¿Cuáles son las diez áreas que afectan el proceso de las operaciones de destilación?

Respuesta rápida: Una decisión práctica sobre el abastecimiento de productos químicos comienza primero con el uso previsto y luego verifica la pureza, la compatibilidad, el almacenamiento y el comportamiento del proceso antes de ampliarlo.

El proceso de operación de destilación está influenciado por los siguientes factores: posición de la alimentación, temperatura de la torre, presión de la torre, estado de la alimentación, volumen de la alimentación, composición de la alimentación, temperatura de la alimentación, velocidad creciente del vapor en la torre, calentamiento del rehervidor, caudal de retorno, dosis de frío superior, extracción superior de la torre, extracción inferior de la torre, etc. El funcionamiento de la torre consiste en regular estos factores de influencia según los requisitos de la composición del producto en la parte superior e inferior de la torre.

 

1. La influencia de la posición de la placa de alimentación en la operación de destilación.
La posición del plato de alimentación más adecuada es el mismo número de platos teóricos y las mismas condiciones de funcionamiento, con la máxima capacidad de separación de la posición del plato de alimentación o en las mismas condiciones de funcionamiento se requiere el menor número de platos teóricos en la posición del plato de alimentación. En la industria química, la mayoría de las torres de destilación están equipadas con más de dos placas de alimentación; el ajuste de la posición de la placa de alimentación se basa en los cambios en el componente de alimentación. Cuando el componente ligero del componente de alimentación es inferior al funcionamiento normal, la posición de la placa de alimentación debe moverse hacia abajo para aumentar el número de placas en la sección de destilación, aumentando así la capacidad de separación de la sección de destilación. Por el contrario, la posición de la placa de alimentación se desplaza hacia arriba para aumentar el número de placas en la sección de destilación y así aumentar la capacidad de separación de la sección de destilación. En resumen, el contenido de componentes ligeros en el componente de alimentación en la placa de alimentación debe ser menor que el contenido de componentes ligeros en la placa más baja de la sección de destilación y mayor que el contenido de componentes ligeros en la placa más superior de la sección de destilación. Esto hará que la alimentación no destruya la composición del material de la torre en las distintas capas de la placa, de manera que se mantenga un funcionamiento fluido.

2, cambios en la composición de la alimentación sobre el impacto de las operaciones de destilación.Los cambios en la composición de la alimentación, que afectan directamente la operación de destilación, cuando aumenta la concentración de componentes recombinantes en la alimentación, aumenta la sección de destilación de la carga, para la sección de destilación fija del número de placas de la torre, provocarán la recombinación de componentes llevados a la parte superior de la torre, de modo que la calidad del producto en la parte superior de la torre no esté calificada. Si aumenta la concentración de componentes ligeros en la alimentación, aumenta la sección de destilación de la carga, para la sección de destilación fija del número de placas de la torre, hará que la sección de destilación de los componentes ligeros de la evaporación incompleta de los componentes ligeros del líquido de la caldera en los componentes ligeros de la pérdida aumente. Los cambios en la composición de la alimentación también provocarán cambios en el equilibrio de materiales de la torre y en las condiciones del proceso. Los componentes se vuelven más livianos, la fracción superior aumenta y la descarga de líquido de la caldera se reduce. Al mismo tiempo, la temperatura de toda la torre disminuye y la presión de la torre aumenta. Los componentes se vuelven pesados, ocurre lo contrario. Al cambiar la composición del alimento, se pueden tomar las siguientes medidas. 1) ajuste el puerto de alimentación. Cuando el componente se vuelve pesado, el puerto de alimentación se mueve hacia abajo; cuando el componente se vuelve liviano, el puerto de alimentación se mueve hacia arriba. 2) Cambie la relación de reflujo. Cuando el componente se vuelva pesado, aumente la relación de reflujo; cuando el componente se vuelva liviano, reduzca la relación de reflujo. 3) Ajuste la temperatura de la parte superior de la torre y del hervidor. De acuerdo con la composición de los cambios en la situación, ajuste la temperatura de la parte superior de la torre y de la caldera en consecuencia, mediante el ajuste del líquido de reflujo, la temperatura de reflujo del gas o el caudal de reflujo para mantener la calidad del producto de la parte superior de la caldera sin cambios. Aumente la dosis de calentamiento de la caldera, puede aumentar la temperatura de la caldera, el contenido de componentes livianos del producto de la caldera se reduce, el contenido de componentes pesados, pero puede llevar a la parte superior de los componentes pesados ​​del producto de la torre, entonces, es necesario reducir la temperatura del líquido de reflujo de la torre o mejorar el caudal de retorno para mantener la calidad del producto en la parte superior de la torre.

3, el impacto de los cambios en la temperatura de alimentación en las operaciones de destilación

Los cambios en la temperatura de alimentación en la operación de destilación tienen una gran influencia. En general, la temperatura de alimentación disminuye, aumentará la carga de calor de la parte inferior de la caldera de evaporación y reducirá la carga de frío de la parte superior del condensador de la torre; aumenta la temperatura de alimentación, aumenta la carga de frío en la parte superior del condensador de la torre, reduce la carga de calor en la parte inferior de la caldera de evaporación de la torre.Cuando la magnitud del cambio de temperatura de alimentación es demasiado grande, generalmente afecta la temperatura de toda la torre, cambiando así la composición del equilibrio vapor-líquido. En el caso de que la temperatura de alimentación sea demasiado baja y la caldera de la torre no sea rica en vapor de calentamiento, aumentará el contenido de componente ligero en la fracción inferior de la torre. Por ejemplo, una torre diseñada para alimentación de punto de burbujeo, cuando se cambia a alimentación de líquido frío, la sección de destilación del número de placas es demasiada, la sección de destilación del número de placas no es suficiente, el resultado es que la calidad del producto en la parte superior de la torre puede mejorarse, mientras que el líquido de caldera en los componentes ligeros de la evaporación es incompleto. Si se cambia a alimentación mixta gas-líquido o vapor saturado, alimentación de vapor sobrecalentado, la sección de destilación del número de placas no es suficiente, la sección de destilación del número de placas es demasiada, el resultado es que el contenido de producto de la parte superior de la torre de componentes recombinantes excede las provisiones del contenido del componente liviano líquido de la caldera es menor que el valor prescrito y al mismo tiempo aumenta el consumo de refrigerante de la parte superior de la torre del condensador, reduce el consumo de agente térmico de la caldera de la torre. El cambio de temperatura de alimentación significa el cambio de estado de alimentación, y el cambio de estado de alimentación afectará la sección de destilación, el cambio de carga de la sección de destilación y luego la calidad del producto y el equilibrio de materiales cambiarán, por lo tanto, la temperatura de alimentación es uno de los factores importantes que afectan el funcionamiento de la torre de destilación. La alimentación más ideal es la alimentación de punto de burbuja, que es el estado de alimentación más utilizado.

4, la presión de funcionamiento de la torre de destilación cambia en la operación de destilación
El diseño y funcionamiento de la torre de destilación se basan en una determinada presión de la torre, por lo que la torre de destilación general es siempre la primera en mantener una presión constante. Las fluctuaciones de presión de la torre tendrán los siguientes efectos en el funcionamiento de la torre: 1) Afectarán la calidad del producto y el equilibrio de materiales. Cambiar la presión de funcionamiento cambiará la composición del equilibrio gas-líquido en cada placa. La presión de la caldera aumenta, luego la fase gaseosa en la recombinación se reduce, el correspondiente aumento en la concentración de componentes ligeros en la fase gaseosa, la fase líquida en el contenido de componentes ligeros aumenta en comparación con la anterior, pero también cambia la relación en peso de la fase gas-líquido, de modo que la cantidad de fase líquida aumenta, la cantidad de fase gaseosa disminuye. El resultado total es: la concentración de componentes ligeros en la fracción situada en la parte superior de la torre aumenta, pero la cantidad se reduce relativamente;aumenta la concentración de componentes ligeros en el líquido de la caldera y al mismo tiempo aumenta también la cantidad de líquido de la caldera. De manera similar, la presión de la caldera disminuye, la cantidad de fracción superior aumenta y la concentración de componentes ligeros disminuye; la cantidad de líquido de la caldera disminuye y la concentración de componentes ligeros disminuye. En funcionamiento normal, se debe mantener una presión constante. Sin embargo, si la operación no es normal, causada por el aumento en la concentración de componentes pesados ​​en el producto en la parte superior de la torre, se puede usar para aumentar apropiadamente la presión, de modo que se califique la calidad del producto, pero en este momento la pérdida de líquido de componentes livianos en la caldera aumentó. 2) Cambiar la volatilidad relativa de los componentes de la volatilidad relativa de los componentes de la volatilidad relativa de los componentes. La presión de la caldera aumenta, la volatilidad relativa entre los componentes disminuye, la eficiencia de separación disminuye; por el contrario, la volatilidad relativa entre los componentes aumenta, la eficiencia de separación aumenta. 3) Cambiar la capacidad de la torre. La presión de la caldera aumenta, el peso de los componentes aumenta y la capacidad de la torre aumenta.4) Fluctuación de la presión de la torre. Las fluctuaciones en la presión de la torre causarán confusión entre la temperatura de la caldera y la correspondencia entre los componentes. En el funcionamiento, la temperatura se utiliza a menudo como una medida indirecta de los estándares de calidad del producto, pero esto sólo es correcto bajo la premisa de que una presión constante en la torre. Cuando la presión de la torre cambia, el punto de burbuja de la mezcla y el punto de rocío cambian, lo que provoca cambios en la temperatura de toda la torre, y la correspondencia entre temperatura y calidad del producto también cambiará. Del análisis anterior, se puede ver que cambiar la presión de operación cambiará toda la operación de la torre, por lo que en operación normal debe mantenerse a una presión constante (indicadores de proceso), solo en la torre de operación normal la torre se daña, puede basarse en el análisis anterior, en los indicadores de proceso permiten que el rango de presión de la torre haga los ajustes apropiados. Cabe señalar que, en la operación de destilación, los cambios en el volumen de alimentación, la composición de la alimentación y la temperatura de alimentación, los cambios en el volumen del vapor de calentamiento de la caldera de la torre, el retorno al caudal, los cambios en la temperatura de reflujo y la presión del refrigerante (en términos de la torre de reflujo), así como la obstrucción de la torre, etc., pueden causar fluctuaciones en la presión de la torre, en este momento debe ser el primero en analizar las razones de las fluctuaciones en la presión de la torre y el tratamiento oportuno, para que la operación vuelva a la normalidad.5, la torre aumenta la velocidad del vapor y las fluctuaciones de calentamiento del hervidor de evaporación en las operaciones de destilación
La torre aumenta el tamaño de la velocidad del vapor, afectando directamente el efecto de transferencia de masa. En términos generales, la velocidad máxima del vapor ascendente en la torre debe ser menor que la velocidad de inundación del líquido. El proceso a menudo elige la velocidad máxima permitida del pozo del 80% de la velocidad de la inundación líquida generada. Una velocidad demasiado baja hará que la eficiencia de la placa de la torre disminuya significativamente. El principal factor que afecta la velocidad de ascenso del vapor en la torre es el calor del rehervidor. En el caso de que la temperatura de la caldera permanezca estable, la cantidad de calentamiento aumenta, la velocidad de ascenso del vapor en la torre aumenta; la cantidad de calentamiento disminuye, la velocidad de ascenso del vapor en la torre disminuye. Cabe señalar que el rango de ajuste de la capacidad de calefacción es demasiado grande o demasiado intenso y puede provocar inundaciones o fugas de líquido.

6, el tamaño de la relación de reflujo sobre el impacto de las operaciones de destilación
Operación para cambiar el tamaño de la relación de reflujo para garantizar la calidad del producto. Cuando la fracción superior de la torre cuando el contenido de fracciones recombinantes aumentó, a menudo se usa para aumentar la relación de reflujo del método de fracciones recombinantes, se presionará hacia abajo para calificar la calidad del producto. Cuando la fracción ligera de la sección de destilación desciende a la sección de destilación debido a la temperatura más baja de la torre, se puede utilizar la reducción adecuada de la relación de reflujo para elevar la temperatura de la torre inferior. Aumentar la relación de reflujo, desde la parte superior de la torre hasta llegar a la torre de destilación del producto, puede mejorar la calidad del producto, pero reducir la capacidad de producción de la torre aumenta el consumo de agua, electricidad y vapor. La relación de reflujo es demasiado grande, provocará una circulación excesiva de materiales en la torre e incluso puede provocar una inundación de líquido, destruyendo el funcionamiento normal de la torre.

7, el tamaño de la dosis fría de la parte superior de la torre sobre el impacto de las operaciones de destilación
La torre que utiliza operación de reflujo interno, el tamaño de la dosis fría, el impacto de la operación de destilación es más significativo; sino también los principales factores que afectan las fluctuaciones del flujo de retorno. En el caso de columnas con reflujo externo, el funcionamiento de las columnas de destilación también se ve afectado en mayor o menor medida por las fluctuaciones en la dosis de frío. Por ejemplo, una reducción en la cantidad de frío empeorará la función del condensador, el volumen de condensado se reducirá y, en la parte superior de la torre, producto de la extracción de la fase líquida, para un valor fijo de regulación, el flujo de retorno seguramente se reducirá. Si el condensador también tiene la función de subenfriamiento (es decir, comúnmente conocido como enfriador de condensación), la dosis de frío se reduce, pero también provoca el aumento de la temperatura del líquido de retorno.. Esto hará que la temperatura superior de la torre de destilación, los productos de la parte superior de la torre en el contenido recombinante aumenten y la calidad disminuya.

8, el tamaño de la parte superior de la torre extraída por el impacto de las operaciones de destilación
El tamaño de la parte superior de la torre y el tamaño del volumen de alimentación de la torre tienen una relación recíproca: el volumen de alimentación aumenta y se debe aumentar la cantidad de extracción. Como todos sabemos, el volumen de extracción solo cambia con el volumen de alimentación, para mantener una relación de reflujo fija en la torre, para mantener el funcionamiento normal de la torre; de ​​lo contrario, se destruirá el equilibrio gas-líquido en la torre. Por ejemplo, cuando la cantidad de alimentación no cambia, la torre usa reflujo interno, si la parte superior de la torre aumenta la cantidad de extracción, la relación de reflujo inevitablemente reducirá la cantidad de reflujo causada por la placa para reducir la cantidad de reflujo, el contacto gas-líquido no es bueno, la eficiencia de transferencia de masa disminuye; Al mismo tiempo, la presión de funcionamiento también disminuirá y la composición de la fase gas-líquido en la placa cambia. El resultado es que los componentes recombinados se llevan a la cima de la torre y la calidad del producto en la cima de la torre es insuperable. En la operación de reflujo forzado, si el volumen de alimentación permanece sin cambios y el volumen de extracción superior aumenta repentinamente, es fácil provocar que se bombee el tanque de líquido de reflujo. El líquido de reflujo se interrumpe y la temperatura superior aumenta, lo que también afectará la calidad superior del producto. Si la cantidad de alimentación aumenta, pero la parte superior de la torre extrae la misma cantidad, las consecuencias de la relación de reflujo aumentan, el material de la torre aumenta, la velocidad ascendente del vapor aumenta, la diferencia de presión entre la parte superior de la torre y la caldera de la torre aumenta y causará inundación de líquido en casos graves.

9, el tamaño del fondo de la torre extraída por el impacto de las operaciones de destilación
En el funcionamiento de la torre de destilación, la necesidad de mantener la estabilidad de la parte superior de la torre y del producto de la caldera, reteniendo el equilibrio de material de la unidad de destilación es una condición necesaria para el funcionamiento en estado estacionario de la torre de destilación, normalmente mediante el nivel de la caldera para controlar el equilibrio de materia de la torre de destilación. La caldera de torre para mantener un nivel de líquido estable es mantener una temperatura constante de la caldera de la primera condición. Cambios en el nivel de líquido de la caldera, y están determinados principalmente por el tamaño del fondo de la torre de extracción.Cuando se extrae demasiado de la parte inferior de la torre, se producirá una reducción o bombeo del nivel de líquido de la caldera, lo que hará que se reduzca la circulación del líquido de la caldera a través del hervidor, lo que resultará en una mala transferencia de calor, el componente ligero no se evapora, la parte superior de la torre y la parte inferior de la torre los productos no están calificados. Si se utiliza un hervidor de tubo de columna, debido a que la circulación del volumen de líquido es demasiado pequeña, el líquido de la caldera pasa a través de la mitad superior del tubo de la columna cuando se forma gas sobrecalentado, lo que se manifiesta en el tubo volátil de la temperatura del gas es mayor, mientras que la temperatura de la caldera es menor. Si la parte inferior de la torre de extracción es demasiado pequeña, el nivel de líquido de la caldera de la torre será demasiado alto (en casos graves, excederá el tubo volátil o incluso la torre de inundación), aumentando la resistencia a la circulación del líquido de la caldera, también causado por una mala transferencia de calor y una caída de temperatura de la caldera. En particular, cabe señalar que, para una fácil polimerización de los materiales, un nivel de líquido en la caldera es demasiado alto o demasiado bajo, provocará un tiempo de residencia más largo, aumentando la posibilidad de polimerización. Además, mantener un cierto nivel de líquido en la caldera también desempeña un papel en el sellado del líquido para garantizar una producción segura.

10, el impacto de los equipos auxiliares en las operaciones de destilación.
La operación de destilación es inseparable de la parte inferior del hervidor de torre, del condensador superior de la torre y de las bombas de transferencia. En la producción normal de estos equipos se deben cumplir las condiciones operativas de la torre de destilación, de lo contrario la capacidad de la torre de destilación será limitada y, en casos graves, hará que todo el proceso no pueda continuar. Por ejemplo, el rehervidor en el proceso de producción, puede deberse a la polimerización de ciertos hidrocarburos insaturados, y al bloqueo de los tubos, de manera que se reduce el área de transferencia de calor, provocando una disminución de la capacidad de producción de la torre o incluso obligando a detenerla. El condensador en la parte superior de la torre también puede usarse debido a la mala calidad del agua, la contaminación de los tubos y la reducción de la eficiencia de la condensación, de modo que no se puede implementar la capacidad de la torre para reducir las condiciones normales del proceso. Cuando el proceso de producción normal se daña, no sólo se debe encontrar el motivo en el proceso de la torre de destilación, sino que también se debe tener en cuenta el estado del equipo auxiliar.

A lista de verificación práctica de abastecimiento para productos químicos industriales generales

Las decisiones químicas generales generalmente se vuelven más claras cuando los equipos pasan de la teoría al ajuste de la aplicación: qué debe hacer el material, qué tan puro debe ser, cómo se comporta en el proceso real y qué restricciones posteriores debe satisfacer.

• Defina primero el caso de uso: La comprensión del laboratorio y las compras industriales a menudo necesitan diferentes niveles de detalle de las especificaciones.
• Compruebe la compatibilidad del proceso: la manipulación, la mezcla, la estabilidad y la interacción posterior del a menudo determinan si un material es práctico de usar.
• Revise el comportamiento de almacenamiento y transporte: la vida útil, la sensibilidad a la humedad, el rango de temperatura y el embalaje pueden ser importantes comercialmente.
• Utilice la validación de muestra cuando la aplicación sea crítica: la confirmación a pequeña escala a menudo ahorra la mayor cantidad de tiempo antes de tomar una decisión de compra completa.

Preguntas frecuentes para compradores y formuladores

¿Por qué un material que parece correcto en papel aún puede tener un rendimiento inferior en uso?
Porque las condiciones del proceso del mundo real, la interacción del sustrato y el comportamiento de almacenamiento pueden revelar problemas que no son obvios en una revisión de especificaciones simplificada.

¿La selección técnica de productos químicos debería comenzar siempre con la opción de menor costo?
Normalmente no. El precio de compra más bajo no siempre es el costo de uso más bajo una vez que se consideran la idoneidad del proceso, la estabilidad y la calidad posterior.