在化工装置生产中,精馏塔是最常见的、典型的分离设备,任何从事化工生产的人对精馏塔都不会陌生,但对精馏塔操作中常见的突出问题,比如:液泛、淹塔、冲塔现象,原因都不是很清楚,出现问题时对于塔的参数变化反应也不敏感,这样往往延迟了问题的解决时间,影响装置生产。
精馏塔填料、塔内件:
? 什么是液泛呢?在精馏塔中,由于各种原因造成液相堆积超过其所处空间范围,称为液泛。液泛可分为降液管液泛、雾沫夹带液泛等。降液管液泛是指降液管内的液相堆积至上一层塔板。雾沫夹带液泛是指塔板上开孔空间的气相流速达到一定速度,使得塔板上的液相伴随着上升的气相进入上一层塔板。
产生液泛时的操作状态称为液泛点。在设计精馏塔时,必须控制维持液泛率在一定的范围内以保证精馏塔的稳定运行。液泛开始时,塔的压降急剧上升,效率急剧下降。随后塔的操作遭到破坏。
? 是什么原因导致液泛现象的产生?
若气体流量一定而液体流量加大,液体通过降液管的阻力增加,以及板上液层加厚,使板上下的压力差加大,都会使降液管内液面升高,从而导致液泛。
气流夹带到上一层板的液沫,可使板上液层加厚,正常增加到一定程度,液层的加厚便显着起来(板上液体量增多,气泡加多、加大)。气流通过加厚的液层所带出的液沫又进一步加多。这种过量液沫夹带使泡沫层顶与上一层板底的距离缩小,液沫夹带持续地有增无减,大液滴易直接喷射到上一层板,泡沫也可冒到上一层板,终至全塔被液体充满。
1、塔底与塔顶的压差增加;
2、塔底与塔顶的温差减小;
3、塔顶回流罐的液位降低;
4、塔底的产品产量减少;
5、塔顶和塔底的产品质量均不合格。
1、整改降液板底隙;
2、降低上升蒸汽量;
3、减少进料量;
4、降低蒸汽量、回流量。
注意:以上两种促成液泛的原因中,比较常见的是过量液沫夹带。
? 处理方法有这两项:1、适当降低进料量和回流量。2、如设备故障,则停工处理。
由稳定塔参数变化情况可见:
? 什么原因造成的呢?
这个稳定塔出现液泛现象后,重新调整回流量及塔底蒸汽量,但经过16个小时稳定塔依然未达到正常的平衡状态。最后采取关闭加热蒸汽、停止进料、降低温度的措施,重新投入运行方调整正常。
? 淹塔的现象是:塔顶温度下降;回流罐液面下降;塔底液面和压力增高。? 导致淹塔发生的原因有以下几种:1、沉降管堵死,回流液无法下流。开工时铁屑、焊渣等杂物,正常生产中设备腐蚀物的沉积,或者液体中的固体析出,溶液的自聚物,都易引起降液管堵塞。2、液体量太大,使降液管超负荷。
从上图稳定塔液泛时的对比数据可以看出,稳定塔回流量与塔底加热蒸汽量均高于正常值,这是导致出现液泛的最常见操作。操作人员经验不丰富,对精馏塔操作理解不深,当灵敏板温度低时,加大塔底加热蒸汽量,当塔顶温度高时又加大回流量,如此反复,导致加热蒸汽量及回流量均过大,气液相负荷均大幅超过塔的设计负荷,导致出现液泛,塔内气液平衡受到破坏。