精馏塔的压力降

精馏塔的压力降首先必须知道精馏塔的压力降（即压差）如何形成的？精馏塔的压力降包括三个方面：干板压降，即板上无液层只有上升蒸汽时塔板压降，是本身性质决定的，操作中无法改变的；液层压力降，即上升气体穿过板上液层时产生的压力降，塔内液相负荷对其影响，操作中进料、回流是影响因素；克服液体表面张力形成的压力降，主要和板上物料组成有关。只要在日常操作中，针对以上三方面压力降的形成查找原因，就可以控制精馏塔的压差。二、蒸汽压力波动对精馏操作的影响精馏塔在低负荷或外界影响小的情况下，用回流比调节灵敏板温度基本能控制好产品的质量。但是在高负荷运行情况下，公用系统的蒸汽压力经常波动，而且变化幅度也较大，使塔釜再沸器热量传递很不均匀，造成精馏塔气-液不平衡，使灵敏板温度变化幅度加大，影响产品质量，1、当外界蒸汽压力突然升高，塔釜难挥发组分蒸发量增加，灵敏板温度上升，必须采取加大回流量来控制灵敏板温度，保证塔顶产品质量；但在实际操作中蒸发量过大，则会造成液沫夹带，结果造成气液两相之间传质效果降低，严重影响产品的质量；严重时还会产生液泛现象；另外蒸汽压力变化是没有规律的，通过回流量控制灵敏板温度有滞后现象，至使产品中难挥发物含量增加，或使易挥发物带入后系统，影响后序产品质量。2、当外界蒸汽压力突然下降，塔釜难挥发组分蒸发量减少，灵敏板温度下降，若不及时减少回流量，那么灵敏板温度会大幅度下降，易挥发组分很容易带入塔釜，造成后序产品质量下降；另一方面，为了保证灵敏板温度，回流量下降过快，使回流比降低，影响分离效果；同样，蒸发量太小，上升蒸气速度降低，塔内将产生漏液现象，严重影响分离效果。三、调节蒸汽流量，控制灵敏板温度鉴于蒸汽压力波动所出现的操作问题，我们决定将蒸汽流量定值变成可调节值，根据蒸汽压力变化情况，手动将蒸汽进料量进行调节，确保塔釜蒸发量相对稳定，来保证灵敏板温度，通过精心操作，及时调整蒸汽进料量及回流量，确保精馏塔进出料平衡，控制好灵敏板温度，从而保证产品质量，避免了液泛现象；通过调节、控制，虽然有一定效果但仍存在许多问题。1、在操作过程中表现出比较被动，操作频繁，增加了劳动强度。2、需要特殊操作技能高，但每个操作人员水平不同，调节幅度不一，难以避免出现灵敏板温度瞬间大幅度波动，使整个塔的温度、进出料量分布曲线变化频率及幅度较大，容易造成产品纯度质量问题。3、蒸汽流量与回流量同时进行调节灵敏板温度，很难分清主次，操作不档，很容易破坏精馏正常进行和汽-液平衡，导致整个操作恶化。4、给蒸汽进料量、回流量等工艺指标的制定、执行带来较大困难。四、蒸汽流量的自动控制，确保汽-液平衡在精馏塔的连续操作过程中应做到物料平衡、气-液平衡和热量平衡，这3个平衡互相影响，互相制约。蒸汽压力突然变化时，将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量，使当时塔内热量存在不平衡，导致气-液不平衡，为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定，从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中，各精馏塔设备已确定，塔釜蒸发量与气体流速成正比关系，而流速与塔压差也成正比关系，所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量，而在操作中，塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔，为此，稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下，我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比，发现两者成正比关系，而且滞后时间极小，（见图2）。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作，将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀，蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节，通过蒸汽进料量自动增大或减少，确保塔釜压力稳定，从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。