精馏操作过程中的常见问题及案例分析

精馏塔操作中常见4大问题



液泛

在精馏操作中，下层塔板上的液体涌至上层塔板，液泛是塔内液体过量的积聚，使液体无法从塔顶向塔底流动，塔的正常操作遭到破坏，这种现象叫做液泛。

1喷射夹带液泛

夹带由液体的喷射作用引起，如果蒸汽速度过大，将产生大量雾沫夹带，液体积聚在上层塔板而不是逐板下流。一般发生在液相负荷较小区域，汽液接触呈喷射状态。

2泡沫夹带液泛

在较大液相负荷区，两相接触为泡沫状态。随汽速增大，板上泡沫层高度增加，夹带量增加。当汽速达某一液泛速度时，泡沫层面接近上层塔板，夹带急剧增大，引起上层塔板液体积聚，产生液泛。这种液泛一般只在较小板间距（小于375mm~450mm）时发生，板间距大时，将转变为喷射夹带液泛。

3.降液管满溢液泛

由于汽流穿过塔板和板上液层造成的压降，以及液体流经降液管的压降，使得降液管中液面高出板上的液面，又因停留在降液管中的是汽液混合物，液面升得更高。随汽流增大产生的压降也随之增大；随液流增大，板上液层加厚，将夜光阻力增加，两者均使得降液管中液面上升。当此液面升到超过上层塔板的溢流堰高度时，液体不在经降液管逐板下流，而是液流倒灌，产生了降液满溢液泛。

4.降液阻塞液泛

测量压降是主要的判断液泛主要手段，对塔中汽液相负荷的各段分别测量压降能更灵敏上的判断液泛的发生和发生部位，由于液泛造成塔体中积液，压降随之增大。

液泛现象的判断

压降过大或急剧升高

测量压降是主要的判断液泛主要手段，对塔中汽液相负荷的各段分别测量压降能更灵敏上的判断液泛的发生和发生部位，由于液泛造成塔体中积液，压降随之增大。

塔底液位下降和波动

由于塔中某部位，尤其在进料口下面的部位发生液泛，液体不能畅通溢流，而再沸汽化仍然继续，必然导致塔底液位下降。如果操作汽速仅略微超过液泛汽速，靠控制系统作用使汽速在泛点上下波动，随之塔中时而积液，时而像塔底排液，塔底液位也随之波动，如果液泛部位接近塔底，这一液泛征兆比较明显；相反，如出现在塔上部，且在进料口之上，这一征兆不太明显有较大的滞后。

塔底产物量减小或消失

由于塔底液位下降，控制系统将减低2塔底产物量，当液位下降严重时，产物将消失。塔底产物消失是液泛的标志，但液泛发生时产物并不一定消失。只要液泛部位远离塔底，尤其在加料口上部，虽则发生液泛，塔底产物并不会消失只是减小而已。

分离能明显变差

趋近液泛时，雾沫夹带已十分严重，液泛的积液段中搅动剧烈，高压塔中液相夹带泡沫也增加，从而造成她的能力变差，这可以通过产品的分析确定，而且靠增加回流比并不能提高产物的分离程度，相反由于夹带严重而变得更差。一般分离能力明显变差先于液泛的发生。

现场治理液泛方案

雾沫夹带

雾沫夹带是指气体自下层塔板带至上层塔板的液体雾滴。在传质过程中，大量雾沫夹带会使不应该上到塔顶的重组分带到产品中，从而降低产品的质量，同时会降低传质过程中的浓度差，只是塔板效率下降。对于给定的塔来说，最大允许的雾沫夹带量就限定了气体的上升速度。

影响雾沫夹带量的因素很多，诸如塔板间距、空塔速度、堰高、液流速度及物料的物理化学性质等。同时还必须指出：雾沫夹带量与捕集装置的结构也有很大的关系。

虽然影响雾沫夹带量的因素很多，但最主要的影响因素是空塔速度和两块塔板之间的气液分离空间。对于固定的塔来说，雾沫夹带量主要随空塔速度的增大而增大。但是，如果增大塔板间的距离，扩大分离空间，则相应提高空塔速度。

液体泄漏 [size=1em]称漏液，塔板上的液体从上升气体通道倒流入下层塔板的现象叫泄漏。在精馏操作中，如上升气体所具有的能量不足以穿过塔板上的液层，甚至低于液层所具有的位能，这时就会托不住液体而产生泄漏。

空塔速度越低，泄漏越严重。其结果是使一部分液体在塔板上没有和上升气体接触就流到下层塔板，不应留在液体中的低沸点组分没有蒸出去，致使塔板效率下降。

因此，塔板的适宜操作的最低空塔速度是由液体泄漏量所限制的，正常操作中要求塔板的泄漏量不得大于塔板上液体量的10%。泄漏量的大小，亦是评价塔板性能的特性之一。

返混现象

在有降液管的塔板上，液体横过塔板与气体呈错流状态，液体中易挥发组分的浓度降沿着流动的方向逐渐下降。但是当上升气体在塔板上是液体形成涡流时，浓度高的液体和浓度低的液体就混在一起，破坏了液体沿流动方向的浓度变化，这种现象较做返混现象。返混现象能导致分离效果的下降。

返混现象的发生，受到很多因素的影响，如停留时间、液体流动情况、流道的长度、塔板的水平度、水力梯度等。

感谢分享