精餾設備安全技術——危險分析及安全運行

1、精餾設備安全技術危險分析及安全運行 (1)危險狀態(tài)分析 1)鼓泡接觸狀態(tài)  當上升蒸汽流量較低時，氣體在液層中吹鼓泡的形式是自由浮升，塔板上存在大量的返混液，氣液比較小，氣液相接觸面積不大。 2)蜂窩狀接觸狀況  氣速增加，氣泡的形成速度大于氣泡浮升速度，上升的氣泡在液層中積累，氣泡之間接觸，形成氣泡泡沫混合物。因氣速不大，氣泡的動能還不足使氣泡表面破裂，因此，是一種類似蜂窩狀泡結構。因氣泡直徑較大，很少攪動，在這種接觸狀態(tài)下，板上清液會基本消失，從而形成以氣體為主的氣液混合物，又由于氣泡不易破裂，表面得不到更新，所以這種狀態(tài)對于傳質(zhì)、傳熱不利。 3)泡沫狀接觸狀態(tài)

2、0; 氣速連續(xù)增加，氣泡數(shù)量急劇增加，氣泡不斷發(fā)生碰撞和破裂，此時，板上液體大部分均以膜的形式存在于氣泡之間，形成一些直徑較小、攪動十分激烈的動態(tài)泡沫，是一種較好的塔板工作狀態(tài)。 4)噴射接觸的狀態(tài)  當氣速連續(xù)增加時，由于氣體動能很大，把板上的液體向上噴成大小不等的液滴，直徑較大的液滴受重力作用落回到塔板上，直徑較小的液滴，被氣體帶走形成液沫夾帶，也是一種較好的工作狀態(tài)。 泡沫接觸狀態(tài)與噴射狀態(tài)均為優(yōu)良的工作狀態(tài)，但噴射狀態(tài)是塔板操作的極限，液沫夾帶較多，所以多數(shù)塔操作均控制在泡沫接觸狀態(tài)。 (2)安全運行控制 1)漏液  當氣速較低時，液體從塔板上的開孔處下落，這種現(xiàn)象

3、稱為漏液。嚴重漏液會使塔板上建立不起液層，會導致分離效率的嚴重下降。 2)液沫夾帶和氣泡夾帶  當氣速增大時，某些液滴被帶到上一層塔板的現(xiàn)象稱為液沫夾帶。產(chǎn)生液沫夾帶有兩種情況：一種是上升的氣流將較小的液滴帶走；另一種是由于氣體通過開孑l上的速度較大。前者與空塔氣速有關，后者主要與板間距和板開孔上方的孔速有關。氣泡夾帶則是指在一定結構的塔板上，因液體流量過大使溢流管內(nèi)的液體的流量過快，導致溢流管中液體所夾帶的氣泡來不及從管中脫出而被夾帶到下一層塔板的現(xiàn)象。3)液泛現(xiàn)象  當塔板上液體流量很大，上升氣體的速度很高時，液體被氣體夾帶到上一層塔板上的流量猛增，使塔板間充滿氣液混合

4、物，最終使整個塔內(nèi)都充滿液體，這種現(xiàn)象稱為夾帶液泛。還有一種是因降液管通道太小，流動阻力大，或因其他原因使降液管局部地區(qū)堵塞而變窄，液體不能順利的通過降液管下流，使液體在塔板上積累而充滿整個板間，這種液泛稱為溢流液泛。液泛使整個塔內(nèi)的液體不能正常下流，物料大量返混，嚴重影響塔的操作，在操作中需要特別注意和防止。 精餾裝置的輔助設備主要是各種形式的換熱器，包括塔底溶液再沸器、塔頂蒸汽冷凝器、料液預熱器、產(chǎn)品冷卻器等，另外還需管線以及流體輸送設備等。其中再沸器和冷凝器是保證精餾過程能連續(xù)進行穩(wěn)定操作所必不可少的兩個換熱設備。 再沸器的作用是將塔內(nèi)最下面的一塊塔板流下的液體進行加熱，使其中一部分液體

5、發(fā)生汽化變成蒸汽而重新回流人塔，以提供塔內(nèi)上升的氣流，從而保證塔板上氣、液兩相的穩(wěn)定傳質(zhì)。 冷凝器的作用是將塔頂上升的蒸汽進行冷凝，使其成為液體，之后將一部分冷凝液從塔頂回流人塔，以提供塔內(nèi)下降的液流，使其與上升氣流進行逆流傳質(zhì)接觸。 再沸器和冷凝器在安裝時應根據(jù)塔的大小及操作是否方便而確定其安裝位置。對于小塔，冷凝器一般安裝在塔頂，這樣冷凝液可以利用位差而回流人塔；再沸器則可安裝在塔底。對于大塔(處理量大或塔板數(shù)較多時)，冷凝器若安裝在塔頂部則不便于安裝、檢修和清理，此時可將冷凝器安裝在較低的位置，回流液則用泵輸送人塔；再沸器一般安裝在塔底外部。 安裝于塔頂或塔底的冷凝器、再沸器均可用夾套式

6、或內(nèi)裝蛇管、列管的間壁式換熱器，而安裝在塔外的再沸器、冷凝器則多為臥式列管換熱器。 在化工生產(chǎn)中，精餾塔操作，由于生產(chǎn)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)任務不同，操作條件多樣，塔型也不一樣，因此，精餾過程的操作控制也是各不相同的。 準備工作  檢查儀器、儀表、閥門等是否齊全、正確、靈活，做好啟動前的準備。 預進料  先打開放空閥，充氮置換系統(tǒng)中的空氣，以防在進料時出現(xiàn)事故，當壓力達到規(guī)定的指標后停止，再打開進料閥，打入指定液位高度的料液后停止。 再沸器投入使用  打開塔頂冷凝器的冷卻水(或其他介質(zhì))，再沸器通蒸汽加熱。 建立回流  在全回流情況下繼續(xù)加熱，直到塔溫、塔壓均達到規(guī)定指標，產(chǎn)品質(zhì)量符合要求。 進料與出產(chǎn)品  打開進料閥進料，同時從塔頂和塔釜采出產(chǎn)品，調(diào)節(jié)到指定的回流比。  控制調(diào)節(jié)  精餾塔控制與調(diào)節(jié)的實質(zhì)是控制塔內(nèi)氣、液相負荷大小，以保持塔設備良好的質(zhì)熱傳遞，獲得合格的產(chǎn)品。但氣、液相負荷是無法直接