精餾塔分離原理是利用混合液中各組分的相對揮發(fā)度不同(沸點(diǎn)不同)，即在同一溫度下各組分的蒸氣壓不同這一性質(zhì)，使液相中的輕組分(低沸物)和氣相中的重組分(高沸物)互相轉(zhuǎn)移，從而實(shí)現(xiàn)組分分離的目的。
通常，精餾塔由塔體、再沸器、冷凝冷卻器、回流罐及回流泵等組成。精餾塔從結(jié)構(gòu)上分，有板式塔和填料塔兩大類。板式塔有多種結(jié)構(gòu)形式，直徑較大，內(nèi)部有多層塔板。填料塔結(jié)構(gòu)簡單，直徑較小，內(nèi)部充裝填料。
精餾塔是一個(gè)多輸入多輸出的多變量過程，其內(nèi)在機(jī)理復(fù)雜，動態(tài)響應(yīng)遲緩，變量之間相互關(guān)聯(lián)，不同塔的工藝結(jié)構(gòu)差別很大，而工藝對控制要求較高因此，控制的目標(biāo)是在保證產(chǎn)品質(zhì)量合格的前提下使塔的總收益最大或總成本最小(能耗最低)。
精餾塔設(shè)置的控制系統(tǒng)
1、產(chǎn)品質(zhì)量控制
塔頂或塔底產(chǎn)品之一合乎規(guī)定的分離純度，另一端成品維持在規(guī)定的范圍內(nèi)。
2、物料平衡控制
即塔頂、塔底采出量應(yīng)和進(jìn)料量相平衡，物料平衡控制是冷凝液罐(回流罐)和塔釜的液位進(jìn)行控制，使其保持在規(guī)定的上、下限之間。
3、能量平衡控制
使精餾塔的輸入、輸出能量維持平衡，使塔內(nèi)操作壓力維持穩(wěn)定。
4、約束條件控制
為了保證精餾塔正常、安全運(yùn)行，必須使某些參數(shù)限制在約束條件之內(nèi)。常用的限制條件有液泛限、漏液限、壓力限和臨界溫差限等。
所謂液泛限，也叫氣相速度限，即塔內(nèi)氣相上升速度過高時(shí)，霧沫夾帶十分嚴(yán)重，實(shí)際上液相將從下面塔板倒流到上面塔板，產(chǎn)生液泛，破壞正常操作。
漏液限也叫最小氣相上升速度限，當(dāng)氣相上升速度小于某一數(shù)值時(shí)，將產(chǎn)生塔板漏液，板效率會下降。防止液泛和漏液，可通過塔壓降或壓差來監(jiān)視氣相速度，一般控制氣相速度在液泛點(diǎn)附近略小于液泛點(diǎn)為好。
壓力限是指塔的操作壓力限制，一般是最大操作壓力限，就是說塔的操作壓力不能過大，否則會影響塔內(nèi)氣液平衡，嚴(yán)重越限甚至?xí)绊懙桨踩a(chǎn)。
臨界溫差限主要是指再沸器兩側(cè)的溫差限度，當(dāng)這一溫差高于臨界溫差時(shí)，傳熱系數(shù)會急劇下降，傳熱量也將隨之下降，不能保證塔的正常傳熱。
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◆精餾塔溫度控制策略
