精馏塔设备的设计与节能研究进展

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:邵梁 谢华
[导读] 摘要:目前社会和科学的发展,我国的技术和设备越来越发达,蒸馏技术也在不断进步。
        顺毅南通化工有限公司  江苏南通  226407
        摘要:目前社会和科学的发展,我国的技术和设备越来越发达,蒸馏技术也在不断进步。在蒸馏过程中会消耗大量的资源和能源,也是我国诸多化工厂能源消耗的一个大环节。在我国化工厂中,常见的蒸馏设备主要是常规的精馏塔和反应的精馏塔,并且精馏塔也是整个蒸馏过程中最为关键的设备。因此,因为精馏塔的关键性和重要性,需要展开对精馏塔的研究和分析,研究精馏塔设备的设计和节能的研究进展,推动我国化工产业的进步,降低蒸馏资源以实现可持续发展。
        关键词:精馏塔设备研究、节能研究进展、完善加强
        引言
        通过对精馏塔的研究过程中发现,在精馏的过程中,会消耗较多的能源,热力学的效率也会出现很大程度的降低,因此,对于化工行业来说,当前困扰着我国化工行业很多专家的一个难题。在一般的情况下,精馏塔的设计会很大程度上的影响着资源的消耗情况,好的精馏塔结构将是化工省下的大量资源,有效提高行业经济效益,降低精馏成本,由此可见,对精馏塔的研究和分析具有非常积极的意义。
        1对于精馏的工作原理分析
        随着我国社会经济的发展和科技技术的不断进步,我国对于能源的需求量逐渐增加,也是在这样的背景下,我国很多行业都以节能降耗为主要的研究目的。而在精馏过程中,因为精馏塔消耗的资源较大,并且对于精馏塔的研究来说,我国的起步时间较晚,很多技术和思想都处于落后的状态,因此加大了对于资源的浪费和对材料的使用不充分,导致精馏技术一直处于落后状态。对于一个混合物来说,如果混合物中存在着较多的成分,并且每种成分的含量和性质完全不同的情况,就会使混合物在挥发的过程中出现明显的差异,这就是蒸馏的主要工作原理。在混合物的蒸馏过程中,采取气相和液相之间的回流特点,从而更好的分离混合物,这个过程变成了压裂过程。在我国,使用水力压裂技术最广泛的行业是炼油业,与石油行业的资源消耗相比,在我国化学工业中使用精馏技术将消耗大量的资源。因为我国在精馏塔方面处于刚起步的状态,很多先进的技术和先进的思想没有引进,导致了我国的精馏塔设备以及技术处于国际的落后行列。
        2对精馏塔的设计研究分析
        2.1对于精馏塔的塔板研究分析
        随着我国科技技术的发展,我国在精馏塔的设计方面也开始加大了力度,对于精馏塔的设计也逐渐完善加强。因此,精馏塔的研究和分析必须优先考虑精馏塔的塔板,在根据现有的研究和分析设计塔板时,精馏塔塔板表明,对于精馏塔的传统塔板来说,组合导向浮阀效率是相当高的,在很大程度上推动了生产效率和生产效果,其次,对于塔板的研究和分析过程中对区域的流动情况来看,精馏塔的塔板具备着导向推液的作用,因此,该发现很大程度上的推动了传质的效率和效果。引进先进的创新型塔板,对于整个蒸馏的过程来说是具备着十分积极的意义的,不仅可以有效的加快精馏塔塔板的工作效率,还可以有效的增加塔板的弹性度,达到降低能源消耗的需求。
        2.2对于精馏塔填料的设计和分析
        在我国传统的精馏塔填料中,最为主要的就是石块和竹片,但是随着我国社会经济的进步和科技技术的发展,对于精馏塔的填料有了新的发展和新的突破,并且针对精馏塔的填料中,舍弃了传统的石块和竹片,采取了陶瓷拉希环来作为精馏塔的最新填料。通过对精馏塔填料的研究和分析中不难看出,其填料塔主要是压降较小,并且在通量方面较大,因此使得在各个行业中都得到了较为广泛的应用。在对精馏塔的设计过程中,需要科学的利用精馏塔内的网孔波纹填料作为主要的填料,并且采取相同的工艺,这样不但可以有效的加快精馏塔的负荷能力,并且有效的达到的节能降耗的目的。


        2.3对于精馏塔的其他设计分析
        在对于精馏塔的设计和完善过程中,改变混合塔塔板以及进料的位置,对于精馏塔的设计来说有着十分关键的作用。例如,在完善精馏塔的设计过程中,需要设计多个进料口,保证材料可以及时供应精馏塔的消耗,并且该方法可以有效的避免在精馏的过程中出现成分波动情况,保证蒸馏塔蒸馏效益,提升蒸馏的生产质量,促进企业经济发展。
        3精馏塔设计完善过程中对于计算方法的研究
        在精馏塔的设计完善过程中,需要研究计算方法,更好的实现对精馏塔的完善设计。通过多种计算,得出分离的理论数据,进而可以有效的完成对于精馏塔的设计工作。因此在工作过程中,应完善设计工作,利用图解分析方法对此进行逐步计算,对新踏板组计算方式来讲,更好的完善设计工作内容,提升质量,有效的为精馏塔的计算工作提供了更好的保障。在进行精馏塔的设计工作中,往往需要大量的数据,因此无法出现较为精准的计算数据,因此,就需要科学的利用计算的方法来对传统的精馏塔进行计算分析,进而更好的提高计算的准确度。
        4提高精馏塔设备节能的研究和分析
        4.1分壁蒸馏的技术研究
        当前,因为精馏塔的资源消耗极大,很大程度上的为企业带来了经济上的损失,使得企业加大了对于精馏的成本投入,很多企业为了改善该问题,采取了分壁蒸馏的技术。当前时代下,很对企业展开了对分壁精馏技术的研究,并且其在诸多行业中被广泛的使用,成为了当前时代下较为新型的精馏设备。因为设备的操作难度相对较低,并且投入的成本相对较少,因此其使用范围越来越广泛,为很多企业省下了大量的成本。通过对分壁精馏的研究发现,分壁精馏设备不仅仅在投入上占据着很大的优势,其还很大程度上的提高了对于能源的使用效果,提高了对能源的使用效率,为很多企业节省了较多的资源消耗。在分壁精馏的运行过程中,分壁精馏设备因为损失的热量较小,是工作效率得到了进一步的提高。
        4.2热集成技术的研究和分析
        塔顶气象潜热为预热精馏料的一种工艺,从而形成了热集成。在对该工艺的研究中发现,其在气相冷凝的过程中,不需要添加一系列的冷却剂,预热过的材料增加了对精馏分析过程中的一些难度,进而很大程度上的减少了对加热的使用力度。在热集成的研究和分析中,有很多专业的专家对热集成和变压精馏的传统变压作了一定的比较研究,通过探究的结果来看,精馏工作过程中,能源消耗较少的为热集成,相关工作人员对此进行分析,使用内部集成方式进行分析,降低能源使用率,节省能源开销,提升企业自身经济效益,促进企业稳定发展。
        5结束语
        综上所述,我国当前对于精馏塔的研究设计和对精馏塔节能降耗的研究还处在刚起步的阶段,需要大量的试验来分析和研究精馏塔中所存在的问题,并且采取针对性的措施来解决这些问题,这些工作就需要我国的专业技术人员以及专业的学者来加强对精馏塔设备的设计和节能降耗的方面的研究分析,更好的加强我国精馏塔设备,有效的降低精馏塔的能源消耗,多借鉴国外的先进技术和先进思想,尽可能的完善我国当前精馏塔的缺点,实现精馏塔的节能降耗,从而提高我国各行各业以及社会的经济效益,实现可持续发展,为国家的进步带来更好的福音。
        参考文献
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        [2]谢英芹,李玲.浅析精馏塔设计以及节能的研究[J].化工设计通讯, 2017,43(11):149-150.
        [3]岳婷.精馏塔设备设计以及节能的研究情况[J].化工管理,2017(05): 259.
        [4]李红海,姜奕.精馏塔设备的设计与节能研究进展[J].化工进展,2014, 33(S1):14-18.
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