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對于一個精餾塔來講,在進料成分Z一定時,只要保持V/F和D/F一定(或者在F一定時保持D和V一定),這個塔的分離結(jié)果也就是產(chǎn)品成分y和x將被完全確定。而當進料成分變化時,為了保持產(chǎn)品成分不變,可以相應(yīng)調(diào)節(jié)D/F,以補償進料成分變化的影響。塔內(nèi)上升蒸汽量V,在塔的提餾段是由再沸器加熱提供的,在塔的精餾段還受到進料熱熔的影響。當冷凝器冷卻量Q增加時,必然會使更多的氣相變?yōu)橐合?,從而降低了塔壓;同時使塔內(nèi)相同組分的平衡溫度下降,增加了再沸器兩側(cè)間的溫差,使再沸器提供的加熱量QH增加。正因如此,在進料熱熔變化不大或可以忽略時,一般總把V的變化或V/F的變化,看作是由再沸器加熱量QH提供的。在多元精餾中,影響關(guān)系要復(fù)雜得多,當進料中某一組分的濃度變化時,必然使其他組分的濃度變化;且頂部回流罐液位調(diào)節(jié)以保證回流按照L=Vr-D的關(guān)系保持一定。從而使頂部及底部產(chǎn)品中各組分的濃度發(fā)生變化。當進料中幾個組分濃度同時變化時,情況將更為復(fù)雜。克服這些擾動的控制手段卻只有靠D/F和V/F。此時僅有兩個關(guān)鍵組分可以控制,其余組分在產(chǎn)品中的分配情況主要由進料濃度確定。
溫差控制及雙溫差控制
在精密精餾中,產(chǎn)品純度要求很高,組分間的相對揮發(fā)度差值很小,因而組分變化不大,然而微小的壓力波動會造成明顯的溫度變化。這樣,就破壞了溫度和組分間的對應(yīng)關(guān)系。此時,采用溫度作為被控變量的提餾段和精餾段溫度控制就得不到很好的效果,而應(yīng)當采用溫差控制。于是可保持再沸器的蒸汽量一定,就相當于塔內(nèi)上升蒸汽量V一定了。
采用溫差作為被控變量通常可以在塔頂(或塔底)附近的一塊塔板上檢測出該板溫度,再檢測出靈敏板上的溫度,由于壓力的波動對每塊板的溫度影響基本相同,只要將上述檢測到的兩個溫度值相減,壓力的影響幾乎相互抵消。在實際應(yīng)用中,溫差控制的關(guān)鍵是正確選擇測溫點,合理給出溫差設(shè)定值。這是因為溫度與產(chǎn)品成分之間的關(guān)系不是線性的,同一溫差在不同條件下可以有兩個不同的組分。圖18是正丁烷和異丁烷分離塔的溫差和塔底產(chǎn)品中輕組分濃度的關(guān)系示意圖。由圖可見,曲線除1高點外,每一溫差都有兩個不同的組分濃度。1高點左側(cè)部分對應(yīng)的塔底產(chǎn)品純度較高,而右側(cè)則較低。因此,溫差的工作點應(yīng)位于曲線的左側(cè)。(2)設(shè)置質(zhì)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)實際上根據(jù)精餾塔靜態(tài)特性考慮的按物料和能量平衡關(guān)系控制的方案,在具體應(yīng)用時很難保證產(chǎn)品的質(zhì)量,僅在產(chǎn)品質(zhì)量指標并不嚴格的情況下才能使用。
酒精精餾過程的生產(chǎn)方法及特點是什么?
酒精精餾與化工精餾過程不同點就在于它不僅是一個將酒精濃縮的過程,而且還擔負著把粗酒精中50多種揮發(fā)性雜質(zhì)除去的任務(wù),所以濃縮酒精和除去雜質(zhì)的過程在酒精工業(yè)中稱為精餾.物料中的雜質(zhì)基本上是在發(fā)酵過程中生成的,只有很少數(shù)的雜質(zhì)是在蒸煮和蒸餾過程中生成的. 工業(yè)上生產(chǎn)酒精主要有兩種方法:發(fā)酵法和化學(xué)合成法. 工業(yè)上用得廣的是發(fā)酵法. 所謂發(fā)酵法就是指微生物細胞,在無氧條件下,進行無氧呼吸,將吸收的營養(yǎng)物質(zhì)(淀粉質(zhì),糖質(zhì))通過細胞內(nèi)酶的作用,進行一系列的生物化學(xué)反應(yīng),把復(fù)雜的有機物分解為比較簡單的生化中間產(chǎn)物,同時放出一定能量的過程,簡單地說,就是在無氧條件下,微生物將復(fù)雜的有機物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚漠a(chǎn)物的過程.