技術文章--萍鄉科隆為您介紹規整填料蒸餾塔的節能操作

　　由于規整填料精餾塔阻力小，對于熱泵精餾、多效蒸餾等節能操作非常有利。
 

　　現分析如下：
 

　　1.熱泵蒸餾
 

　　熱泵是將低品位的蒸氣壓縮到較高品位，使其能在過程中再利用。熱泵蒸餾是將塔頂蒸氣壓縮后再作為塔底再沸器的熱源。這樣回收了塔頂低壓蒸氣潛在的熱能，起到顯著節能效果。常規蒸餾塔塔底再沸器要輸入大量的加熱蒸氣，而塔頂冷凝器的冷卻水帶走大量熱能，故常規蒸餾熱效率很低。熱泵蒸餾裝置塔頂蒸氣的熱能被繼續利用，系統只需補充少量的能量。
 

　　熱泵蒸餾可分為直接蒸氣壓縮和間接蒸氣壓縮兩種，如圖8-13所示，a為直接蒸氣壓縮，塔頂物料蒸氣經壓縮后直接送入本塔塔釜作為熱源。此法節能很好，但對熱泵的密封性能要求較高，以防被分離物系受污染。b為間接蒸氣壓縮，它采用中間循環介質，不會污染物系，但降低節能效果，且增加一個塔頂冷凝器。
 

　　熱泵蒸餾最適宜于難分離物系，這類物系在常規蒸餾時，由于回流比大能耗很高。采用熱泵蒸餾再選用高效低壓降填料塔，其塔頂與塔底的溫差不大，塔頂蒸氣稍加壓縮即可用于塔釜熱源，往往可節能80%以上。例如異丁醛(IBAD)與正丁醛(NBAD)的分離(11)，常規蒸餾耗能9600kW,板式塔熱泵蒸餾耗能1560kW,規整填料塔熱泵蒸餾耗能僅920kW。
 

　　2.多效蒸餾
 

　　圖8-14為多效蒸餾的簡單流程，其原理與多效蒸發相似，即將前級塔塔頂蒸氣作為下級塔塔釜的加熱蒸氣。各塔操作于不同壓力(對于同一物系)或不同溫度(對于不同物系)，只有第一效需要外部加熱，末效需要塔頂冷凝。多效蒸餾的關鍵是選擇適宜的各塔操作壓力或不同物料蒸餾塔的匹配。它一般受到第一效加熱蒸氣壓力和末效冷卻介質溫度的限制、通常采用雙效蒸餾。

　　低溫空氣分離的主精餾塔是典型的雙效蒸餾，下塔操作壓力為600kPa左右，上塔接近常壓。兩塔連接部分的冷凝蒸發器，將下塔頂部的氮氣冷凝，同時將上塔的液氧蒸發。傳統的空分精餾塔采用篩板塔，上塔的理論級數一般是下塔的兩倍以上，有50～90個理論級，且操作壓力低。上塔采用高效低壓降的規整填料，可使裝置節能8%左右[2]。空分裝置的原料空氣是取之不盡的，產品成本多半取決于能耗，所以節能8%是很可觀的。
 

　　圖8-15為采用規整填料塔實現雙效蒸餾的實例。該流程主要用于環己酮和環己醇的分離。流程中第一塔主要在塔頂脫除原料中較輕雜質，第二塔將環已酮與環已醇分離。圖8-15a為板式塔情況，兩塔總能耗為23.2MW，圖8-15b為采用規整填料后的情況，第一塔分離效率提高，回流比減少，能耗降低，重組分收率提高，塔頂溫度降低。第二塔全塔壓降降低，塔釜溫度減小，分離效率提高，使塔頂溫度降低。有可能利用第一塔塔頂物料蒸氣作為第二塔塔釜熱源，從而兩塔總能耗只需5.2MW。與板式塔情況相比節能達78%。