發(fā)布日期:22-01-06 17:49 瀏覽次數(shù):13
據(jù)估計(jì),化工過程中40%~70%的能耗用于分離,而精餾能耗又占其中的95%。因此有關(guān)精餾節(jié)能的措施一直是大家關(guān)注的焦點(diǎn)。
? 精餾常用節(jié)能措施:
1.通過減壓槽使較高溫度的釜液閃蒸產(chǎn)生低壓蒸汽;
2.采用兩級(jí)冷凝(多組分產(chǎn)品,泡點(diǎn)、露點(diǎn)顯著差別);
3.選擇傳質(zhì)效果好、阻力小的高效傳質(zhì)設(shè)備;
除了比較明顯的節(jié)能措施外,選擇適宜回流比、進(jìn)料熱狀態(tài)以及操作壓力等,都是重要的精餾節(jié)能措施。
? 最適宜回流比
一方面,直接影響再沸器和冷凝器的熱負(fù)荷,決定了精餾分離的凈功效,因此,大體上確定了操作費(fèi)用。另一方面,還與塔設(shè)備的投資密切相關(guān):在Rm附近,R↑,達(dá)到規(guī)定分離要求所需的塔板數(shù)明顯減少,設(shè)備費(fèi)下降;在較高R處,R↑,塔徑、再沸器和冷凝器傳熱面積增大,設(shè)備費(fèi)增大;適宜回流比:R=(1.2~1.3)Rm,總費(fèi)用僅增加2%~6%,操作彈性卻增大許多。
? 最佳進(jìn)料熱狀態(tài)
加料熱狀態(tài)的不同,影響最小回流比、達(dá)到規(guī)定分離要求所需的理論板數(shù)以及再沸器和冷凝器的熱負(fù)荷。
高溫精餾時(shí)(塔頂釜溫度高于環(huán)境溫度),當(dāng)D/F較大又適用于加熱料液的低溫?zé)嵩磿r(shí),應(yīng)盡量采用較低的q值,即以汽相或汽液混合物進(jìn)料為宜;當(dāng)D/F較小時(shí),盡量采用較高的q值,即以液相進(jìn)料為宜;
低溫精餾時(shí),無論D/F多大,均采用較高的q值,即以液體進(jìn)料為宜;
中等溫度精餾(塔釜溫度高于大氣溫度,塔頂溫度低于大氣溫度),應(yīng)進(jìn)行全面經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),確定最佳的進(jìn)料熱狀態(tài)。
? 中間冷凝器和中間再沸器
如能在塔中部設(shè)置中間冷凝器,就可以采用較高溫度的冷卻劑。如在塔中部設(shè)置中間再沸器,對(duì)于高溫塔,可應(yīng)用較低溫位的加熱劑。對(duì)于精餾,使操作線向平衡線靠攏,提高塔內(nèi)分離過程的可逆程度。在生產(chǎn)過程中必須要由適當(dāng)溫位的加熱劑或(和)冷卻劑與其相配,并需有足夠大的熱負(fù)荷值得利用,再加上塔頂和塔底的溫度差要相當(dāng)大,如此才會(huì)取得經(jīng)濟(jì)效益。
? 多效精餾
多效精餾原理類似于多效蒸發(fā),即利用若干壓力不同的精餾塔,按壓力高低順序給與組合,使相鄰兩塔之間將高壓塔頂?shù)恼羝鳛榈蛪核椎脑俜衅鞯念A(yù)熱介質(zhì)。從而使該分離系統(tǒng)能耗下降。
雙效精餾需要有兩座塔,并且有不同的操作壓力,低壓塔的再沸器與高壓塔的冷凝器耦合成一臺(tái)換熱器,以高壓塔頂蒸汽去加熱蒸發(fā)低壓塔塔底的物料。
多效精餾雖然可以節(jié)省大量能耗,但需增加設(shè)備投資,且因兩塔之間的熱偶合,要求更高級(jí)的控制系統(tǒng)。
? 熱泵精餾
將溫度較低的塔頂蒸汽經(jīng)壓縮后作為塔底再沸器的熱源,稱為熱泵精餾。
三種典型的熱泵精餾流程:使用另外的工作流體,塔頂蒸汽再壓縮,再沸器液體閃蒸。
熱泵精餾是消耗一定量的機(jī)械功來提高低溫蒸汽的能位而加以利用的。因此消耗單位機(jī)械能能回收的熱量是一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo),稱為性能系數(shù),常記為:C.O.P.。
顯然,對(duì)于沸點(diǎn)差小的混合物分離的精餾塔應(yīng)用熱泵精餾效果會(huì)更好。
? SRV精餾
具有附加回流和蒸發(fā)的精餾簡稱,由綜合中間再沸、中間冷凝和熱泵精餾技術(shù)發(fā)展而成。SRV精餾中附有多級(jí)中間回流和蒸出,使得精餾段中的回流量自上而下逐步增加,提餾段中上升蒸汽量則自下而上逐步增加。對(duì)于沸點(diǎn)相近混合物精餾,所需的低溫冷卻劑顯著降低。