精餾塔的干擾因素

   和其他化工過程一樣，精餾是在一定的物料平衡和能量平衡的基礎上進行的。一切因素均通過物料平衡和能量平衡影響塔的正常操作。影響物料平衡的因素包括進料量和進料成分的變化，頂部餾出物及底部出料的變化。影響能量平衡的因素主要是進料溫度或熱焓的變化，再沸器加熱量和冷凝器冷卻量的變化，此外還有塔的環(huán)境溫度等變化。1．設置精餾塔控制方案的基本觀點（1）按物料及能量平衡關系進行控制對于一個實際操作的二元精餾塔，在進料成分一定時，只要把D／F和V／F調(diào)節(jié)一定。同時，物料平衡和能量平衡之間又是相互影響的。要了解這些因素是如何影響精餾塔操作的，首先必須分析它的靜態(tài)規(guī)律，即研究其靜態(tài)特性。從而分析上述因素對精餾塔的動態(tài)影響。

   1．精餾塔中靜態(tài)關系的分析

   圖15為精餾塔的物料流程圖，可簡單地視其于為二元精餾。則從物料平衡和能量關系出發(fā)，可得出它的總的物料平衡關系為

           F=D＋B           （9）

   輕組分的物料平衡關系為

   Fz＝Dy＋Bx        （10）

式中，F(xiàn)、D和B分別為進料量、頂部餾出物量和塔底產(chǎn)品；z、y和x分別為進料、頂部餾出物和底部產(chǎn)品中輕組分的含量。由以上兩式，可明顯看出進料量F在產(chǎn)品中的分配量（即D／F）是決定頂部和底部產(chǎn)品中輕組分含量y和x的關鍵因素。

   靜態(tài)下精餾塔的能量關系為

   QH FHF＝QC＋DHD＋BHB      （11）

式中，QH為再沸器加熱量，QC為冷凝器冷卻量，HP、HD和HB分別為進料頂部、底部產(chǎn)品的比熱熔。在式中，每一項都影響著塔內(nèi)上升蒸汽的流量V。對于一個既定的塔來講，V與F之比與塔的分離度S有關。即V／F一定時意味著塔分離度也一定。

精餾塔的基本控制方案

   精餾塔的基本控制方式是討論復雜和特殊控制方案乃至1優(yōu)控制的基礎，同時也是目前實際應用中1常見的方案。精餾塔是一個多變量對象，因此如果將任意一個被調(diào)參數(shù)和任意一個調(diào)節(jié)參數(shù)組成調(diào)節(jié)回路，就可能有許多調(diào)節(jié)方案。精餾塔的基本控制方案精餾塔的基本控制方式是討論復雜和特殊控制方案乃至最1優(yōu)控制的基礎，同時也是目前實際應用中最1常見的方案。而產(chǎn)品質量往往是精餾過程的主要目標，因此，在基本控制方案中，以產(chǎn)品質量指標來選取調(diào)節(jié)參數(shù)，一種是采用溫度作為間接質量指標，一種是采用產(chǎn)品成分等作為直接質量指標。

   （l）按提餾段指標的控制方案

如果對釜底出料的成分要求高于塔頂出料，塔頂或精餾段板上溫度不能很好地反映組分變化和實際操作回流比大于幾倍1小回流比時，可采用提餾段控制。提餾段溫度是衡量質量指標的間接指標，而以改變再沸器加熱量作為控制手段的方案，就是提餾段溫控。

該方案以提餾段塔板溫度為被控變量，加熱蒸汽量為操縱變量。除了這個主要控制系統(tǒng)外，還設有若干個輔助控制系統(tǒng)；進料量F為定值控制或用均值控制系統(tǒng)；（4）考慮控制系統(tǒng)間的相關影響在質量指標調(diào)節(jié)中，談及了頂部產(chǎn)品和底部產(chǎn)品質量反饋系統(tǒng)之間的相關問題。對塔底采出量B和塔頂餾出物D，按物料平衡關系分別設有塔底與回流罐的液位控制器作均勻控制；為維持塔壓恒定，在塔頂設置壓力控制系統(tǒng)，控制手段是控制冷凝器的冷卻量；提餾段溫控時，回流量采用定值控制，且回流量應足夠大，以便當塔的處理量1大時，仍能保持塔頂產(chǎn)品的質量指標在規(guī)定的范圍內(nèi)。

   提餾段溫控由于采用了提餾段溫度作為間接質量指標。因此，它能夠較直接地反映提餾段產(chǎn)品情況。將提餾段恒定后，就能較好地保證塔底產(chǎn)品的質量。

   對于液相進料時，進料量或進料成分的變化很快影響塔底的成分，而提餾段溫控比較及時，動態(tài)過程也比較快。提餾段溫控的一個特點是回流量足夠大，因而在保持塔底質量的前提下，仍能保持塔頂質量，因此即使塔頂產(chǎn)品質量要求比塔底嚴格時，仍可采用提餾段溫控。需指出，由于能量關系因素V主要取決于再沸器加熱量，但也取決于進料和回流的熱焓。

   在多晶硅生產(chǎn)中，常用的是不銹鋼或聚四氟塑料制成的填料。其實，的填料應該是用細薄壁石英玻璃管制成的填料。石英玻璃不僅可以制成比表面積大、阻力小的填料，而且制成填料有足夠的強度和足夠的化學穩(wěn)定性，因為石英玻璃本身就是硅制品，所以它不會對四或有任何的沾污。要了解這些因素是如何影響精餾塔操作的，首先必須分析它的靜態(tài)規(guī)律，即研究其靜態(tài)特性。    多晶硅生產(chǎn)對環(huán)境及設備的清潔要求十分嚴格,尤其是對精餾塔、還原爐等設備的要求就更加嚴格。