在(zài)制藥,生(shēng)物(wù)、精细(xì)化(huà)工等生(shēng)産中(zhōng),常常会(huì)有(yǒu)很多(duō)液相或(huò)汽相混合物(wù)中(zhōng)需要(yào)分(fēn)離或(huò)提(tí)純,因(yīn)此(cǐ)精餾技術(shù)便得以(yǐ)廣泛應(yìng)用(yòng),适合各(gè)類(lèi)溶劑濃縮回(huí)收(shōu):醇類(lèi)、無水(shuǐ)醇類(lèi)、醋(cù)酸(suān)類(lèi)回(huí)收(shōu)系(xì)統、生(shēng)物(wù)柴油(yóu)脫色(sè)+除渣系(xì)統等等!

一(yī)、工作(zuò)原理(lǐ)
精餾就(jiù)是(shì)在(zài)一(yī)定(dìng)壓力下(xià),利用(yòng)互溶液体混合物(wù)各(gè)組分(fēn)的(de)沸點(diǎn)或(huò)飽和(hé)蒸汽壓不(bù)同(tóng),使輕(qīng)組分(fēn)(沸點(diǎn)較低(dī)或(huò)飽和(hé)蒸汽壓較高(gāo)的(de)組分(fēn))汽化(huà),經(jīng)多(duō)次(cì)部(bù)分(fēn)液相汽化(huà)和(hé)部(bù)分(fēn)气(qì)相冷(lěng)凝,使气(qì)相中(zhōng)的(de)輕(qīng)組分(fēn)和(hé)液相中(zhōng)的(de)重(zhòng)組分(fēn)濃度逐漸升高(gāo),從而(ér)實(shí)現(xiàn)分(fēn)離。
二(èr)、精餾單元(yuán)主要(yào)設備組成(chéng)及(jí)工藝流程 
精餾过(guò)程的(de)主要(yào)設備有(yǒu):精餾塔、再沸器、冷(lěng)凝器、回(huí)流罐和(hé)輸送設備等。精餾塔以(yǐ)進(jìn)料闆为(wèi)界,上部(bù)为(wèi)精餾段(duàn),下(xià)部(bù)为(wèi)提(tí)餾段(duàn)。一(yī)定(dìng)温(wēn)度和(hé)壓力的(de)混合料液進(jìn)入(rù)精餾塔后,輕(qīng)組分(fēn)在(zài)精餾段(duàn)向(xiàng)上逐漸濃縮,離開(kāi)塔頂后全(quán)部(bù)冷(lěng)凝進(jìn)入(rù)回(huí)流罐,一(yī)部(bù)分(fēn)作(zuò)为(wèi)塔頂産品(也(yě)叫餾出(chū)液),另(lìng)一(yī)部(bù)分(fēn)被(bèi)送入(rù)塔內(nèi)作(zuò)为(wèi)回(huí)流液。回(huí)流液的(de)目的(de)是(shì)補充塔闆上的(de)輕(qīng)組分(fēn),使塔闆上的(de)液体組成(chéng)保持穩定(dìng),保證精餾操作(zuò)連(lián)續穩定(dìng)地(dì)進(jìn)行。而(ér)重(zhòng)組分(fēn)在(zài)提(tí)餾段(duàn)中(zhōng)向(xiàng)下(xià)濃縮后,一(yī)部(bù)分(fēn)作(zuò)为(wèi)塔釜産品(也(yě)叫殘液),一(yī)部(bù)分(fēn)则經(jīng)再沸器加热后送回(huí)塔中(zhōng),为(wèi)精餾操作(zuò)提(tí)供定(dìng)量(liàng)連(lián)續上升的(de)蒸气(qì)气(qì)流。
三(sān)、精餾塔操作(zuò)的(de)三(sān)大(dà)平衡是(shì)什(shén)麼(me)?
精餾塔的(de)操作(zuò)應(yìng)掌握三(sān)大(dà)平衡,即:物(wù)料平衡、气(qì)液相平衡和(hé)热量(liàng)平衡。
1、物(wù)料平衡:指的(de)是(shì)單位(wèi)时間(jiān)內(nèi)進(jìn)塔的(de)物(wù)料量(liàng)應(yìng)等于(yú)離開(kāi)塔的(de)諸物(wù)料量(liàng)之(zhī)和(hé)。物(wù)料平衡体現(xiàn)了(le)塔的(de)生(shēng)産能力,它(tā)主要(yào)是(shì)靠進(jìn)料量(liàng)和(hé)塔頂、塔底出(chū)料量(liàng)来(lái)調节(jié)的(de)。操作(zuò)中(zhōng),物(wù)料平衡的(de)变化(huà)具体反(fǎn)應(yìng)在(zài)塔底液面(miàn)上。當塔的(de)操作(zuò)不(bù)符合總(zǒng)的(de)物(wù)料平衡时,可(kě)以(yǐ)從塔壓差的(de)变化(huà)上反(fǎn)映出(chū)来(lái)。
例如(rú),進(jìn)得多(duō),出(chū)得少(shǎo),则塔壓差上升。对(duì)于(yú)一(yī)个固定(dìng)的(de)精餾塔来(lái)講,塔壓差應(yìng)在(zài)一(yī)定(dìng)的(de)範围內(nèi),塔壓差过(guò)大(dà),塔內(nèi)上升蒸气(qì)的(de)速度过(guò)大(dà),霧(wù)沫夾带(dài)嚴重(zhòng),甚至(zhì)發(fà)生(shēng)液泛而(ér)破壞正(zhèng)常的(de)操作(zuò);塔壓差过(guò)小,塔內(nèi)上升蒸气(qì)的(de)速度过(guò)小,塔闆上气(qì)液两(liǎng)相傳質(zhì)效果(guǒ)降低(dī),甚至(zhì)發(fà)生(shēng)漏液,大(dà)大(dà)降低(dī)了(le) 塔闆效率。物(wù)料平衡掌握不(bù)好,会(huì)使整个塔的(de)操作(zuò)處(chù)于(yú)混亂狀态,掌握物(wù)料平衡是(shì)塔操作(zuò)中(zhōng)的(de)一(yī)个關(guān)鍵。如(rú)果(guǒ)正(zhèng)常的(de)物(wù)料平衡受到(dào)破壞,它(tā)将影響另(lìng)两(liǎng)个平衡,即气(qì)液相平衡达(dá)不(bù)到(dào)預期(qī)的(de)效果(guǒ),热平衡也(yě)被(bèi)破壞而(ér)需重(zhòng)新(xīn)予以(yǐ)調整。
2、气(qì)液相平衡:主要(yào)体現(xiàn)了(le)産品的(de)質(zhì)量(liàng)及(jí)損失情(qíng)況。它(tā)是(shì)靠調节(jié)塔的(de)操作(zuò)条(tiáo)件(jiàn)(温(wēn)度、壓力)及(jí)塔闆上气(qì)液接触的(de)情(qíng)況来(lái)达(dá)到(dào)的(de)。只(zhī)有(yǒu)在(zài)温(wēn)度、壓力固定(dìng)时,才有(yǒu)确定(dìng)的(de)气(qì)液相平衡組成(chéng),當温(wēn)度、壓力發(fà)生(shēng)变化(huà)时,气(qì)液相平衡所(suǒ)決定(dìng)的(de)組成(chéng)就(jiù)發(fà)生(shēng)变化(huà),産品的(de)質(zhì)量(liàng)和(hé)損失情(qíng)況随之(zhī)發(fà)生(shēng)变化(huà)。
气(qì)液相平衡與(yǔ)物(wù)料平衡密切(qiè)相關(guān),物(wù)料平衡掌握好了(le),塔內(nèi)上升蒸气(qì)速度合适,气(qì)液接触良好,则傳热傳質(zhì)效率高(gāo),塔闆效率亦高(gāo)。當然温(wēn)度、壓力也(yě)会(huì)随着物(wù)料平衡的(de)变化(huà)而(ér)改变。
3、热量(liàng)平衡:是(shì)指進(jìn)塔热量(liàng)和(hé)出(chū)塔热量(liàng)的(de)平衡,具体反(fǎn)應(yìng)在(zài)塔頂温(wēn)度上。热量(liàng)平衡是(shì)物(wù)料平衡和(hé)气(qì)液相平衡得以(yǐ)實(shí)現(xiàn)的(de)基礎,反(fǎn)过(guò)来(lái)又依附于(yú)它(tā)们(men)。沒(méi)有(yǒu)热的(de)气(qì)相和(hé)冷(lěng)的(de)回(huí)流,整个精餾过(guò)程就(jiù)無法(fǎ)實(shí)現(xiàn);而(ér)塔的(de)操作(zuò)壓力、温(wēn)度的(de)改变(即气(qì)液相平衡組成(chéng)改变),则每块(kuài)塔闆上气(qì)相冷(lěng)凝的(de)放热量(liàng)和(hé)液体汽化(huà)的(de)吸热量(liàng)也(yě)会(huì)随之(zhī)改变,体現(xiàn)在(zài)進(jìn)料供热和(hé)塔頂取(qǔ)热發(fà)生(shēng)的(de)变化(huà)上。
四(sì)、再沸器的(de)疏水(shuǐ)系(xì)統和(hé)加热控制系(xì)統:
再沸器能使液体再一(yī)次(cì)汽化(huà),是(shì)一(yī)个能夠交換热量(liàng),同(tóng)时有(yǒu)汽化(huà)空(kōng)間(jiān)的(de)一(yī)種(zhǒng)特(tè)殊換热器。再沸器有(yǒu)好幾(jǐ)種(zhǒng)類(lèi)型,包(bāo)括釜式再沸器、立式和(hé)卧式热虹(hóng)吸再沸器、內(nèi)置式再沸器、强制循环(huán)式再沸器和(hé)降膜式再沸器五(wǔ)大(dà)類(lèi),这(zhè)里以(yǐ)比較常用(yòng)的(de)釜式再沸器为(wèi)例来(lái)说明(míng)。

1、疏水(shuǐ)閥的(de)選擇:
再沸器的(de)加热蒸汽走(zǒu)殼(ké)程,料液走(zǒu)管(guǎn)程。另(lìng)外殼(ké)程(走(zǒu)蒸汽)必須有(yǒu)積液,否则蒸汽就(jiù)從再沸器中(zhōng)直(zhí)接貫通(tòng)了(le),这(zhè)会(huì)造成(chéng)凝液罐嚴重(zhòng)水(shuǐ)錘;並(bìng)且(qiě)再沸器中(zhōng)沒(méi)有(yǒu)建立一(yī)定(dìng)的(de)凝液说明(míng)再沸器沒(méi)有(yǒu)産生(shēng)蒸汽相变,即沒(méi)有(yǒu)實(shí)現(xiàn)最(zuì)高(gāo)加热效率!沒(méi)有(yǒu)積液反(fǎn)而(ér)導致(zhì)再沸器效率降低(dī)!
精餾塔其(qí)實(shí)很嬌气(qì),當有(yǒu)不(bù)該進(jìn)入(rù)的(de)物(wù)料如(rú)不(bù)凝气(qì)体被(bèi)加入(rù),或(huò)者(zhě)較重(zhòng)組分(fēn)進(jìn)入(rù)都会(huì)让塔不(bù)舒服(fú)。所(suǒ)以(yǐ)嚴格控制精餾塔的(de)菜單是(shì)精餾塔操作(zuò)平穩的(de)至(zhì)關(guān)重(zhòng)要(yào)的(de)条(tiáo)件(jiàn),輕(qīng)重(zhòng)組分(fēn)物(wù)料不(bù)能随便改,如(rú)果(guǒ)有(yǒu)不(bù)凝气(qì)体進(jìn)入(rù)系(xì)統,必須立即排掉它(tā),因(yīn)此(cǐ)操作(zuò)时需要(yào)手(shǒu)動(dòng)排气(qì)!也(yě)非(fēi)常有(yǒu)必要(yào)加裝(zhuāng)自(zì)動(dòng)排气(qì)閥,可(kě)以(yǐ)與(yǔ)疏水(shuǐ)閥並(bìng)聯安(ān)裝(zhuāng);另(lìng)外,这(zhè)个工況和(hé)容易産生(shēng)“蒸汽綁”,因(yīn)此(cǐ)疏水(shuǐ)閥需要(yào)選用(yòng)自(zì)带(dài)热静(jìng)力排空(kōng)膜盒和(hé)破除“蒸汽綁”裝(zhuāng)置的(de)自(zì)由(yóu)浮球疏水(shuǐ)閥,比如(rú)廣州維遠(yuǎn)way’s破汽綁自(zì)由(yóu)浮球疏水(shuǐ)閥,型号(hào)BFT45F,DN40~50;BFT18F,DN32~40。

2、精餾塔自(zì)動(dòng)控制系(xì)統的(de)選擇:
因(yīn)为(wèi)精餾塔的(de)三(sān)个平衡之(zhī)間(jiān)相互影響、相互制約。在(zài)操作(zuò)中(zhōng)通(tòng)常是(shì)以(yǐ)控制物(wù)料平衡为(wèi)主,相應(yìng)調节(jié)热量(liàng)平衡,最(zuì)终达(dá)到(dào)气(qì)液相平衡,才能按要(yào)求産出(chū)合格産品。
(1)、要(yào)保持塔底液面(miàn)穩定(dìng)平衡,必需穩定(dìng):
①進(jìn)料量(liàng)和(hé)進(jìn)料温(wēn)度;②塔頂、側線(xiàn)及(jí)塔底抽出(chū)量(liàng);③塔頂壓力。
(2)、要(yào)保持穩定(dìng)的(de)塔頂温(wēn)度,必需穩定(dìng):
①進(jìn)料量(liàng)和(hé)進(jìn)料温(wēn)度;②頂回(huí)流、循环(huán)回(huí)流各(gè)中(zhōng)段(duàn)回(huí)流量(liàng)及(jí)温(wēn)度;
③塔頂壓力; ④汽提(tí)蒸汽量(liàng);⑤原料及(jí)回(huí)流不(bù)带(dài)水(shuǐ)。
只(zhī)要(yào)密切(qiè)注意(yì)塔頂温(wēn)度、塔底液面(miàn),分(fēn)析波(bō)動(dòng)原因(yīn),及(jí)时加以(yǐ)調节(jié),就(jiù)能掌握塔的(de)三(sān)个平衡,保證塔的(de)正(zhèng)常操作(zuò)。
为(wèi)了(le)保證精餾塔正(zhèng)常操作(zuò),塔底再沸器的(de)液位(wèi)不(bù)能过(guò)低(dī),塔頂回(huí)流液的(de)量(liàng)不(bù)能太小。
(3)以(yǐ)下(xià)是(shì)幾(jǐ)種(zhǒng)常見(jiàn)的(de)控制方(fāng)式:
对(duì)于(yú)二(èr)級或(huò)多(duō)級精餾塔,當塔壓恒定(dìng)时,温(wēn)度與(yǔ)料液組分(fēn)之(zhī)間(jiān)有(yǒu)一(yī)一(yī)对(duì)應(yìng)的(de)關(guān)系(xì),因(yīn)此(cǐ),温(wēn)度常常作(zuò)为(wèi)被(bèi)控变量(liàng)和(hé)間(jiān)接質(zhì)量(liàng)指标(biāo)。温(wēn)度監测點(diǎn)的(de)位(wèi)置有(yǒu)塔頂温(wēn)度、靈敏闆温(wēn)度和(hé)中(zhōng)段(duàn)温(wēn)度。蒸汽進(jìn)汽管(guǎn)道(dào)上的(de)气(qì)動(dòng)控制閥,塔釜温(wēn)度調节(jié)與(yǔ)蒸汽流量(liàng)調节(jié)形成(chéng)串級控制。同(tóng)时利用(yòng)疏水(shuǐ)閥及(jí)时排放冷(lěng)凝水(shuǐ),防止蒸汽洩漏。由(yóu)于(yú)蒸汽壓力容易調节(jié),通(tòng)过(guò)減壓閥后壓力一(yī)般都会(huì)很穩定(dìng),因(yīn)此(cǐ)这(zhè)種(zhǒng)調节(jié)蒸汽流量(liàng)的(de)控制方(fāng)式最(zuì)为(wèi)直(zhí)接、靈敏、可(kě)靠、穩定(dìng),換热器也(yě)不(bù)需要(yào)很大(dà)的(de)餘量(liàng),且(qiě)反(fǎn)應(yìng)迅速、調节(jié)及(jí)时,還(huán)能避免水(shuǐ)錘,能使精餾系(xì)統平穩和(hé)連(lián)續運行。这(zhè)是(shì)最(zuì)傳統也(yě)是(shì)最(zuì)可(kě)靠的(de)方(fāng)式。 


(4)控制閥的(de)正(zhèng)反(fǎn)作(zuò)用(yòng)選擇:一(yī)般来(lái)说,加热蒸汽和(hé)進(jìn)料管(guǎn)道(dào)選用(yòng)气(qì)開(kāi)式的(de)(失效關(guān)),回(huí)流或(huò)循环(huán)水(shuǐ)管(guǎn)道(dào)選用(yòng)气(qì)關(guān)式的(de)(失效開(kāi))。
(5)控制閥的(de)材料選擇:一(yī)般蒸汽管(guǎn)道(dào)和(hé)循环(huán)水(shuǐ)選用(yòng)鑄鋼(gāng)材質(zhì),其(qí)他(tā)物(wù)料管(guǎn)道(dào)和(hé)空(kōng)气(qì)管(guǎn)道(dào)選用(yòng)不(bù)鏽鋼(gāng)材質(zhì)。
(6)气(qì)動(dòng)控制閥選型:
根(gēn)據(jù)一(yī)次(cì)壓力、二(èr)次(cì)壓力和(hé)蒸汽流量(liàng)等參數計(jì)算Kv值,然后嚴格選型。
比如(rú)廣州維遠(yuǎn)way’s波(bō)紋管(guǎn)密封(fēng)气(qì)動(dòng)控制閥就(jiù)非(fēi)常合适,型号(hào)为(wèi)PCV3000-B1或(huò)PCV3000-BU1。
此(cǐ)型号(hào)控制閥優勢(相比傳統填料密封(fēng)控制閥):波(bō)紋管(guǎn)密封(fēng)結構,确保零(líng)外漏;因(yīn)为(wèi)沒(méi)有(yǒu)填料的(de)摩擦阻力作(zuò)用(yòng),反(fǎn)應(yìng)速度更(gèng)快,控制精度更(gèng)高(gāo);內(nèi)密封(fēng)面(miàn)堆(duī)焊司太立合金(jīn),更(gèng)耐沖蝕汽蝕,關(guān)閉时采用(yòng)平面(miàn)密封(fēng),關(guān)閉更(gèng)嚴密,使用(yòng)寿命更(gèng)长(cháng)。
Kv值選型过(guò)大(dà)或(huò)閥門(mén)選型过(guò)大(dà):造成(chéng)控制精度降低(dī),寿命縮短(duǎn);
選型过(guò)小:即使閥門(mén)全(quán)部(bù)打(dǎ)開(kāi),流量(liàng)也(yě)不(bù)夠,物(wù)料無法(fǎ)升温(wēn)。
