El funcionamiento de la torre de rectificación debe comprender el equilibrio de materiales, el equilibrio de fase Gas - líquido y el equilibrio térmico.
El balance de materiales se refiere a que la cantidad de material que entra en la torre por unidad de tiempo debe ser igual a la suma de la cantidad de material que sale de la torre. El balance de materiales refleja la capacidad de producción de la torre, que se ajusta principalmente por la cantidad de alimentación y la cantidad de descarga en la parte superior e inferior de la torre. Durante la operación, los cambios en el equilibrio de materiales se reflejan específicamente en el nivel inferior de la torre. Cuando el funcionamiento de la torre no cumple con el balance total de materiales, se puede reflejar en los cambios en la diferencia de presión de la torre. Por ejemplo, si se entra más y se sale menos, la diferencia de presión de la torre aumenta. Para una torre de rectificación fija, la diferencia de presión de la torre debe estar dentro de un cierto rango, la diferencia de presión de la torre es demasiado grande, la velocidad de vapor ascendente en la torre es demasiado grande, la niebla y la espuma son graves, e incluso se produce una inundación líquida que destruye el funcionamiento normal; La diferencia de presión de la torre es demasiado pequeña, la velocidad de aumento de vapor en la torre es demasiado pequeña, el efecto de transferencia de masa entre gas y líquido en la placa de la torre se reduce, e incluso se produce una fuga de líquido, lo que reduce en gran medida la eficiencia de la placa de la torre. Si el equilibrio de materiales no se domina bien, la operación de toda la torre estará en un Estado caótico, y dominar el equilibrio de materiales es una clave en la operación de la torre. Si se destruye el equilibrio normal de materiales, afectará a los otros dos equilibrios, es decir, el equilibrio de fase Gas - líquido no alcanza el efecto esperado, y el equilibrio térmico también se destruye y necesita ser reajustado.
El equilibrio de fase Gas - líquido refleja principalmente la calidad y la pérdida del producto. Se logra ajustando las condiciones de funcionamiento de la torre (temperatura, presión) y el contacto Gas - líquido en la placa de la torre. Solo cuando la temperatura y la presión son fijas, se puede determinar la composición del equilibrio de fase Gas - líquido. cuando la temperatura y la presión cambian, la composición determinada por el equilibrio de fase Gas - líquido cambia, y la calidad y la pérdida del producto cambian. El equilibrio de fase Gas - líquido está estrechamente relacionado con el equilibrio de materiales, el equilibrio de materiales está bien dominado, la velocidad de vapor ascendente en la torre es adecuada, el contacto Gas - líquido es bueno, entonces la eficiencia de transferencia de calor y masa es alta, y la eficiencia de la placa de la torre también es alta. Por supuesto, la temperatura y la presión también cambiarán con los cambios en el equilibrio de materiales.
El equilibrio térmico se refiere al equilibrio entre el calor de entrada y salida de la torre, que se refleja específicamente en la temperatura superior de la torre. El equilibrio térmico es la base para lograr el equilibrio de materiales y el equilibrio de fase Gas - líquido, que a su vez depende de ellos. Sin la fase de gas caliente y el retorno frío, todo el proceso de rectificación No se puede lograr; Por su parte, los cambios en la presión de funcionamiento y la temperatura de la torre (es decir, los cambios en la composición del equilibrio Gas - líquido) también cambiarán la liberación de calor de la condensación de fase gaseosa en cada placa de torre y la cantidad de absorción de calor de la evaporación líquida, lo que se refleja en los cambios en La calefacción de alimentación y la extracción de calor en la parte superior de la torre.
Dominar el equilibrio de materiales, el equilibrio de fase Gas - líquido y el equilibrio térmico son las claves de la operación de rectificación, y los tres equilibrios interactúan y se restringen mutuamente. En la operación, generalmente se basa principalmente en controlar el equilibrio de materiales, ajustando el equilibrio térmico en consecuencia y finalmente logrando el equilibrio de fase Gas - líquido.
(1) para mantener un nivel de líquido estable y equilibrado en el Fondo de la torre, es necesario ser estable: ① la cantidad de alimentación y la temperatura de alimentación; ② extracción de la parte superior, lateral y inferior de la torre; ③ presión superior de la torre.
(2) para mantener una temperatura superior estable de la torre, es necesario ser estable: ① cantidad de alimentación y temperatura de alimentación; ② caudal y temperatura de retorno en la sección media del retorno superior y el retorno circular; ③ presión superior de la torre; ④ cantidad de vapor de extracción; ⑤ las materias primas y el retorno no traen agua.
Basta con prestar mucha atención a la temperatura superior de la torre y al nivel del líquido inferior de la torre, analizar las causas de las fluctuaciones y ajustarlas a tiempo para comprender los tres equilibrios de la torre y garantizar el funcionamiento normal de la torre.