【传质与分离】精馏过程的能耗及节能措施

荒芜了的花园精馏过程的能耗及节能措施
摘要:精馏是化工、石化、医药等过程重要的分离操作单元,通常情况下,融合在一起的液体的分离过程都是通过精馏来实现的。但是,精馏分离操作过程需要用到大量的能源,是一类高能耗的单元过程,其能耗约占化工生产的60%,因此如何优化和节能具有重要的现实意义。
关键词:精馏节能
精馏是化工、石化等行业中的重要组成部分,对整个流程的生产能力、产品质量、能源消耗与原料消耗、环境保护都有重大影响。石油和化学工业的能耗占工业总能耗的很大部分,其中约60%就用于精馏过程。精馏投资约占化工、石化项目总投资的30%~40%。
一、精馏
蒸馏是利用液体混合物中各组分间挥发度的差异,将各组分分离的一种单元操作。这种单元操作是将液体混合物部分汽化并通过气液两相间的质量传递来实现。易挥发组分从液相汽化进入气相时所需要的热量,由难挥发组分从气相冷凝进入液相时放出的热量供给,故气液两相传质过程中,同时也进行部分汽化和部分冷凝的传热过程。
二、精馏操作过程的影响因素
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1、工作压力和温度
精馏操作只有在一定的压力和温度下下才能进行。操作过程中压力的改变,
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将会使在不同的塔板上的气液成分发生改变,会影响气相中轻组分的浓度。精馏塔内部的温度变化也对精馏操作过程的有非常大的影响。精馏塔内部的温度变化就意味着物料的状态发生了改变,反应的条件发生了变化,对反应结果必然会造成很大的影响。所以精馏塔内部温度的控制是影响精馏操作的重要因素之一。
一个女人的爱情观2、回流比
回流比可以显著地影响精馏塔内的精馏效果,改变回流比来控制和调节精馏产品的质量。例如,回流比增大时,精馏段操作线的斜率就会随之变大,塔内传质的推动力会随着增加,精馏得到的组成成分也会跟着变大。同时,回流比增大,提馏段操作线斜率会随之变小,会造成釜残液的组成成分变小。反之,当回流比减小时,会造成分离效果变差。
3、物料平衡的影响。
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维持精馏塔内部稳定的必要条件之一是保持精馏过程的物料平衡。对于一定的原料液流量,只要确定了精馏分离度,也就可以分别确定釜残液流量和馏出液流量。因此釜残液流量和馏出液流量只能根据精馏分离度来确定,而不能随意增加或减少,否则进入精馏塔内物料的量和精馏塔产出的产品的量就会不平衡,导致精馏塔内反应波动,组分发生变化,使精馏不能达到组分分离的目的。
4、进料组成和进料状况
在实际生产过程中,由于原料的差别等因素,会造成进料的组成和状态发生改变,这时候应当适当地改变进料的位置,以适应这种变化。通常情况下,精馏塔上设计有多个进料口,保证在不同的进料组分和状况条件下,能够在精馏塔的适宜位置下进料,使得精馏塔内部的精馏反应处于稳定状态。
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三、精馏过程节能措施
3.1 、精馏过程的节能思路
从能量的本质看,精馏过程是将物理有效能转化为扩散有效能,同时伴随物理有效能的降价损失。精馏过程有效能损失是由下列过程的不可逆性引起的:一是流体流动的压降;二是相浓度不平衡物流间的传质或不同浓度物流间的混合;三是不同温度物流间的传热或不同温度物流间的混合。
节能优化途径,可以将其大致分为以下三类:
(1)、利用过程系统技术对蒸馏塔的操作条件进行优化,以减少精馏塔所消耗的能量;
(2)、开发高效节能的特殊蒸馏工艺流程;
(3)、增强过程控制技术和管理,增强过程的协作效应,减少过程中故障出现的次数.
3.2、优化操作条件
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3.2.1 充分利用精馏过程的能量
精馏系统中,所需的热量全部由加热蒸气经再沸器输入,分离后的余热由冷却介质从冷凝器移出。若能合理利用精馏过程中本身的能量,就能降低整个过程对能量的需求。
1)保温隔热
在精馏过程中使用的设备主要为精馏塔和换热器,同时还有各种管道,这些设备的材质,导热系数较高,加之环境温度的影响,若对其采取保温隔热的措施,就可大大降低设备与环境之间的热传递作用,以达到节能降耗的目的.
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2)回收利用
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本文发布于:2024-09-23 16:29:33,感谢您对本站的认可!

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