實(shí)驗(yàn)室玻璃精餾裝置 實(shí)驗(yàn)板式塔的作用

采用溫度作為間接質(zhì)量指標(biāo)有一個(gè)前提，那就是塔內(nèi)壓力應(yīng)保持恒定。盡管精餾塔的塔內(nèi)壓力一般設(shè)有壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，但壓力也總會(huì)有些微小的波動(dòng)，這對一般產(chǎn)品純度要求不太高的精餾塔是可以忽略的，但是對精密精餾等控制要求較高的場合，微小壓力的變化，將影響溫度與組分之間的關(guān)系，使得產(chǎn)品質(zhì)量難于滿足工藝要求，為此需對壓力的波動(dòng)加以補(bǔ)償，常用的有溫差控制和雙溫差控制。

實(shí)驗(yàn)室玻璃精餾裝置 實(shí)驗(yàn)板式塔的作用

①溫差控制:在精密精餾時(shí)，溫差控制可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在精餾中，任一塔板的溫度是成分與壓力的函數(shù)，影響溫度變化的因素可以是成分，也可以是壓力。在一般塔的操作中，無論是常壓塔、減壓塔，還是加壓塔，壓力都是維持在很小范圍內(nèi)波動(dòng)，所以溫度與成分有對應(yīng)關(guān)系。但在精密精餾中，要求產(chǎn)品純度很高，且塔頂和塔底產(chǎn)品的沸點(diǎn)相差又不大，此時(shí)壓力變化引起溫度的變化比成分變化引起的溫度變化要大得多，所以微小壓力的波動(dòng)具有較大的影響，不能忽略。例如，苯-甲苯二甲苯分離時(shí)，大氣壓變化6.67 kPa，苯的沸點(diǎn)變化2℃，已超過了質(zhì)量指標(biāo)的規(guī)定。這樣的氣壓變化是可能發(fā)生的，這就破壞了溫度與成分之間的對應(yīng)關(guān)系。所以在精密精餾時(shí)，用溫度作為被控變量往往得不到理想的控制效果，為此應(yīng)該考慮補(bǔ)償或消除壓力微小波動(dòng)的影響。

在塔壓波動(dòng)時(shí)。盡管各板上溫度會(huì)有一定的變化，而兩板間的溫差變化卻非常小。例如壓力從1.176 MPa變化到1.190 MPa時(shí)，第52板和第65板的溫差基本上維持在2.8℃。這樣保持了溫差與成分的對應(yīng)關(guān)系。因此可采用溫差作為被控變量來進(jìn)行控制，以保持最終產(chǎn)品的純度符合要求。

在選擇溫差信號(hào)時(shí)，檢測點(diǎn)應(yīng)按下面方法進(jìn)行選擇。例如當(dāng)塔頂餾出物為主要產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)將一個(gè)檢測點(diǎn)放在塔頂(或稍下一些)，即溫度變化較小的位置，另一個(gè)檢測點(diǎn)放在靈敏板附近，即成分和溫度變化較大、比較靈敏的位置。然后取這兩個(gè)測溫點(diǎn)的溫差作為被控變量。只要這兩點(diǎn)溫度隨壓力變化的影響相等(或十分相近)，則壓力波動(dòng)的影響就幾乎相抵消。

在石油化工生產(chǎn)中，溫差控制已成功應(yīng)用于苯-甲苯、乙烯-乙烷等精密精餾系統(tǒng)。若要使溫差控制得到較好的控制效果，則溫差設(shè)定值要合理，不能過大，以及操作工況要穩(wěn)定。

②雙溫差控制:雖然溫差控制可以克服由于塔內(nèi)壓力波動(dòng)對塔頂或塔底產(chǎn)品質(zhì)量的影響，但采用溫差控制還存在一個(gè)缺點(diǎn)，就是進(jìn)料流量變化時(shí)，上升蒸氣流量發(fā)生變化，引起塔板間的壓降發(fā)生變化。當(dāng)進(jìn)料流量增大時(shí)，塔板問的壓降增大而引起的溫差也將增大，溫差和組分之間的對應(yīng)關(guān)系就會(huì)變化，所以此時(shí)不宜采用溫差控制。

但此時(shí)可以采用雙溫差控制(或稱溫差差值控制)，即分別在精餾段和提餾段選取溫差，然后將這兩個(gè)溫差信號(hào)相減，得到溫差的差值作為間接控制質(zhì)標(biāo)。由上面的分析可知，當(dāng)進(jìn)料流量波動(dòng)時(shí)，塔壓變化引起的溫差變化，不僅出現(xiàn)于精餾段(頂部)，也出現(xiàn)于提餾段(底部)，因而精餾段和提餾段的溫差相減后就可以相互抵消了，即消除了壓差變化的影響。從國內(nèi)外應(yīng)用溫差差值控制的許多裝置來看，在進(jìn)料流量波動(dòng)影響下，仍能得到較好的控制效果。