精餾裝置包括精餾塔、再沸器和冷凝器等設(shè)備。主要設(shè)備是精餾塔,其基本功能是為氣液相提供充分接觸的機(jī)會(huì),使傳熱和傳質(zhì)過(guò)程迅速而有效地進(jìn)行;并且使接觸后的氣、液兩相及時(shí)分開(kāi),互不夾帶。根據(jù)塔內(nèi)氣、液接觸部件的結(jié)構(gòu)形式,精餾塔可分為板式塔和填料塔兩大類型。

一、?板式塔

(一)板式塔的結(jié)構(gòu)

板式塔通常是由一個(gè)呈圓柱形殼體及沿塔高按一定的間距水平設(shè)置的若干層塔板所組成,如圖10—17所示。在操作時(shí),液體靠重力作用由頂部逐板向塔底排出,并在各層塔板的板面上形成流動(dòng)的液層;氣體則在壓力差的推動(dòng)下,由塔底向上經(jīng)過(guò)均布在塔板上的開(kāi)孔依次穿過(guò)各層塔板由塔頂排出。塔內(nèi)以塔板作為氣液兩相接觸傳質(zhì)的基本構(gòu)件。

工業(yè)生產(chǎn)中的板式塔,常根據(jù)塔板間有無(wú)降液管溝通而分為有降液管及無(wú)降液管兩大類,用得最多的是有降液管式的板式塔(如圖10—17所示),它主要由塔體、溢流裝置和塔板構(gòu)件等組成。

(1)塔體?通常為圓柱形,常用鋼板焊接而成,有時(shí)也將其分成若干塔節(jié),塔節(jié)間用法蘭聯(lián)接。

(2)溢流裝置?包括出口堰、降液管、進(jìn)口堰、受液盤等部件。

1)出口堰?為保證氣液兩相在塔板上有充分接觸時(shí)間,塔板上必須貯有一定量的液體。為此,在塔板的出口端設(shè)有溢流堰,稱出口堰。塔板上的液層厚度或持液量很大程度上由堰高決定。生產(chǎn)中最常用的是弓形堰,小塔中也有用圓形降液管升出板面一定高度作為出口堰的。

2)降液管?降液管是塔板之間液流通道。也是溢流液中所夾帶氣體分離的場(chǎng)所。正常工作時(shí),液體從上層塔板的降液管流出,橫向流過(guò)塔板,翻越溢流堰,進(jìn)入該層塔板的降液管,流向下層板。降液管有圓形和弓形兩種,弓形降液管具有較大的降液面積,氣液分離效果好,降液能力大,因此生產(chǎn)上廣泛采用。

為了保證液流能順暢的流人下層塔板,并防止沉淀物堆積和堵塞液流通道,降液管與下層塔板間應(yīng)有一定的間距。為了保持降液管的液封,防止氣體由下層塔進(jìn)入降液管,此間距應(yīng)小于出口堰高度。

3)受液盤?降液管下方部分的塔板通常又稱為常駐液盤。有凹型及平型兩種,一般較大的塔采用凹型受液盤,平型則就是塔板面本身。

4)進(jìn)口堰?在塔徑較大的塔中,為了減少液體自降液管下方流出的水平?jīng)_擊,常設(shè)置進(jìn)口堰。可用扁鋼或Ф8~10mm的圓鋼直接點(diǎn)焊在降液管附近的塔板上而成。為保證液流暢通,進(jìn)口堰與降液管間的水平距離不應(yīng)小于降液管與塔板之間距。

(3)塔板及其構(gòu)件?塔板是板式塔內(nèi)氣、液接觸的場(chǎng)所,操作時(shí)氣、液在塔板上接觸的好壞,對(duì)傳熱、傳質(zhì)效率影響很大。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中,人們不斷地研究和開(kāi)發(fā)出新型塔板,以改善塔板上的氣、液接觸狀況,提高板式塔的效率。目前工業(yè)生產(chǎn)中使用較為廣泛的塔板類型有泡罩塔板、篩孔塔板、浮閥塔板等幾種,但泡罩塔已越來(lái)越少。

(二)板式塔的類型

(1)泡罩塔?泡罩塔是隨工業(yè)蒸餾的建立而發(fā)展起來(lái)的,是應(yīng)用最早的塔型,其結(jié)構(gòu)如圖10—18所示。塔板上的主要元件為泡罩,泡罩尺寸一般為80、100、150三種,可根據(jù)塔徑的大小來(lái)選擇,泡罩的底部開(kāi)有齒縫,泡罩安裝在升氣管上,從下一塊塔板上升的氣體經(jīng)升氣管從齒縫中吹出,升氣管的頂部應(yīng)高于泡罩齒縫的上沿,以防止液體從中漏下,由于有了升氣管,泡罩塔即使在很低的氣速下操作,也不致于產(chǎn)生嚴(yán)重的漏液現(xiàn)象。因此,該種塔運(yùn)作很穩(wěn)定并有完整的設(shè)計(jì)資料和部分標(biāo)準(zhǔn)。不足是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壓降大、造價(jià)高,已逐漸被其他的塔型取代,新建塔很少再用此種塔板。

(2)篩板塔?篩板塔出現(xiàn)略遲于泡罩塔,與泡罩塔的差別在于取消了泡罩與升氣管,直接在板上開(kāi)很多的小直徑的篩孔。操作時(shí),氣體高速通過(guò)小孔上升,板上的液體不能從小孔中落下,只能通過(guò)降液管流到下層板,上升蒸汽或泡點(diǎn)的條件使板上液層成為強(qiáng)烈攪動(dòng)的泡沫層。篩板用不銹鋼板制成,孔的直徑約為Ф8mm。篩板塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、生產(chǎn)能力大、板效率高、壓降低,隨著對(duì)其性質(zhì)的深入研究,已成為應(yīng)用最廣泛的一種。

(3)浮閥塔?浮閥塔是在第二次世界大戰(zhàn)后開(kāi)始研究。自20世紀(jì)50年代起使用的一種新型塔板。其特點(diǎn)是在篩板上每個(gè)篩孔處安裝一個(gè)可以上下浮動(dòng)的閥體,當(dāng)篩孔氣速高時(shí),閥片被頂起而上升,氣速低時(shí),閥片因自重而下降。閥體可隨上升氣量的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度,這樣可使塔板上進(jìn)入液層的氣速不至于隨氣體負(fù)荷的變化而大幅度變化,同時(shí)氣體從閥體下水平吹出加強(qiáng)了氣液接觸。浮閥的形式很多。其中F—1型研究和推廣較早,如圖10—19所示。分輕閥和重閥兩種,輕閥重25g,由1.5mm薄板沖壓而成;重閥重33g,由2mm薄板沖壓而成。閥孔直徑39mm,閥片有三條帶鉤的腿,插入閥孔后將其腿上的鉤扳轉(zhuǎn)90°,可防止被氣體吹走;此外,浮閥邊沿沖壓出三塊向下微彎的“腳”。當(dāng)氣速低浮閥降至塔板時(shí),靠這三只“腳”使閥片與塔板間保持2.5mm左右的間隙。

二、?危險(xiǎn)分析及安全運(yùn)行

(1)危險(xiǎn)狀態(tài)分析

1)鼓泡接觸狀態(tài)?當(dāng)上升蒸汽流量較低時(shí),氣體在液層中吹鼓泡的形式是自由浮升,塔板上存在大量的返混液,氣液比較小,氣液相接觸面積不大。

2)蜂窩狀接觸狀況?氣速增加,氣泡的形成速度大于氣泡浮升速度,上升的氣泡在液層中積累,氣泡之間接觸,形成氣泡泡沫混合物。因氣速不大,氣泡的動(dòng)能還不足使氣泡表面破裂,因此,是一種類似蜂窩狀泡結(jié)構(gòu)。因氣泡直徑較大,很少攪動(dòng),在這種接觸狀態(tài)下,板上清液會(huì)基本消失,從而形成以氣體為主的氣液混合物,又由于氣泡不易破裂,表面得不到更新,所以這種狀態(tài)對(duì)于傳質(zhì)、傳熱不利。

3)泡沫狀接觸狀態(tài)?氣速連續(xù)增加,氣泡數(shù)量急劇增加,氣泡不斷發(fā)生碰撞和破裂,此時(shí),板上液體大部分均以膜的形式存在于氣泡之間,形成一些直徑較小、攪動(dòng)十分激烈的動(dòng)態(tài)泡沫,是一種較好的塔板工作狀態(tài)。

4)噴射接觸的狀態(tài)?當(dāng)氣速連續(xù)增加時(shí),由于氣體動(dòng)能很大,把板上的液體向上噴成大小不等的液滴,直徑較大的液滴受重力作用落回到塔板上,直徑較小的液滴,被氣體帶走形成液沫夾帶,也是一種較好的工作狀態(tài)。

泡沫接觸狀態(tài)與噴射狀態(tài)均為優(yōu)良的工作狀態(tài),但噴射狀態(tài)是塔板操作的極限,液沫夾帶較多,所以多數(shù)塔操作均控制在泡沫接觸狀態(tài)。

(2)安全運(yùn)行控制

1)漏液?當(dāng)氣速較低時(shí),液體從塔板上的開(kāi)孔處下落,這種現(xiàn)象稱為漏液。嚴(yán)重漏液會(huì)使塔板上建立不起液層,會(huì)導(dǎo)致分離效率的嚴(yán)重下降。

2)液沫夾帶和氣泡夾帶?當(dāng)氣速增大時(shí),某些液滴被帶到上一層塔板的現(xiàn)象稱為液沫夾帶。產(chǎn)生液沫夾帶有兩種情況:一種是上升的氣流將較小的液滴帶走;另一種是由于氣體通過(guò)開(kāi)孔上的速度較大。前者與空塔氣速有關(guān),后者主要與板間距和板開(kāi)孔上方的孑L速有關(guān)。氣泡夾帶則是指在一定結(jié)構(gòu)的塔板上,因液體流量過(guò)大使溢流管內(nèi)的液體的流量過(guò)快,導(dǎo)致溢流管中液體所夾帶的氣泡來(lái)不及從管中脫出而被夾帶到下一層塔板的現(xiàn)象。

3)液泛現(xiàn)象?當(dāng)塔板上液體流量很大,上升氣體的速度很高時(shí),液體被氣體夾帶到上一層塔板上的流量猛增,使塔板間充滿氣液混合物,最終使整個(gè)塔內(nèi)都充滿液體,這種現(xiàn)象稱為夾帶液泛。還有一種是因降液管通道太小,流動(dòng)阻力大,或因其他原因使降液管局部地區(qū)堵塞而變窄,液體不能順利的通過(guò)降液管下流,使液體在塔板上積累而充滿整個(gè)板間,這種液泛稱為溢流液泛。液泛使整個(gè)塔內(nèi)的液體不能正常下流,物料大量返混,嚴(yán)重影響塔的操作,在操作中需要特別注意和防止。

精餾裝置的輔助設(shè)備主要是各種形式的換熱器,包括塔底溶液再沸器、塔頂蒸汽冷凝器、料液預(yù)熱器、產(chǎn)品冷卻器等,另外還需管線以及流體輸送設(shè)備等。其中再沸器和冷凝器是保證精餾過(guò)程能連續(xù)進(jìn)行穩(wěn)定操作所必不可少的兩個(gè)換熱設(shè)備。

再沸器的作用是將塔內(nèi)最下面的一塊塔板流下的液體進(jìn)行加熱,使其中一部分液體發(fā)生汽化變成蒸汽而重新回流人塔,以提供塔內(nèi)上升的氣流,從而保證塔板上氣、液兩相的穩(wěn)定傳質(zhì)。

冷凝器的作用是將塔頂上升的蒸汽進(jìn)行冷凝,使其成為液體,之后將一部分冷凝液從塔頂回流入塔,以提供塔內(nèi)下降的液流,使其與上升氣流進(jìn)行逆流傳質(zhì)接觸。

再沸器和冷凝器在安裝時(shí)應(yīng)根據(jù)塔的大小及操作是否方便而確定其安裝位置。對(duì)于小塔,冷凝器一般安裝在塔頂,這樣冷凝液可以利用位差而回流入塔;再沸器則可安裝在塔底。對(duì)于大塔(處理量大或塔板數(shù)較多時(shí)),冷凝器若安裝在塔頂部則不便于安裝、檢修和清理,此時(shí)可將冷凝器安裝在較低的位置,回流液則用泵輸送人塔;再沸器一般安裝在塔底外部。

安裝于塔頂或塔底的冷凝器、再沸器均可用夾套式或內(nèi)裝蛇管、列管的間壁式換熱器,而安裝在塔外的再沸器、冷凝器則多為臥式列管換熱器。

在化工生產(chǎn)中,精餾塔操作,由于生產(chǎn)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)不同,操作條件多樣,塔型也不一樣,因此,精餾過(guò)程的操作控制也是各不相同的。

①準(zhǔn)備工作?檢查儀器、儀表、閥門等是否齊全、正確、靈活,做好啟動(dòng)前的準(zhǔn)備。

②預(yù)進(jìn)料?先打開(kāi)放空閥,充氮置換系統(tǒng)中的空氣,以防在進(jìn)料時(shí)出現(xiàn)事故,當(dāng)壓力達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)后停止,再打開(kāi)進(jìn)料閥,打人指定液位高度的料液后停止。

③再沸器投入使用?打開(kāi)塔頂冷凝器的冷卻水(或其他介質(zhì)),再沸器通蒸汽加熱。

④建立回流?在全回流情況下繼續(xù)加熱,直到塔溫、塔壓均達(dá)到規(guī)定指標(biāo),產(chǎn)品質(zhì)量符合要求。

⑤進(jìn)料與出產(chǎn)品?打開(kāi)進(jìn)料閥進(jìn)料,同時(shí)從塔頂和塔釜采出產(chǎn)品,調(diào)節(jié)到指定的回流比。

⑥控制調(diào)節(jié)?精餾塔控制與調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)是控制塔內(nèi)氣、液相負(fù)荷大小,以保持塔設(shè)備良好的質(zhì)熱傳遞,獲得合格的產(chǎn)品。但氣、液相負(fù)荷是無(wú)法直接控制的,生產(chǎn)中主要通過(guò)控制溫度、壓力、進(jìn)料量和回流比來(lái)實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行中,要注意各參數(shù)的變化,及時(shí)調(diào)整。?

⑦停車?先進(jìn)料,再停再沸器,停產(chǎn)品采出(如果對(duì)產(chǎn)品要求高也可先停),降溫降壓后再停冷卻水。

篇2:精餾崗位安全生產(chǎn)責(zé)任制范本

1、班長(zhǎng)

1.1負(fù)責(zé)班全面管理工作,監(jiān)督檢查全班人員的安全防范情況及實(shí)際操作,不斷提高本崗位操作人員的安全生產(chǎn)意識(shí),使本崗位人員都能勝任本職工作.

1.2負(fù)責(zé)安全生產(chǎn)的實(shí)施工作,組織本崗位人員參加培訓(xùn),負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查,對(duì)安全生產(chǎn)文件的落實(shí)情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正.

1.3負(fù)責(zé)本崗位的安全管理工作,對(duì)存在的不安全隱患及時(shí)解決和處理

1.4對(duì)本崗位的設(shè)備負(fù)責(zé),保持設(shè)備清潔完好

1.5對(duì)本崗位的物料負(fù)責(zé),防止跑、冒、滴、漏

1.6帶頭執(zhí)行公司各項(xiàng)安全生產(chǎn)規(guī)章制度

2、操作員

2.1在班長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)下,實(shí)施所管裝置的一切操作

2.2負(fù)責(zé)記錄好原始記錄

2.3一切操作要按安全生產(chǎn)文件夾的要求執(zhí)行,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正

2.4負(fù)責(zé)本工序的安全管理工作,對(duì)存在的不安全隱患及時(shí)解決和處理

2.5對(duì)本工序的設(shè)備負(fù)責(zé),保持設(shè)備清潔完好

2.6發(fā)現(xiàn)不安全隱患,如不能處理,應(yīng)及時(shí)上報(bào)

篇3:精餾內(nèi)操安全職責(zé)

1、負(fù)責(zé)本崗位屬地范圍內(nèi)的管理工作。

2、履行安全合同書條款。遵守各項(xiàng)安全規(guī)章制度。

3、配合反應(yīng)、穩(wěn)定內(nèi)操完成精餾崗位系統(tǒng)的DCS操作,負(fù)責(zé)輔導(dǎo)外操共同執(zhí)行操作規(guī)程。

4、按時(shí)參加安全會(huì)議、活動(dòng)和安全培訓(xùn)。

5、按時(shí)巡回檢查,認(rèn)真填寫設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)記錄,定期保養(yǎng)確保運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

6、對(duì)本屬地范圍內(nèi)所有風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí),持續(xù)維護(hù)各項(xiàng)控制措施使其完整、有效。

7、熟悉掌握本崗位事故應(yīng)急預(yù)案,參加演練。處理生產(chǎn)裝置突發(fā)事件。

8、及時(shí)、如實(shí)上報(bào)事故、事件落實(shí)整改情況。

9、負(fù)責(zé)本崗位的設(shè)備及工具的使用保管和清潔,落實(shí)制度化管理。