能耗要求和经济性指标

精馏过程中消耗的能量,主要是再沸器的加热量和冷凝器的冷却量消耗;此外,塔和附属设备及管线也要散失部分能量。
在一定的纯度要求下,增加塔内的上升蒸汽是有利于提高产品回收率的;同时也意味着再沸器的能量消耗要增大。且任何事物总是有一定限度的。由于精馏塔的控制方案繁多,只按这些基本观点选择具有代表性的、常见的控制方案作出介绍。在单位进料量的能耗增加到一定数值后,再继续增加塔内的上升蒸汽,则产品回收率就增长不多了。应当指出精馏塔的操作情况,必须从整个经济效益来衡量。在精馏操作中,质量指标、产品回收率和能量消耗均是要控制的目标。其中质量是必要条件,在质量指标一定的条件下应在控制过程中使产品的产量尽可能提高一些,同时能量消耗尽可能低一些。
按产品成分或物性指标的直接控制方案

精馏塔的质量控制1好能选择表征塔顶和塔底产品的质量指标,即产品的成分作为被控变量,即直接控制方案。酒精回收塔、酒精精馏塔技术说明有效提高酒精回收塔、酒精精馏塔的分馏效率,降低酒精损耗,节约能源,是酒精精馏技术发展的主要方向。上述的温度、温差或双温差控制都是间接控制产品质量的方法。利用产品分析器,例如色谱仪、红外分析器、密度计、干点、闪点及初馏点分析器等,分析出塔顶(或塔底)的产品成分并将其作为被控变量,而将回流量或再沸器的加热量等作为控制变量,就可以组成成分控制,实现按产品成分的直接指标控制。
采用色谱仪可以测量多组分的浓度,并可以通过测量其他含量较少的杂质组分之和来决定产品的纯度。精馏工艺上通常采用工业色谱仪进行在线的成分分析,并以关键组分的浓度比进行控制。这样,当塔的处理量下降而使热负荷降低或冷凝器冷却介质温度下降时,塔压将维持在比设计要求低的数值。由于色谱仪也是根据吸收和解吸原理工作的,在精馏塔中很难进行的分离在色谱仪中也是困难的。同时分析仪需要采样系统且其测量滞后影响了控制系统的动态响应。这是在使用时应予注意的。在精馏塔的操作中,当干扰产生时,多个塔板中灵敏板的变化量明显。因此,可选择测量灵敏板上的成分,并作为被控变量进行控制。
与温度控制的情况类似,塔顶或塔底产品的成分是能体现产品的质量指标。但是当分离的产品较纯时,在邻近塔顶、塔底的各板间,成分差很小,而且每块板上的成分在受到干扰后变化也很小,这就要求检测成分的仪表灵敏度很高。由此可见,除了要考虑使产品符合规格外,还应同时考虑产品的产量和能量消耗。理论上讲,按产品成分的直接指标控制方案,是直接、1有效的方案。它可为各种基于化工热力学的多变量控制及精1确控制打下基础。但是,就目前测量产品成分的仪表来说,准确度一般较差、滞后时间也很长,因而控制系统的控制质量受到很大影响。但只要不断改善成分分析仪表的性能,按产品成分的直接指标控制方案将得到广泛应用。
醪垢的形成

2.1发酵成熟醪成分
发酵成熟醪是一个复杂的多组分非均相混合液。它由水(75%%-90%%,w/w)、干物质(4%%-10%%,w/w)、酒精及其它挥发性物质(6%%-15%%,w/w)构成。
2.2醪垢成分
醪垢的化学成分受各种条件影响很大。
分析结果表明,不同的原料产地、不同的前处理方法、不同的酒精生产工艺,醪垢的成分都不同。例如在精馏塔中,可根据后一工序对顶部产品量的需要改变产品馏出液量,而馏出液量的变化会引起回流罐的液位变化,可通过液位调节改变塔的进料量来实现。即便是同一工厂不同生产时期、不同部位醪垢成分也有一定差别。 醪垢的化学成分为碳酸钙、碳酸镁、磷 酸钙、硫酸钙、有机酸钙、糖、糊精、蛋白质 等,是由多种无机物、有机物构成的,并以无机物为主。
2.3醪垢的成因
2.3.1 微溶或可溶物质在蒸馏过程中达 到过饱和状态而析出发酵成熟醪在蒸馏过程中沿塔板逐层 而下。相对挥发性大的物质在醪塔内沿塔板逐层上升,从顶部排出;干物质和水,还有醇、酸、酯类等相对挥发性小的物质沿塔 板逐层向下,微溶或可溶物质浓度不断增 加,当其浓度超过其溶解度达到过饱和状态后,便会在塔底再沸器的管壁及蒸馏塔塔盘和塔件表面析出。按产品成分或物性指标的直接控制方案精馏塔的质量控制1好能选择表征塔顶和塔底产品的质量指标,即产品的成分作为被控变量,即直接控制方案。在蒸馏过程中首先析出的是溶解度较小的碳酸钙、碳酸镁、磷酸钙等,而溶解度稍大一些的也逐渐被浓缩沉积,如硫酸钙、有机酸钙等。
发酵成熟醪中的不溶性悬浮物质,如酵母菌体、纤维、淀粉及析出的无机盐形成晶 核,加速了处于饱和状态下的无机盐、有机盐、糖、糊精、可溶性蛋白质等的析出。酒精蒸馏塔清洗方法酒精生产中醪垢形成、预防及清洗蒸馏塔(醪塔)结垢堵塞问题,尤其是醪塔堵塔问题,是蒸馏系统不能长周期运行的主要制约因素。众所周知,国内大部分酒精厂采用了离心清液回配技术。离心清液的回配进一步提高了发酵成熟醪中干物质含量,加剧了微溶或可溶物质在醪液输送、换热、蒸馏过程中的析出和结垢概率。
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