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精餾塔的干擾因素
和其他化工過(guò)程一樣,精餾是在一定的物料平衡和能量平衡的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。一切因素均通過(guò)物料平衡和能量平衡影響塔的正常操作。影響物料平衡的因素包括進(jìn)料量和進(jìn)料成分的變化,頂部餾出物及底部出料的變化。影響能量平衡的因素主要是進(jìn)料溫度或熱焓的變化,再沸器加熱量和冷凝器冷卻量的變化,此外還有塔的環(huán)境溫度等變化。同時(shí),物料平衡和能量平衡之間又是相互影響的。要了解這些因素是如何影響精餾塔操作的,首先必須分析它的靜態(tài)規(guī)律,即研究其靜態(tài)特性。從而分析上述因素對(duì)精餾塔的動(dòng)態(tài)影響。影響能量平衡的因素主要是進(jìn)料溫度或熱焓的變化,再沸器加熱量和冷凝器冷卻量的變化,此外還有塔的環(huán)境溫度等變化。
1.精餾塔中靜態(tài)關(guān)系的分析
圖15為精餾塔的物料流程圖,可簡(jiǎn)單地視其于為二元精餾。則從物料平衡和能量關(guān)系出發(fā),可得出它的總的物料平衡關(guān)系為
F=D+B (9)
輕組分的物料平衡關(guān)系為
Fz=Dy+Bx (10)
式中,F(xiàn)、D和B分別為進(jìn)料量、頂部餾出物量和塔底產(chǎn)品;z、y和x分別為進(jìn)料、頂部餾出物和底部產(chǎn)品中輕組分的含量。由以上兩式,可明顯看出進(jìn)料量F在產(chǎn)品中的分配量(即D/F)是決定頂部和底部產(chǎn)品中輕組分含量y和x的關(guān)鍵因素。
靜態(tài)下精餾塔的能量關(guān)系為
QH FHF=QC+DHD+BHB (11)
式中,QH為再沸器加熱量,QC為冷凝器冷卻量,HP、HD和HB分別為進(jìn)料頂部、底部產(chǎn)品的比熱熔。在式中,每一項(xiàng)都影響著塔內(nèi)上升蒸汽的流量V。對(duì)于一個(gè)既定的塔來(lái)講,V與F之比與塔的分離度S有關(guān)。即V/F一定時(shí)意味著塔分離度也一定。
酒精精餾過(guò)程的生產(chǎn)方法及特點(diǎn)是什么?
酒精精餾與化工精餾過(guò)程不同點(diǎn)就在于它不僅是一個(gè)將酒精濃縮的過(guò)程,而且還擔(dān)負(fù)著把粗酒精中50多種揮發(fā)性雜質(zhì)除去的任務(wù),所以濃縮酒精和除去雜質(zhì)的過(guò)程在酒精工業(yè)中稱為精餾.物料中的雜質(zhì)基本上是在發(fā)酵過(guò)程中生成的,只有很少數(shù)的雜質(zhì)是在蒸煮和蒸餾過(guò)程中生成的. 工業(yè)上生產(chǎn)酒精主要有兩種方法:發(fā)酵法和化學(xué)合成法. 工業(yè)上用得廣的是發(fā)酵法. 所謂發(fā)酵法就是指微生物細(xì)胞,在無(wú)氧條件下,進(jìn)行無(wú)氧呼吸,將吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(淀粉質(zhì),糖質(zhì))通過(guò)細(xì)胞內(nèi)酶的作用,進(jìn)行一系列的生物化學(xué)反應(yīng),把復(fù)雜的有機(jī)物分解為比較簡(jiǎn)單的生化中間產(chǎn)物,同時(shí)放出一定能量的過(guò)程,簡(jiǎn)單地說(shuō),就是在無(wú)氧條件下,微生物將復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單的產(chǎn)物的過(guò)程.
酒精蒸餾塔清洗方法
酒精生產(chǎn)中醪垢形成、預(yù)防及清洗蒸餾塔(醪塔)結(jié)垢堵塞問(wèn)題,尤其是醪塔堵塔問(wèn)題,是蒸餾系統(tǒng)不能長(zhǎng)周期運(yùn)行的主要制約因素。一般的解決辦法是定期或不 定期進(jìn)行物理法或化學(xué)法處理,雖然能收到 一定效果,但短時(shí)間又會(huì)產(chǎn)生同樣的問(wèn)題。
本文試圖對(duì)醪垢的成因、預(yù)防和清除進(jìn)行探討,希望對(duì)業(yè)界解決這一問(wèn)題能有所幫助。
1、醪垢的定義
醪垢是沉積在設(shè)備、管道內(nèi)表面上由不 溶性鹽、泥砂、纖維、淀粉、蛋白質(zhì)、糊精、糖、 酵母菌體及其它糖酵解代謝副產(chǎn)物等所組成的多成分物質(zhì)。一般附著在成熟醪預(yù)熱 器、塔底再沸器的管壁及蒸餾塔塔盤和塔件 上,常常造成進(jìn)料溫度降低,塔底各板間溫差加大,塔頂真空度升高,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成塔 底跑酒,終導(dǎo)致生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。對(duì)于獨(dú)立的或位于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的起點(diǎn)的精餾塔控制可采用定值控制,則可使進(jìn)料流量保持恒定。
可溶性鈣鹽轉(zhuǎn)化成碳酸鈣垢在蒸餾過(guò)程中,可溶性有機(jī)酸鈣鹽與醪液中的可溶性碳酸鹽反應(yīng)生成碳酸鈣垢:
CaA2 Na2CO3=CaCO3↓ 2NaA
CaA2 K2CO3=CaCO3↓ 2KA
2.3.3 可溶性鈣鹽受熱分解生成難溶碳酸鈣垢在蒸餾過(guò)程中,可溶性鈣鹽受熱分解生成溶解度小的鹽垢:
Ca(H CO3)2 =CaCO3 ↓ H2O CO2↑ Mg(HCO3)2 = MgCO3↓ H2O CO2↑
前處理制漿工藝對(duì)醪垢的生成也有影響
在酒精生產(chǎn)中,前處理制漿工藝可分為干法、半干法、濕法及改良濕法等,其對(duì)醪液輸送、換熱、蒸餾等過(guò)程中的結(jié)垢及積料影響程度從小到大,依次為濕法、干法、半干法、改良濕法。無(wú)論哪種制漿工藝,造成堵塔或換熱器效率下降的主要原因均為醪垢的積累,物料粒度則是次要原因。酒精回收塔、酒精精餾塔技術(shù)說(shuō)明有效提高酒精回收塔、酒精精餾塔的分餾效率,降低酒精損耗,節(jié)約能源,是酒精精餾技術(shù)發(fā)展的主要方向。