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1、5.2 精馏节能技术精馏节能技术5.2 精馏节能技术精馏节能技术n常用节能措施1.通过减压槽使较高温度的釜液闪蒸产生低压蒸汽2.采用两级冷凝（多组分产品，泡点、露点显著差别）3.选择传质效果好、阻力小的高效传质设备n除了比较明显的节能措施外，选择适宜回流比、进料热状态以及操作压力等，都是重要的精馏节能措施。(1) 最适宜回流比最适宜回流比 n一方面，直接影响再沸器和冷凝器的热负荷，决定了精一方面，直接影响再沸器和冷凝器的热负荷，决定了精馏分离的净功效，因此，大体上确定了馏分离的净功效，因此，大体上确定了操作费用操作费用。n另一方面，还与另一方面，还与塔设备的投资塔设备的投资密切相关：密切相关：
2、在在Rm附近附近， R，达到规定分离要求所需的塔板数明显减少，达到规定分离要求所需的塔板数明显减少，设备费下降；设备费下降；在较高在较高R处，处， R，塔径、再沸器和冷凝器传热面积增大，塔径、再沸器和冷凝器传热面积增大，设备费增大；设备费增大；n适宜回流比：适宜回流比：R=(1.21.3)Rm 总费用仅增加总费用仅增加2%6%，操作弹性却增大许多，操作弹性却增大许多LVFVIIIIFLLq(2) 最佳进料热状态最佳进料热状态n加料热状态的不同，影响加料热状态的不同，影响最小回流比最小回流比、达到规定分离要求所达到规定分离要求所需的理论板数需的理论板数以及以及再沸器和冷凝器的热负荷再沸器和冷凝器
3、的热负荷。n高温精馏时（塔顶釜温度高于环境温度）高温精馏时（塔顶釜温度高于环境温度） ，当，当D/F较大较大又适又适用于加热料液的低温热源时，应尽量采用用于加热料液的低温热源时，应尽量采用较低的较低的q值值，即以，即以汽相或汽液混合物进料为宜；当汽相或汽液混合物进料为宜；当 D/F较小较小时，尽量采用时，尽量采用较高较高的的q值值，即以液相进料为宜；，即以液相进料为宜；n低温精馏时，无论低温精馏时，无论D/F多大，均采用多大，均采用较高的较高的q值值，即以液体进，即以液体进料为宜；料为宜；n中等温度精馏（塔釜温度高于大气温度，塔顶温度低于大气中等温度精馏（塔釜温度高于大气温度，塔顶温度低于大气
4、温度），应进行全面经济评价，确定最佳的进料热状态。温度），应进行全面经济评价，确定最佳的进料热状态。 (3) 中间冷凝器和中间再沸器中间冷凝器和中间再沸器n如能在塔中部设置中间冷凝器，就可以采用较高温度如能在塔中部设置中间冷凝器，就可以采用较高温度的冷却剂。的冷却剂。n如在塔中部设置中间再沸器，对于高温塔，可应用较如在塔中部设置中间再沸器，对于高温塔，可应用较低温位的加热剂。低温位的加热剂。n对于精馏，使操作线向平衡线靠拢，提高塔内分离过对于精馏，使操作线向平衡线靠拢，提高塔内分离过程的可逆程度。程的可逆程度。n在生产过程中必须要由适当温位的加热剂或（和）冷在生产过程中必须要由适当温位的加热剂
5、或（和）冷却剂与其相配，并需有足够大的热负荷值得利用，再却剂与其相配，并需有足够大的热负荷值得利用，再加上塔顶和塔底的温度差要相当大，如此才会取得经加上塔顶和塔底的温度差要相当大，如此才会取得经济效益。济效益。(4) 多效精馏多效精馏n多效精馏原理类似于多效蒸发，即利用若干压力不同多效精馏原理类似于多效蒸发，即利用若干压力不同的精馏塔，按压力高低顺序给与组合，使相邻两塔之的精馏塔，按压力高低顺序给与组合，使相邻两塔之间将高压塔顶的蒸汽作为低压塔底的再沸器的预热介间将高压塔顶的蒸汽作为低压塔底的再沸器的预热介质。从而使该分离系统能耗下降。质。从而使该分离系统能耗下降。n双效精馏需要由两座塔，并且
6、有不同的操作压力，低双效精馏需要由两座塔，并且有不同的操作压力，低压塔的再沸器与高压塔的冷凝器耦合成一台换热器，压塔的再沸器与高压塔的冷凝器耦合成一台换热器，以高压塔顶蒸汽去加热蒸发低压塔塔底的物料。以高压塔顶蒸汽去加热蒸发低压塔塔底的物料。n多效精馏虽然可以节省大量能耗，但需增加设备投资，多效精馏虽然可以节省大量能耗，但需增加设备投资，且因两塔之间的热偶合，要求更高级的控制系统。且因两塔之间的热偶合，要求更高级的控制系统。(5) 热泵精馏热泵精馏n将温度较低的塔顶蒸汽经压缩后作为塔底再沸器的热源，将温度较低的塔顶蒸汽经压缩后作为塔底再沸器的热源，称为热泵精馏。称为热泵精馏。n三种典型的热泵精
7、馏流程：使用另外的工作流体，塔顶三种典型的热泵精馏流程：使用另外的工作流体，塔顶蒸汽再压缩，再沸器液体闪蒸。蒸汽再压缩，再沸器液体闪蒸。n热泵精馏是消耗一定量的机械功来提高低温蒸汽的能位热泵精馏是消耗一定量的机械功来提高低温蒸汽的能位而加以利用的。因此而加以利用的。因此消耗单位机械能能回收的热量消耗单位机械能能回收的热量是一是一项重要经济指标，称为性能系数，常记为项重要经济指标，称为性能系数，常记为C.O.P.。n显然，对于沸点差小的混合物分离的精馏塔应用热泵精显然，对于沸点差小的混合物分离的精馏塔应用热泵精馏效果会更好。馏效果会更好。 (6) SRV精馏精馏n具有附加回流和蒸发的精馏简称，由综合中间具有附加回流和蒸发的精馏简称，由综合中间再沸、中间冷凝和热泵精馏技术发展而成再沸、中间冷凝和热泵精馏技术发展而成nSRV精馏中附有多级中间回流和蒸出，使得精精馏中附有多级中间回流和蒸出，使得精馏段中的回流量自上而下逐步增加，提馏段中馏段中的回流量自上而下逐步增加，提馏段中上升蒸汽量则自下而上逐步增加。对于沸点相上升蒸汽量则自下而上逐步增加。对于沸点相近混合物精馏，所需的低温冷却剂显著降低。近混合物精馏，所需的低温冷却剂显著降低。