精馏塔顶液体回流作用、方式及控制

精馏塔顶液体回流作用、方式及控制
精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接触装置。利用混合物中各组分具有不同的挥发度,即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质,使液相中的轻组分(低沸物)转移到气相中,而气相中的重组分(高沸物)转移到液相中,从而实现分离的目的。
连续精馏工艺流程
一、精馏塔回流的主要作用
1、提供塔板上的冷回流,取走塔内多余的热量,维持塔内的热量平衡;
2、提供塔板上的冷流体,气液两相在塔板上逆向接触,上行的气体中重组分冷凝,下行的液体中的轻组分吸热汽化,反复的冷凝汽化作用进一步增加产品分离的精度。
回流液是精馏提纯必须的条件
二、精馏操作中常用回流方式
(一)按回流方式
1、自然回流
回流冷凝器安装于塔顶,回流液借重力的作用回流到塔内,冷凝器距塔顶回流口的高度。
自然回流操作简单,不需要回流泵,节省动力消耗。但是回流量随塔
压的变化而变化,回流比不严格,生产不正常时,调整起来较慢。自然回流一般用于小型精馏装置。
2.强制回流
回流液是用泵打入塔内进行回流的,见下图:
(二)按照塔顶冷凝器安装位置
1.内回流
精馏中的内回流一般指塔盘上的回流,是由下降液体及上升气体冷凝后产生的液体构成。
精馏塔附属冷凝设备有分凝器、全凝器、冷凝器。塔顶可设计有分凝器,塔顶气相经分凝器冷凝一部分,直接回流到塔内,就是内回流,没有冷凝的剩余气相则进入到另外的冷凝器内进行冷凝。
塔顶也可设有全凝器,全凝器下设置受液盘,一部分采出,一部分回流,这部分也叫内回流。
通常情况下,沸点高毒性高的宜采用内回流!
直接从塔顶进入冷凝器,在此进行部分冷凝,冷凝液自然地沿塔板下流。这种回流的回流量难以控制,调节不易准确,但回流冷凝器直接安装于塔顶,无需其他支撑结构,安装方便。
2.外回流
精馏中的外回流是从塔中抽出一部分液体,经降温后再打入塔内。塔顶冷凝器单独安装。回流管线上可安装视镜、流量计、调节阀等,以调节回流液量。
(三)内回流与外回流的区别
外回流:是物料要离开塔顶经外部管道、流量计等之后,再回流到蒸馏塔内。
内回流:是物料不离开塔顶,在塔顶冷凝后直接回流到蒸馏塔内。
外回流可计量、分流。
内回流计量有难度,分馏与回流的比例不好精确确定。
外回流是强制回流,塔顶气相冷凝后进入回流槽后通过回流泵并经过自调阀和流量计调整回流量,返回塔内。
内回流是自回流,塔顶气相冷凝后直接回到塔内.操作时要注意采出
量即塔顶温度防止产品不合格。
外回流可以说工业上95%甚至98%都是外回流在采用。原因是它可以自动而且“无级”调节回流量,它是由回流泵+流量调节(或再加另一参数的串级调节)从而满足生产,尤其是当加料量或组分有波动的情况,可以自动调节回流量。
内回流虽然少了回流泵,但要在冷凝器和塔顶之间安装一个回流分配器,一般要求有一转动或移动机构以分配回流比,需要知道驱动装置如电机或别的什么依靠电力的设施,是不宜封闭地装在塔内的。并且这种调节是“有级”的。这是一个非标设备,往往要出图。
(四)内回流和外回流的应用
1.外回流对工艺流量及温度控制有利,不但操作费用高,而且没有利用液体的势能,所以成本高。如果塔顶冷凝器达不到冷凝要求时,可以增设强制的冷凝回流系统,从而实现精馏塔的强化操作。另外投资时还要比较操作费用和基础设施的投资费用的相对大小。
2.如果回流液的计量要求不高,或者说回流比的操作弹性大,就可以采用内回流。
3.如果能在内回流的路线上装上或开发出“在线流量测量仪器”,就可以内回流。一般的精馏多为外回流!外回流优点是便于调节,但要增加运行费用,且增加了泄漏点,对于一此高危介质不一定适宜,所以对于塔不是太高的高危介质优先考虑内回流,如氟化氢精馏就是选用内回流的。所以,对于回流方式的选择要从多个方面综合考虑的。
三、精馏回流控制
塔顶回流控制分两种情况:一是手动控制(强制回流),一是自动控制。

本文发布于:2024-09-22 11:26:23,感谢您对本站的认可!

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