Damıtma işlemleri sürecini etkileyen on alan nedir?
Damıtma işlemi süreci şu faktörlerden etkilenir: besleme konumu, kule sıcaklığı, kule basıncı, besleme durumu, besleme hacmi, besleme bileşimi, besleme sıcaklığı, kuledeki yükselen buhar hızı, yeniden kaynatıcı ısıtması, dönüş akış hızı, üst soğuk doz, çıkarılan kulenin üst kısmı, çıkarılan kulenin alt kısmı vb. Kulenin çalışması, bu etkileyen faktörleri kulenin üstündeki ve altındaki ürünün bileşiminin gereksinimlerine göre düzenlemektir.
1、Besleme plakası konumunun damıtma işlemi üzerindeki etkisi
En uygun besleme plakası konumu, besleme plakası konumunun maksimum ayırma kapasitesi ile aynı sayıda teorik plaka ve aynı çalışma koşullarıdır veya aynı çalışma koşullarında en az sayıda teorik plaka besleme plakası konumu gerektirir. Kimya endüstrisinde, çoğu damıtma kulesi ikiden fazla besleme plakası ile donatılmıştır, besleme plakasının konumunu ayarlamak besleme bileşenindeki değişikliklere dayanır. Besleme bileşeninin hafif bileşeni normal çalışmadan daha düşük olduğunda, damıtma bölümündeki plaka sayısını artırmak için besleme plakasının konumu aşağı doğru hareket ettirilmeli ve böylece damıtma bölümünün ayırma kapasitesi artırılmalıdır. Tersine, damıtma bölümünün ayırma kapasitesini arttırmak amacıyla damıtma bölümündeki plaka sayısını arttırmak için besleme plakasının konumu yukarı kaydırılır. Kısacası, besleme plakasındaki besleme bileşenindeki hafif bileşenlerin içeriği, damıtma bölümünün en alt plakasındaki hafif bileşenlerin içeriğinden daha az ve damıtma bölümünün en üst plakasındaki hafif bileşenlerin içeriğinden daha fazla olmalıdır. Bu, beslemenin kuledeki malzemenin bileşimini plakanın çeşitli katmanlarında yok etmemesini sağlayacak ve böylece sorunsuz çalışmayı sürdürecektir.
2, damıtma işlemlerinin etkisi üzerinde yem bileşimindeki değişiklikler
Beslemenin bileşimindeki değişiklikler, damıtma işlemini doğrudan etkiler, beslemedeki rekombinant bileşenlerin konsantrasyonu arttığında, yükün damıtma bölümü artar, kulenin plaka sayısının sabit damıtma bölümü için, kulenin tepesine getirilen bileşenlerin rekombinasyonuna neden olur, böylece kulenin tepesindeki ürün kalitesi niteliksiz olur. Beslemedeki hafif bileşenlerin konsantrasyonu artarsa, yükün damıtma bölümü artar, kule plaka sayısının sabit damıtma bölümü için, hafif bileşenlerin damıtma bölümünün hafif bileşenlerinin eksik buharlaşmasına neden olur. Beslemenin bileşimindeki değişiklikler de kule malzeme dengesinde ve proses koşullarında değişikliklere neden olacaktır. Bileşenler daha hafif hale gelir, üst fraksiyon artar, kazan sıvı tahliyesi azalır. Aynı zamanda tüm kule sıcaklığı düşer, kule basıncı artar. Bileşenler ağırlaşır, bunun tersi doğrudur. Besleme bileşimi değişirse, aşağıdaki önlemler alınabilir. 1) besleme portunu ayarlayın. Bileşen ağırlaştığında, besleme portu aşağı hareket ettirilir; bileşen hafiflediğinde, besleme portu yukarı hareket ettirilir. 2) Geri akış oranını değiştirin. Bileşen ağırlaştığında, geri akış oranını artırın; bileşen hafiflediğinde, geri akış oranını azaltın. 3) Kule tepesinin ve kazanın sıcaklığını ayarlayın. Durumdaki değişikliklerin bileşimine göre, kule üstü ve kazan sıcaklığını buna göre ayarlayın, üst, kazan ürün kalitesini değişmeden korumak için geri akış sıvısı, gaz geri akış sıcaklığı veya geri akış akış hızı ayarı yoluyla. Su ısıtıcısının ısıtma dozunu artırın, su ısıtıcısı sıcaklığını artırabilirsiniz, su ısıtıcısı ürünü hafif bileşen içeriği azalır, ağır bileşenlerin içeriği azalır, ancak kule ürününün ağır bileşenlerinin tepesine yol açabilir, daha sonra kule geri akış sıvısının sıcaklığını düşürmeniz gerekir veya kulenin tepesindeki ürünün kalitesini korumak için dönüş akış hızını iyileştirin.
3, besleme sıcaklığındaki değişikliklerin damıtma işlemleri üzerindeki etkisi
Besleme sıcaklığındaki değişikliklerin damıtma işlemi üzerinde büyük bir etkisi vardır. Genel olarak, besleme sıcaklığı düşer, buharlaştırma kazanının alt kısmının ısı yükünü artırır, kule kondansatörünün üst kısmının soğuk yükünü azaltır; besleme sıcaklığı artar, kule kondansatörünün üst kısmının soğuk yükünü artırır, kule buharlaştırma kazanının alt kısmının ısı yükünü azaltır. Besleme sıcaklığı değişiminin büyüklüğü çok büyük olduğunda, genellikle tüm kulenin sıcaklığını etkiler ve böylece buhar-sıvı denge bileşimini değiştirir. Besleme sıcaklığının çok düşük olduğu ve kule kazanının ısıtma buharı açısından zengin olmadığı durumlarda, kulenin alt kısmındaki hafif bileşen içeriği artacaktır. Örneğin, kabarcık noktası beslemesi için tasarlanmış bir kule, soğuk sıvı beslemesine değiştirildiğinde, plaka sayısının damıtma bölümü çok fazladır, plaka sayısının damıtma bölümü yeterli değildir, sonuç olarak kulenin tepesindeki ürün kalitesi iyileştirilebilirken, buharlaşmanın hafif bileşenlerindeki kazan sıvısı eksiktir. Gaz-sıvı karışık besleme veya doymuş buhar, kızgın buhar beslemesi olarak değiştirilirse, plaka sayısının damıtma bölümü yeterli değildir, plaka sayısının damıtma bölümü çok fazladır, sonuç, rekombinant bileşenlerin kule ürün içeriğinin üst kısmının hükümleri aşmasıdır. su ısıtıcısı sıvı hafif bileşen içeriği öngörülen değerden daha düşüktür ve aynı zamanda kule kondenser soğutucu akışkan tüketiminin üst kısmını arttırır, kule kazanının termal ajan tüketimini azaltır. Besleme sıcaklığının değişmesi, besleme durumunun değişmesi anlamına gelir ve besleme durumunun değişmesi damıtma bölümünü, damıtma bölümü yük değişimini etkileyecek ve ardından ürün kalitesi, malzeme dengesi değişecektir, bu nedenle besleme sıcaklığı, damıtma kulesinin çalışmasını etkileyen önemli faktörlerden biridir. En ideal besleme, en yaygın kullanılan besleme durumu olan kabarcık noktası beslemesidir.
4, damıtma kulesi çalışma basıncı damıtma işlemi üzerinde değişir
Distilasyon kulesi tasarımı ve işletimi belirli bir kule basıncına dayanır, bu nedenle genel distilasyon kulesi her zaman sabit bir basıncı koruyan ilk kuledir. Kule basıncı dalgalanmaları kulenin çalışması üzerinde aşağıdaki etkilere sahip olacaktır.1) Ürün kalitesini ve malzeme dengesini etkiler. Çalışma basıncının değiştirilmesi, her bir plaka üzerindeki gaz-sıvı dengesinin bileşimini değiştirecektir. Kazan basıncı artar, daha sonra rekombinasyondaki gaz fazı azalır, gaz fazındaki hafif bileşenlerin konsantrasyonundaki karşılık gelen artış, hafif bileşen içeriğindeki sıvı faz öncekine kıyasla artar, ancak aynı zamanda gaz-sıvı fazının ağırlık oranını da değiştirir, böylece sıvı faz miktarı artar, gaz fazı miktarı azalır. Toplam sonuç şudur: kulenin tepesindeki fraksiyondaki hafif bileşen konsantrasyonu artar, ancak miktar nispeten azalır; kazan sıvısındaki hafif bileşen konsantrasyonu artar ve aynı zamanda kazan sıvısı miktarı da artar. Benzer şekilde, kazan basıncı düşer, üst fraksiyonun miktarı artar ve hafif bileşenlerin konsantrasyonu azalır; kazan sıvısının miktarı azalır ve hafif bileşenlerin konsantrasyonu azalır. Normal çalışmada sabit bir basınç korunmalıdır. Bununla birlikte, kulenin tepesindeki üründeki ağır bileşenlerin konsantrasyonundaki artıştan kaynaklanan işlem normal değilse, ürün kalitesinin nitelikli olması için basıncı uygun şekilde artırmak için kullanılabilir, ancak bu sırada hafif bileşenlerin kazan sıvısı kaybı artar. 2) Bileşenlerin göreceli uçuculuğunun bileşenlerinin bileşenlerinin göreceli uçuculuğunun bileşenlerinin göreceli uçuculuğunu değiştirin. Su ısıtıcısı basıncı artar, bileşenler arasındaki bağıl uçuculuk azalır, ayırma verimliliği düşer, aksine bileşenler arasındaki bağıl uçuculuk artar, ayırma verimliliği artar. 3) Kulenin kapasitesini değiştirin. Kazan basıncı artar, bileşenlerin ağırlığı artar ve kulenin kapasitesi artar. 4) Kule basıncının dalgalanması. Kule basıncındaki dalgalanmalar, kazan sıcaklığı ile bileşenler arasındaki yazışmalar arasında karışıklığa neden olacaktır. Sıcaklığın işletilmesinde genellikle ürün kalite standartlarının dolaylı bir ölçüsü olarak kullanılır, ancak bu yalnızca sabit bir kule basıncının doğru olduğu varsayımı altındadır. Kule basıncı değiştiğinde, karışımın kabarcık noktası, çiğlenme noktası değişir ve tüm kulenin sıcaklığının değişmesine neden olur, sıcaklık ve ürün kalitesi yazışmaları da değişecektir. Yukarıdaki analizden, çalışma basıncının değiştirilmesinin tüm kule çalışmasını değiştireceği görülebilir, bu nedenle normal çalışmada sabit bir basınçta (proses göstergeleri) tutulmalıdır, sadece kulenin normal çalışmasının kulesinde hasar görür, yukarıdaki analize dayanabilir, proses göstergelerinde kule basıncı aralığının uygun ayarlamalar yapmasına izin verir. Damıtma işleminde, besleme hacmi, besleme bileşimi ve besleme sıcaklığı değişiklikleri, kule kazanı ısıtma buhar hacmi değişiklikleri, akış hızına geri dönüş, geri akış sıcaklığı ve soğutucu akışkan basıncı (geri akış kulesi açısından) değişikliklerinin yanı sıra kulenin tıkanması vb. kule basıncında dalgalanmalara neden olabilir, şu anda kule basıncındaki dalgalanmaların nedenlerini analiz etmek ve zamanında tedavi etmek için ilk olmalıdır, böylece işlem normale döner.
5, damıtma işlemlerinde kule yükselen buhar hızı ve buharlaştırma kazanı ısıtma dalgalanmaları
Kule yükselen buhar hızı boyutu, kütle transferinin etkisini doğrudan etkiler. Genel olarak, kulede yükselen buharın maksimum hızı, sıvı taşma hızından daha küçük olmalıdır. Proses genellikle üretilen sıvı taşkınının hızının 80%'sinin izin verilen maksimum delik hızını seçer. Çok düşük bir hız, kule plakası verimliliğinin önemli ölçüde düşmesine neden olacaktır. Kulede yükselen buhar oranını etkileyen ana faktör yeniden kazan ısısıdır. Kazan sıcaklığının sabit kalması durumunda, ısıtma miktarı artar, kulede yükselen buhar oranı artar; ısıtma miktarı azalır, kulede yükselen buhar oranı azalır. Isıtma kapasitesi ayar aralığının çok büyük, çok şiddetli olmasının sıvı taşmasına veya sızıntıya neden olabileceği unutulmamalıdır.
6, geri akış oranının büyüklüğü üzerinde damıtma işlemlerinin etkisi
Ürün kalitesini sağlamak için geri akış oranının boyutunu değiştirme işlemi. Rekombinant fraksiyonların içeriği arttığında kulenin üst fraksiyonu, genellikle rekombinant fraksiyonlar yönteminin geri akış oranını artırmak için kullanıldığında, ürün kalitesini nitelikli hale getirmek için aşağı bastırılacaktır. Damıtma bölümünün hafif fraksiyonu kulenin düşük sıcaklığından kaynaklanan damıtma bölümüne indiğinde, alt kulenin sıcaklığını yükseltmek için geri akış oranının uygun şekilde azaltılmasını kullanabilirsiniz. Ürün damıtma kulesini elde etmek için kulenin tepesinden geri akış oranını artırmak, ürün kalitesini artırabilir, ancak kulenin üretim kapasitesini azaltmak, su, elektrik, buhar tüketimini artırmak için. Geri akış oranının çok büyük olması, kulede aşırı malzeme dolaşımına neden olur ve hatta sıvı taşmasına yol açarak kulenin normal çalışmasını bozabilir.
7, kulenin tepesindeki soğuk dozun boyutunun damıtma işlemlerinin etkisi üzerindeki etkisi
Dahili reflü işlemi kullanan kulede, soğuk dozun boyutu, damıtma işleminin etkisi daha önemlidir; aynı zamanda geri dönüş akış dalgalanmalarını etkileyen ana faktörlerdir. Harici geri akışlı kolonlar için, distilasyon kolonlarının çalışması da soğuk dozdaki dalgalanmalardan değişen derecelerde etkilenecektir. Örneğin, soğuk miktarındaki bir azalma, kondenser rolünü daha da kötüleştirecek, kondensat hacmi azalacak ve sabit bir düzenleme değeri için sıvı faz ekstraksiyonunun kule ürününün tepesinde, dönüş akışının azalması kaçınılmaz olacaktır. Kondenser aynı zamanda alt soğutma rolüne sahipse (yani, yaygın olarak yoğuşma soğutucusu olarak bilinir), soğuk doz azalır, ancak aynı zamanda dönüş sıvısı sıcaklığının artmasına neden olur. Bunlar damıtma kulesinin üst sıcaklığını, rekombinant içeriğindeki kule ürünlerinin üstünü artıracak, kaliteyi düşürecektir.
8, damıtma işlemlerinin etkisi üzerinde çıkarılan kulenin üst kısmının boyutu
Kulenin üst kısmının boyutu ile kule besleme hacminin boyutu arasında karşılıklı bir ilişki vardır, besleme hacmi arttıkça ekstraksiyon miktarı da artmalıdır. Hepimizin bildiği gibi, kulede sabit bir geri akış oranını korumak, kulenin normal çalışmasını sürdürmek için ekstraksiyon hacmi yalnızca besleme hacmi değişiklikleri ile değişir, aksi takdirde kuledeki gaz-sıvı dengesini bozar. Örneğin, besleme miktarı değişmediğinde, iç geri akış kullanan kule, kulenin tepesi ekstraksiyon miktarını arttırırsa, geri akış oranı kaçınılmaz olarak plakanın neden olduğu geri akış miktarını azaltacaktır, gaz-sıvı teması iyi değildir, kütle transfer verimliliği azalır; aynı zamanda, çalışma basıncı da düşecek, plaka üzerindeki gaz-sıvı fazının bileşimi değişecektir. Sonuç, yeniden birleşen bileşenlerin kulenin tepesine getirilmesi ve kulenin tepesindeki ürünün kalitesinin niteliksiz olmasıdır. Zorlanmış geri akış işleminde, besleme hacmi değişmeden kalırsa ve üst ekstraksiyon hacmi aniden artarsa, geri akış sıvı tankının dışarı pompalanmasına neden olmak kolaydır. Geri akış sıvısı kesintiye uğrar, üst sıcaklık yükselir ve bu da üst ürün kalitesindeki düşüşü etkiler. Besleme miktarı artar, ancak kulenin tepesi aynı miktarda ekstrakte edilirse, geri akış oranının sonuçları artar, kule malzemesi artar, yükselen buhar hızı artar, kulenin tepesi ve kule kazanı basınç farkı artar ve ciddi durumlarda sıvı taşmasına neden olur.
9, damıtma işlemlerinin etkisi üzerinde çıkarılan kulenin tabanının boyutu
Damıtma kulesinin çalışmasında, kulenin üst kısmını ve su ısıtıcısı ürün stabilitesini koruma ihtiyacı, damıtma ünitesinin malzeme dengesini korumak, damıtma kulesinin malzeme dengesini kontrol etmek için genellikle su ısıtıcısı seviyesi tarafından damıtma kulesi sabit durum çalışmasının gerekli bir koşuludur. damıtma kulesi. Sabit bir sıvı seviyesini korumak için kule kazanı, ilk koşulun sabit bir kazan sıcaklığını korumaktır. Su ısıtıcısı sıvı seviyesindeki değişiklikler ve esas olarak kule ekstraksiyonunun tabanının boyutuna göre belirlenir. Kulenin dibi çok fazla çıkarıldığında, su ısıtıcısı sıvı seviyesinin azalmasına veya pompalanmasına neden olur, bu da yeniden kaynatıcıdan su ısıtıcısı sıvı sirkülasyonunun azalmasına neden olur, bu da zayıf ısı transferine neden olur, hafif bileşen buharlaşmaz, kulenin tepesi, kulenin dibi ürünler niteliksizdir. Kolon tüpü yeniden kaynatıcısının kullanılması durumunda, sıvı hacminin sirkülasyonu nedeniyle çok küçüktür, böylece aşırı ısıtılmış gaz oluşumu sırasında kolon tüpünün üst yarısından geçen su ısıtıcısı sıvısı, gaz sıcaklığının uçucu tüpünde ortaya çıkar, su ısıtıcısı sıcaklığı daha düşükken daha yüksektir. Kule ekstraksiyonunun alt kısmı çok küçükse, kule kazanı sıvı seviyesinin çok yüksek olmasına (ciddi durumlarda, uçucu tüpü aşacak ve hatta kuleyi su basacaktır), su ısıtıcısı sıvı sirkülasyon direncinin artmasına, ayrıca kötü ısı transferine, su ısıtıcısı sıcaklık düşüşüne neden olacaktır. Özellikle, malzemelerin kolay polimerizasyonu için, su ısıtıcısı sıvı seviyesinin çok yüksek veya çok düşük olması, daha uzun kalma süresine neden olarak polimerizasyon olasılığını artıracağı belirtilmelidir. Buna ek olarak, belirli bir su ısıtıcısı sıvı seviyesini korumak, güvenli üretimi sağlamak için sıvı sızdırmazlığında da rol oynar.
10, yardımcı ekipmanın damıtma işlemleri üzerindeki etkisi
Distilasyon işlemi, kule yeniden kaynatıcısının altından, kule üst kondansatöründen ve transfer pompalarından ayrılamaz. Bu ekipmanların normal üretiminde, distilasyon kulesi çalışma gereksinimlerinin çalışma koşullarını karşılamalıdır, aksi takdirde distilasyon kulesinin kapasitesi sınırlı olacak ve ciddi durumlarda tüm sürecin devam edememesine neden olacaktır. Örneğin, üretim sürecindeki yeniden kaynatıcı, belirli doymamış hidrokarbonların polimerizasyonundan ve tıkalı tüplerden kaynaklanıyor olabilir, böylece ısı transfer alanı azalır, bu da kulenin üretim kapasitesinde bir düşüşe neden olur veya hatta durmaya zorlanır. Kulenin tepesindeki kondenser de kötü su kalitesi, tüp kirlenmesi ve yoğuşma verimliliğinin azalması nedeniyle kullanılabilir, böylece kulenin normal proses koşullarını azaltma kapasitesi uygulanamaz. Normal üretim süreci zarar gördüğünde, nedenini bulmak için sadece damıtma kulesi sürecinden değil, aynı zamanda yardımcı ekipmanın durumu da dikkate alınmalıdır.