隔板精餾技術(shù)的研究及應(yīng)用

張冬青，李卓冠

（北洋國(guó)家精餾技術(shù)工程發(fā)展有限公司，天津 300072）

隔板精餾技術(shù)的研究及應(yīng)用

張冬青，李卓冠

（北洋國(guó)家精餾技術(shù)工程發(fā)展有限公司，天津 300072）

對(duì)隔板精餾塔的原理、內(nèi)部構(gòu)造以及使用方法進(jìn)行了闡述，將該設(shè)備在技術(shù)和能耗方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)介紹。從隔板精餾技術(shù)的理論相關(guān)知識(shí)，到設(shè)備的實(shí)際使用情況進(jìn)行了合理化的分析和研究；對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況和未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行闡述，并且對(duì)其未來的應(yīng)用市場(chǎng)做出了合理分析，希望可以給業(yè)內(nèi)人士相應(yīng)的參考。

隔板精餾塔；熱耦合；節(jié)能；研究；應(yīng)用

精餾技術(shù)是目前化工行業(yè)中使用比較廣泛的技術(shù)，同時(shí)也是十分重要的環(huán)節(jié)，設(shè)備的前期投資及后期的維護(hù)價(jià)格往往較高，在煉油、石化等行業(yè)中，所消耗的資源和能量達(dá)到一半甚至更多。所以對(duì)精餾過程進(jìn)行合理化的研究就顯得尤為重要。國(guó)內(nèi)外已開發(fā)并應(yīng)用了一些節(jié)能型耦合精餾塔隔板精餾塔是完全熱耦合塔的一種特殊結(jié)構(gòu)，多組分精餾中的前沿技術(shù)，也是行業(yè)內(nèi)關(guān)于節(jié)能減排方面研究的熱點(diǎn)話題。國(guó)外已經(jīng)開展了較多的實(shí)驗(yàn)，但是國(guó)內(nèi)的有關(guān)報(bào)道還停留在較表層。本文主要闡述隔板精餾技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景。

1 隔板精餾技術(shù)

1.1 基本結(jié)構(gòu)與原理

當(dāng)混合物中的種類超過3種，使用傳統(tǒng)的分餾塔就無法完成，至少需要兩個(gè)分餾塔對(duì)其進(jìn)行工作，三種產(chǎn)物均是從第一個(gè)分餾塔產(chǎn)出，這種分離的方式一般只適合用在一定范圍內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分離，對(duì)于一些組分比較復(fù)雜的物質(zhì)，分離就比較難完成。

側(cè)線分離塔隔板精餾塔的原理就是利用阻隔板將塔的結(jié)構(gòu)一分為二，進(jìn)料側(cè)的作用就是預(yù)先分離，另一側(cè)的作用就是主塔，隔板的作用就是將二者的功能合二為一。同時(shí)，DWC的分離原理和計(jì)算方式與普通的精餾塔是相同，類似于熱力學(xué)中所知的Petlyuk塔。

1.2 設(shè)備設(shè)計(jì)

隔板已經(jīng)由固定式轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢苿?dòng)式的隔板，還有比較特殊的垂直隔板的應(yīng)用。另外，安裝的方式和角度也有了比較詳細(xì)的說明和報(bào)道。

隔板精餾塔中的塔板可以作為傳送的媒介，也可以是填料。塔板一般是需要經(jīng)過專業(yè)的設(shè)計(jì)和處理的。填料隔板塔一般需要對(duì)壁流進(jìn)行較好的處理。塔的頂端可以使用回流對(duì)塔的兩側(cè)液體進(jìn)行控制和處理。

1.3 適用范圍

隔板精餾塔并非適用所有的精餾分離問題，通常分離物系應(yīng)滿足：

（1）B組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過總量額度的20%，特別是進(jìn)料中，B組分需要使所有組分中含量最高的物質(zhì)。當(dāng)B組分的成分達(dá)到總組分的60%及以上時(shí)，此時(shí)的結(jié)構(gòu)是比較合理的完善的。

（2）常規(guī)塔的過程中，兩個(gè)塔內(nèi)的壓力基本是保持一致的。由于采用DWC分離的物質(zhì)是在同一個(gè)塔內(nèi)進(jìn)行的，所以在整個(gè)分離的過程中，塔內(nèi)的壓力基本保持不變。如果過程中的壓力需要改變，那么這種方式就無法進(jìn)行較好的改善，此時(shí)常規(guī)的兩塔精餾會(huì)比較合適。

（3）在分餾塔內(nèi)，頂部和底部的溫度差距一般是比較大的。所以在實(shí)際進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)候，需要對(duì)其進(jìn)行一個(gè)具體的效果分析，實(shí)際產(chǎn)生的效能可能與DWC優(yōu)點(diǎn)大相徑庭。

2 DWC的發(fā)展方向

理論上，隔板精餾塔對(duì)于三種或者三種以上的物質(zhì)分離，都可以起到較好的效果。對(duì)于多組分（＞3）混合物分離，不管是需要得到最終的產(chǎn)物，還是需要了解內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，目前相關(guān)的研究和有關(guān)的文章都是比較少的。從節(jié)約資源和降低成本的角度進(jìn)行合理化分析，開發(fā)多組分（＞3）分離的DWC，目前還是有較好的發(fā)展前景的。

3 結(jié)束語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)外已開發(fā)并應(yīng)用了一些節(jié)能型耦合精餾塔隔板精餾塔是完全熱耦合塔的一種特殊結(jié)構(gòu)，多組分精餾中的前沿技術(shù)，也是行業(yè)內(nèi)關(guān)于節(jié)能減排方面研究的熱點(diǎn)話題，希望相關(guān)學(xué)者盡快開展研究。

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S t u d y a n d A p p l i c a t i o n o f B a r r i e r D i s t i l l a t i o n E e c h n o l o g y

Zhang Dong-qing，Li Zhuo-guan

This paper expounds the principle，internal structure and application of the fractionating tower，and introduces the advantages of the equipment in terms of technology and energy consumption.From the theoretical knowledge of plate distillation technology，to the actual use of the equipment are analyzed and reasonable；the practical application of this technology and the future development trend is expounded，and make a reasonable analysis of the future market，hoping to give the industry the corresponding reference.

diaphragm fractionating tower；thermal coupling；energy saving；research；application

TQ028.31

A

1003-6490（2017）08-0142-01

2017-05-12

張冬青（1987—），女，天津人，助理工程師，主要研究方向?yàn)榫s技術(shù)研究。