精餾是將由揮發(fā)度不同的組分所組成的混合液,在精餾塔中同時多次地進行部分汽化和部分冷凝,使其分離成幾乎純態(tài)組分的過程。它是以蒸汽和液體逆流相互作用為基礎(chǔ)的一種復(fù)雜的蒸餾過程。只要塔板數(shù)足夠多,就可以在塔頂?shù)玫揭讚]發(fā)組分,在塔釜得到難揮發(fā)組分。粗甲醇中的雜質(zhì)可分為兩類:一類是較甲醇易揮發(fā)的,在預(yù)精餾塔頂脫除;一類是較甲醇難揮發(fā)的,在回收精餾塔釜脫除。在節(jié)能型四塔精餾的流程中,用加壓塔頂出來的甲醇蒸汽作為常壓塔再沸器的熱源,既節(jié)省了冷凝加壓塔頂蒸汽用的循環(huán)水,又節(jié)省了常壓塔再沸器用的蒸汽,同時省去常壓塔進料泵。
精餾過程在精餾塔內(nèi)完成,混合組分從塔中間某一塊塔板上連續(xù)進入塔內(nèi),在進料板以上,上升蒸汽中所含的重組分向液相傳遞,而回流液中的輕組分向汽相傳遞,這樣經(jīng)過足夠的塔板,在塔的上半部完成了上升蒸汽的精制,即除去其中的重組分,因而稱為精餾段。在進料板以下,下降液體中的輕組分向汽相傳遞,上升蒸汽中的重組分向液相傳遞,這樣經(jīng)過足夠的塔板,在塔的下部完成了下降液體中重組分的提濃即提出了輕組分,因而稱為提餾段。
一個完整的精餾塔應(yīng)包括精餾段和提餾段,進料板是二者的分界。當(dāng)塔內(nèi)某級的濃度與原料液的濃度相同或相近時,原料液就由此引入。
溶液的沸點與總壓及組成有關(guān),精餾塔內(nèi)各塊塔板上物料的組成及總壓并不相同,因而從塔頂直至塔釜形成某種溫度分布。在加壓或常壓精餾中,各板的總壓差不大,形成全塔溫度分布的主要原因是各板組成不同。
一個正常操作的精餾塔在受到某一外界因素的干擾時(如回流比、進料組成發(fā)生波動等),全塔各板的組成將發(fā)生變動,全塔的溫度分布也將發(fā)生相應(yīng)的變化。因此,可以用測量溫度的方法預(yù)示塔內(nèi)組成尤其是塔頂餾出液組成的變化。
在一定總壓下,塔頂溫度是餾出液組成的直接反映,但在高純度分離時,在塔頂(或塔底)相當(dāng)高的一個塔段中溫度變化極小。這樣,當(dāng)塔頂溫度有了可察覺的變化,餾出液的組成早已超出了允許范圍。
仔細考察操作條件變動前后的溫度分布的變化,可發(fā)現(xiàn)在精餾段或提餾段的某些塔板上,溫度變化最為顯著?;蛘哒f,這些塔板的溫度對外界干擾因素的反應(yīng)最靈敏,故將這些塔板稱之為靈敏板。將感溫元件安置在靈敏板上可以較早地察覺精餾操作所受到的干擾;而且靈敏板比較靠近進料口,可在塔頂餾出液組成尚未產(chǎn)生變化之前先感受到進料產(chǎn)生的變動并及時采取調(diào)節(jié)手段,以穩(wěn)定餾出液的組成。
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