影响精馏操作的主要因素及常见问题

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1、影响精馏操作的主要因素1物料平衡的影响和制约根据精馏塔的总物料衡算可知，对于一定的原料液流量F和组成xF,只要确定了分离程度xD 和xW,馏出液流量D和釜残液流量W也就被确定了。采出率 D/F: D/F=（xF-xW）/（xD-xW） 不能任意增减，否则进、出塔的两个组分的量不平衡，必然导致塔内组成变化，操作波动， 使操作不能达到预期的分离要求。在精馏塔的操作中，需维持塔顶和塔底产品的稳定，保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态 操作的必要条件。通常由塔底液位来控制精馏塔的物料平衡。2、塔顶回流的影响回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素，生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量。 当回流比增大时，

2、精馏产品质量提高；当回流比减小时，xD减小而xW增大，使分离效果变差。回流比增加，使塔内上升蒸汽量及下降液体量均增加，若塔内汽液负荷超过允许值，则可能 引起塔板效率下降，此时应减小原料液流量。调节回流比的方法可有如下几种。（1）减少塔顶采出量以增大回流比。（2）塔顶冷凝器为分凝器时，可增加塔顶冷剂的用量，以提高凝液量，增大回流比。（3）有回流液中间贮槽的强制回流，可暂时加大回流量，以提高回流比，但不得将回流贮槽 抽空。必须注意，在馏出液采出率D/F规定的条件下，籍增加回流比R以提高xD的的方法并非总是 有效。加大操作回流比意味着加大蒸发量与冷凝量，这些数值还将受到塔釜及冷凝器的传热面的限 制。

3、3进料热状况的影响 当进料状况（xF和q）发生变化时，应适当改变进料位置，并及时调节回流比R。一般精馏塔 常设几个进料位置，以适应生产中进料状况，保证在精馏塔的适宜位置进料。如进料状况改 变而进料位置不变，必然引起馏出液和釜残液组成的变化。进料情况对精馏操作有着重要意义。常见的进料状况有五种，不同的进料状况，都显著地直 接影响提馏段的回流量和塔内的汽液平衡。精馏塔较为理想的进料状况是泡点进料，它较为经济和最为常用。对特定的精馏塔，若xF减小，则将使xD和xW均减小，欲保持xD不变，则应增大回流比。4塔釜温度的影响 釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中，只有保持规定的釜温，才能确保产品质量。

4、 因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。提高塔釜温度时，则使塔内液相中易挥发组分减少，同时，并使上升蒸汽的速度增大，有利 于提高传质效率。如果由塔顶得到产品，则塔釜排出难挥发物中，易挥发组分减少，损失减少； 如果塔釜排出物为产品，则可提高产品质量，但塔顶排出的易挥发组分中夹带的难挥发组分 增多，从而增大损失。在提高温度的时候，既要考虑到产品的质量，又要考虑到工艺损失。一般情况下，操作习惯 于用温度来提高产品质量，降低工艺损失。当釜温变化时，通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量，将釜温调节至正常。 当釜温低于规定值时，应加大蒸汽用量，以提高釜液的汽化量，使釜液中重组分的含量相对 增加，泡点提高，釜温

5、提高。当釜温高于规定值时，应减少蒸汽用量，以减少釜液的汽化量，使釜液中轻组分的含量相对 增加，泡点降低，釜温降低。此外还有与液位串级调节的方法等。5操作压力的影响 塔的压力是精馏塔主要的控制指标之一。在精馏操作中，常常规定了操作压力的调节范围。塔压波动过大，就会破坏全塔的气液平衡和物料平衡，使产品达不到所要求的质量。提高操作压力，可以相应地提高塔的生产能力，操作稳定。但在塔釜难挥发产品中，易挥发 组分含量增加。如果从塔顶得到产品，则可提高产品的质量和易挥发组分的浓度。 影响塔压变化的因素：塔顶温度，塔釜温度、进料组成、进料流量、回流量、冷剂量、冷剂 压力等的变化以及仪表故障、设备和管道的冻堵等

6、 对于常压塔的压力控制，主要有以下三种方法。(1) 对塔顶压力在稳定性要求不高的情况下，无需安装压力控制系统，应当在精馏设备(冷凝 器或回流罐)上设置一个通大气的管道，以保证塔内压力接近于大气压。(2) 对塔顶压力的稳定性要求较高或被分离的物料不能和空气接触时，若塔顶冷凝器为全凝器 时，塔压多是靠冷剂量的大小来调节。(3) 用调节塔釜加热蒸汽量的方法来调节塔釜的气相压力。 在生产中，当塔压变化时，控制塔压的调节机构就会自动动作，使塔压恢复正常。 当塔压发生变化时，首先要判断引起变化的原因，而不要简单地只从调节上使塔压恢复正常， 要从根本上消除变化的原因，才能不破坏塔的正常操作。精馏塔操作过程中

7、常见问题1，液泛？在精馏操作中，下层塔板上的液体涌至上层塔板，破坏了塔的正常操作，这种现象叫做液 泛。 液泛形成的原因，主要是由于塔内上升蒸汽的速度过大，超过了最大允许速度所造成的。另 外在精馏操作中，也常常遇到液体负荷太大，使溢流管内液面上升，以至上下塔板的液体连 在一起，破坏了塔的正常操作的现象，这也是液泛的一种形式。以上两种现象都属于液泛， 但引起的原因是不一样的。2，雾沫夹带？雾沫夹带是指气体自下层塔板带至上层塔板的液体雾滴。在传质过程中，大量雾沫夹带会 使不应该上到塔顶的重组分带到产品中，从而降低产品的质量，同时会降低传质过程中的浓 度差，只是塔板效率下降。对于给定的塔来说，最大允许

8、的雾沫夹带量就限定了气体的上升 速度。影响雾沫夹带量的因素很多，诸如塔板间距、空塔速度、堰高、液流速度及物料的物理化学 性质等。同时还必须指出：雾沫夹带量与捕集装置的结构也有很大的关系。虽然影响雾沫夹 带量的因素很多，但最主要的影响因素是空塔速度和两块塔板之间的气液分离空间。对于固 定的塔来说，雾沫夹带量主要随空塔速度的增大而增大。但是，如果增大塔板间的距离，扩 大分离空间，则相应提高空塔速度。3，液体泄漏？俗称漏液，塔板上的液体从上升气体通道倒流入下层塔板的现象叫泄漏。在精馏操作中， 如上升气体所具有的能量不足以穿过塔板上的液层，甚至低于液层所具有的位能，这时就会 托不住液体而产生泄漏。 空

9、塔速度越低，泄漏越严重。其结果是使一部分液体在塔板上没有和上升气体接触就流到下 层塔板，不应留在液体中的低沸点组分没有蒸出去，致使塔板效率下降。因此，塔板的适宜 操作的最低空塔速度是由液体泄漏量所限制的，正常操作中要求塔板的泄漏量不得大于塔板 上液体量的 10%。泄漏量的大小，亦是评价塔板性能的特性之一。筛板、浮阀塔板和舌形塔 板在塔内上升气速度小的情况下比较容易产生泄漏。4，返混现象？在有降液管的塔板上，液体横过塔板与气体呈错流状态，液体中易挥发组分的浓度降沿着 流动的方向逐渐下降。但是当上升气体在塔板上是液体形成涡流时，浓度高的液体和浓度低 的液体就混在一起，破坏了液体沿流动方向的浓度变化

10、，这种现象较做返混现象。返混现象 能导致分离效果的下降。 返混现象的发生，受到很多因素的影响，如停留时间、液体流动情况、流道的长度、塔板的 水平度、水力梯度等。5，最适宜的进料板位置确定最适宜的进料板位置就是指在相同的理论板数和同样的操作条件下，具有最大分离能力的 进料板位置或在同一操作条件下所需理论板数最少的进料板位置。 在化学工业中，多数精馏塔都设有两个以上的进料板，调节进料板的位置是以进料组分发生 变化为依据的。当进料组分中的轻关键组分比正常操作较低时，应将进料板的位置向下移， 以增加精馏段的板数，从而提高精馏段的分离能力。反之，进料板的位置向上移，则是为增 加提馏段的板数，以提高提馏段

11、的分离能力。 总之，在进料板上进料组分中轻关键组分的含量应该小于精馏段最下一块塔板上的轻关键组 分的含量，而大于提馏段最上一块塔板上的轻组分的含量。这样就使进料后不至于破坏塔内 各层塔板上的物料组成，从而保持平稳操作。6，精馏操作的影响因素除了设备问题以外，精馏操作过程的影响因素主要有以下几个方面：塔的温度和压力（包 括塔顶、塔釜和某些有特殊意义的塔板）；进料状态；进料量；进料组成；进料温度；塔内 上升蒸汽速度和蒸发釜的加热量；回流量；塔顶冷剂量；塔顶采出量和塔底采出量。塔的操 作就是按照塔顶和塔底产品的组成要求来对这几个影响因素进行调节。 7，进料组成的变化对精馏操作的影响进料组成的变化，直

12、接影响精馏操作，当进料中重组分的浓度增加时，精馏段的负荷增加。 对于固定了精馏段板数的塔来说，将造成重组份带到塔顶，使塔顶产品质量不合格。若进料中的轻组分的浓度增加时，提馏段的负荷增加。对于固定了提馏段塔板数的塔来说， 将造成提馏段的轻组分蒸出不完全，釜液中轻组分的损失加大。 同时，进料组成的变化还将引起全塔物料平衡和工艺条件的变化。组份变轻，则塔顶馏分增 加，釜液排出量减少。同时，全塔温度下降，塔压升高。组份变重，情况相反。进料组成变化时，可采取如下措施。（1）改进料口。组份变重时，进料口往下改；组份变轻时，进料口往上改。（2）改变回流比。组份变重时，加大回流比；组份变轻时，减少回流比。（3）调节冷剂和热剂量。根据组成变动的情况，相应地调节塔顶冷剂和塔釜热剂量，维 持顶、釜的产品质量不变。