掌握壓力容器精餾塔的三大操作平衡

壓力容器精餾塔是進行精餾的一種塔式氣液接觸裝置。鈦-鋼復(fù)合板精餾塔利用混合物中各組分具有不同的揮發(fā)度，即在同一溫度下各組分的蒸氣壓不同這一性質(zhì)，使液相中的輕組分(低沸物)轉(zhuǎn)移到氣相中，而氣相中的重組分(高沸物)轉(zhuǎn)移到液相中，從而實現(xiàn)分離的目的。精餾塔也是石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛的一種傳質(zhì)傳熱裝置。

精餾塔的操作應(yīng)掌握物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡。

物料平衡指的是單位時間內(nèi)進塔的物料量應(yīng)等于離開塔的諸物料量之和。物料平衡體現(xiàn)了塔的生產(chǎn)能力，它主要是靠進料量和塔頂、塔底出料量來調(diào)節(jié)的。操作中，物料平衡的變化具體反應(yīng)在塔底液面上。當(dāng)塔的操作不符合總的物料平衡時，可以從塔壓差的變化上反映出來。例如，進得多，出得少，則塔壓差上升。

氣液相平衡主要體現(xiàn)了產(chǎn)品的質(zhì)量及損失情況。它是靠調(diào)節(jié)塔的操作條件(溫度、壓力)及塔板上氣液接觸的情況來達到的。只有在溫度、壓力固定時，才有確定的氣液相平衡組成，當(dāng)溫度、壓力發(fā)生變化時，氣液相平衡所決定的組成就發(fā)生變化，產(chǎn)品的質(zhì)量和損失情況隨之發(fā)生變化。氣液相平衡與物料平衡密切相關(guān)，物料平衡掌握好了，塔內(nèi)上升蒸氣速度合適，氣液接觸良好，則傳熱傳質(zhì)效率高，塔板效率亦高。當(dāng)然溫度、壓力也會隨著物料平衡的變化而改變。

熱量平衡是指進塔熱量和出塔熱量的平衡，具體反應(yīng)在塔頂溫度上。熱量平衡是物料平衡和氣液相平衡得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)，反過來又依附于它們。沒有熱的氣相和冷的回流，整個精餾過程就無法實現(xiàn)；而塔的操作壓力、溫度的改變(即氣液相平衡組成改變)，則每塊塔板上氣相冷凝的放熱量和液體汽化的吸熱量也會隨之改變，體現(xiàn)于進料供熱和塔頂取熱發(fā)生的變化上。

掌握好物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡是精餾操作的關(guān)鍵所在，三個平衡之間相互影響、相互制約。在操作中通常是以控制物料平衡為主，相應(yīng)調(diào)節(jié)熱量平衡，最終達到氣液相平衡。

(1)要保持塔底液面穩(wěn)定平衡，必需穩(wěn)定：①進料量和進料溫度；②塔頂、側(cè)線及塔底抽出量；③塔頂壓力。

(2)要保持穩(wěn)定的塔頂溫度，必需穩(wěn)定：①進料量和進料溫度；②頂回流、循環(huán)回流各中段回流量及溫度；③塔頂壓力；④汽提蒸汽量；⑤原料及回流不帶水。

只要密切注意塔頂溫度、塔底液面，分析波動原因，及時加以調(diào)節(jié)，就能掌握塔的三個平衡，保證塔的正常操作。