- 现代化工生产操控技术
- 胡秀军
- 1484字
- 2020-08-28 17:05:42
附录6 精馏装置的操作案例部分工艺参数结果与算例
一、全回流操作
原料浓度9.5%（体积分数），回流计量泵的流量6L/h。
开始加热电压200V，当塔顶开始升温时，加热电压调至150V，塔内升温过程如附图1-5所示（图注为加热时间）。
附图1-5 塔内升温过程
初始加热阶段升温速度较慢，加热10min后塔釜温度开始上升。随热量向塔顶传递，各塔板依次升温，塔板之间的热量传递速度很快，尤其是精馏塔上部塔板之间的热量传递。
加热电压设定在130V时，回流变频器频率23Hz（2.76L/h），第十二块塔板上液层高度40mm，塔内温度分布如附图1-6所示。
附图1-6 塔内温度分布图（一）
塔顶产品浓度：
=0.8318，
=0.8393，
=0.8376（取样间隔20min）。
塔顶浓度分布图如附图1-7所示。
附图1-7 塔顶浓度分布图（一）
由附图1-7得NT=9，ET=
×100%=
×100%=53.33%。
加热电压设定在140V时，回流变频器频率28Hz（3.36L/h），第十二块塔板上液层高度50mm，塔内温度分布如附图1-8所示。
附图1-8 塔内温度分布图（二）
塔顶产品浓度：=0.8486，=0.8514，=0.8493（取样间隔20min）。
塔顶浓度分布图如附图1-9所示。
由附图1-9得NT=11，ET=66.67%。
附图1-9 塔顶浓度分布图（二）
加热电压设定在150V时，回流变频器频率33Hz（3.96L/h），第十二块塔板上液层高度60mm，塔内温度分布如附图1-10所示。
附图1-10 塔内温度分布图（三）
塔顶产品浓度：=0.8336，=0.8443，=0.8504（取样间隔20min）。
塔顶浓度分布图如附图1-11所示。
附图1-11 塔顶浓度分布图（三）
由附图1-11得NT=9，ET=53.33%。
加热电压设定在160V时，回流变频器频率40Hz（4.8L/h），第十二块塔板上液层高度70mm，塔内温度分布如附图1-12所示。
附图1-12 塔内温度分布图（四）
塔顶产品浓度：=0.8478，=0.8472，=0.8515（取样间隔20min）。
塔顶浓度分布图如附图1-13所示。
附图1-13 塔顶浓度分布图（四）
由附图1-13得NT=10，ET=60.00%。
加热电压设定在170V时，回流变频器频率46Hz（5.52L/h），第十二块塔板上液层高度70mm，塔内温度分布如附图1-14所示。
附图1-14 塔内温度分布图（五）
塔顶产品浓度：xD=0.8509。
塔顶浓度分布图如附图1-15所示。
由附图1-15得NT=11，ET=66.67%。
附图1-15 塔顶浓度分布图（五）
二、部分回流操作
第十板进料，进料量4L/h，加热电压140V，回流泵频率13Hz（1.46L/h），采出泵频率12Hz（0.36L/h）（R=4），塔内温度分布如附图1-16所示。
附图1-16 塔内温度分布图（六）
产品浓度为：xD=0.8263，xW=0.01564。
计算示例：进料量4L/h，乙醇体积浓度9.5%（泡点温度94℃），进料温度20℃，则F=207.63mol/h，xF=0.03138。
塔顶采出量0.36L/h，xD=0.8263，D=4.64mol/h。
由物料衡算得W=202.99mol/h，xW=0.01321。
精馏段操作方程：
即：
yn+1=0.8xn+0.165
进料热状况：
式中
因此，
提馏段操作方程：
即：
yn+1=4.88xn-0.0513
塔顶浓度分布图如附图1-17所示。
附图1-17 塔顶浓度分布图（六）
由附图1-17得NT=11，ET=66.67%。
第十板进料，进料量4L/h，加热电压150V，回流泵频率18Hz（2.16L/h），采出泵频率12Hz（0.36L/h）（R=6），塔内温度分布如附图1-18所示。
附图1-18 塔内温度分布图（七）
产品浓度：xD=0.8379，xW=0.01579。
塔顶浓度分布图如附图1-19所示。
附图1-19 塔顶浓度分布图（七）
由附图1-19得NT=12，ET=73.33%。
第十板进料，进料量4L/h，加热电压160V，回流泵频率23Hz（2.76L/h），采出泵频率12Hz（0.36L/h）（R=7.7），塔内温度分布如附图1-20所示。
附图1-20 塔内温度分布图（八）
产品浓度：xD=0.8307，xW=0.01168。
塔顶浓度分布图如附图1-21所示。
附图1-21 塔顶浓度分布图（八）
由附图1-21得NT=11，ET=66.67%。
第十板进料，进料量6L/h，加热电压160V，回流泵频率13Hz（1.56L/h），采出泵频率18Hz（0.54L/h）（R=2.9）。
塔顶产品浓度：=0.8017，=0.7981；
塔釜产品浓度：xW=0.01167。
塔顶浓度分布图如附图1-22所示。
附图1-22 塔顶浓度分布图（九）
由附图1-22得NT=13，ET=80.00%。
第十板进料，进料量6L/h，加热电压170V，回流泵频率17Hz（2.04L/h），采出泵频率18Hz（0.54L/h）（R=3.8）。
塔顶产品浓度：=0.7129，=0.7832；
塔釜产品浓度：xW=0.006084。
塔顶浓度分布图如附图1-23所示。
附图1-23 塔顶浓度分布图（十）
由附图1-23得NT=8，ET=46.67%。
第十板进料，进料量8L/h，加热电压180V，回流泵频率13Hz（1.56L/h），采出泵频率24Hz（0.72L/h）（R=2.2）。
塔顶产品浓度：=0.7462，=0.7532；
塔釜产品浓度：xW=0.008084。
塔顶浓度分布图如附图1-24所示。
附图1-24 塔顶浓度分布图（十一）
由附图1-24得NT=9，ET=53.33%。