化工生產(chǎn)中降低精餾技術(shù)能耗的幾點(diǎn)思考

＊李曉春　袁躍華

(山西大同大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 山西 037001)

前言

近年來，我國(guó)各行各業(yè)得到飛速發(fā)展，然而能源消耗問題卻沒有及時(shí)處理，致使我國(guó)能源消耗嚴(yán)重。其中化工生產(chǎn)企業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，在使用精餾技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，需要使用大量能源完成生產(chǎn)工作，從而對(duì)我國(guó)能源使用造成巨大的影響。故此，化工企業(yè)在進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化精餾技術(shù)內(nèi)容，通過降低精餾技術(shù)能源消耗問題，確保化工生產(chǎn)的數(shù)量與質(zhì)量，可以有效促進(jìn)化工企業(yè)發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)能源走上可持續(xù)發(fā)展道路。

1.精餾技術(shù)概述

精餾技術(shù)是化工生產(chǎn)中應(yīng)用的主要技術(shù)，是將化工生產(chǎn)中應(yīng)用的混合物按照揮發(fā)程度不同，將混合物進(jìn)行分離的一種生產(chǎn)技術(shù)?；て髽I(yè)在使用精餾技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，一般是在精餾塔中進(jìn)行作業(yè)，通過將氣體與液體進(jìn)行逆流接觸，兩相傳遞熱量與物質(zhì)，從而完成精餾技術(shù)生產(chǎn)工作。精餾技術(shù)在進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，會(huì)受到一定外在因素的影響，增加生產(chǎn)中的能源消耗，故此，使用科學(xué)的解決方法降低精餾技術(shù)的能源消耗是化工企業(yè)急需解決的重要課題。

在利用精餾技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，步驟如下：首先在精餾塔的底部投入氣體，塔內(nèi)原有的液體會(huì)從塔頂逐步下降，使氣體能夠與塔內(nèi)的液體相接觸；其次在兩種物質(zhì)接觸過程中，氣體與液體中難以揮發(fā)的物質(zhì)，會(huì)逐漸向另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化；最后，液體物質(zhì)會(huì)向塔頂移動(dòng)，氣體則聚集于塔頂位置，完成氣液物質(zhì)的分離工作。其中氣液分離出的氣體進(jìn)入泠凝器中，而液體則分成兩部分，一部分作為精餾技術(shù)使用的液體取出，另一部分返回精餾塔中繼續(xù)工作。精餾技術(shù)作為化工生產(chǎn)的重要生產(chǎn)技術(shù)，在生產(chǎn)過程中需要消耗大量的能源完成生產(chǎn)工作，針對(duì)這一情況，需要對(duì)精餾技術(shù)進(jìn)行分析思考，通過不斷完善精餾技術(shù)的生產(chǎn)步驟，減少化工生產(chǎn)能源消耗，可以增加化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入，從而全面促進(jìn)化工企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

2.精餾技術(shù)在化工生產(chǎn)中應(yīng)用發(fā)展

精餾技術(shù)在化工企業(yè)生產(chǎn)中具有重要的作用，由于精餾技術(shù)應(yīng)用范圍不斷拓展，導(dǎo)致能源消耗問題嚴(yán)重，已經(jīng)成為化工企業(yè)必須正視的問題。精餾技術(shù)在化工生產(chǎn)的應(yīng)用發(fā)展中，對(duì)液體混合物質(zhì)進(jìn)行分離作業(yè)是極其重要的環(huán)節(jié)，通過對(duì)液體混合物質(zhì)進(jìn)行分離，與其他混合物質(zhì)進(jìn)行二次融合，從而完成汽化的工作內(nèi)容。由于精餾技術(shù)在應(yīng)用過程中具有一定的復(fù)雜性，在進(jìn)行分離過程中，需要對(duì)兩種物質(zhì)進(jìn)行不停的傳遞接觸與轉(zhuǎn)化，通過將精餾技術(shù)進(jìn)行循環(huán)操作，從而確保精餾技術(shù)能夠充分發(fā)揮作用，達(dá)到最佳的物質(zhì)分離目的。

精餾技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)展，由于精餾技術(shù)應(yīng)用的范圍較廣，根據(jù)不同的生產(chǎn)工作要求，精餾技術(shù)主要分為間歇精餾與連續(xù)精餾兩種方式，其中間歇精餾方式一般適用于小規(guī)模生產(chǎn)作業(yè)中，連續(xù)精餾則應(yīng)用于大規(guī)?；どa(chǎn)。我國(guó)主要使用連續(xù)精餾方式進(jìn)行化工生產(chǎn)。同時(shí)，精餾技術(shù)根據(jù)不同的工作模式，還可以分為平衡精餾技術(shù)、簡(jiǎn)單精餾技術(shù)以及特殊精餾技術(shù)，三種精餾技術(shù)適用的領(lǐng)域略有差異。為了使精餾技術(shù)能夠適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求，減少生產(chǎn)中的能源消耗，應(yīng)當(dāng)結(jié)合精餾技術(shù)的發(fā)展情況，對(duì)精餾技術(shù)的應(yīng)用模式進(jìn)行改進(jìn)與完善，使精餾技術(shù)能夠高效完成化工生產(chǎn)工作，推動(dòng)化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3.影響精餾技術(shù)在化工生產(chǎn)中應(yīng)用的因素

(1)壓力對(duì)精餾技術(shù)操作應(yīng)用的影響

化工企業(yè)在使用精餾技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，是在精餾塔中進(jìn)行混合物質(zhì)分離工作，故此，對(duì)精餾塔中的壓力有著一定的要求。精餾技術(shù)只有在一定的壓力下才能完成混合物質(zhì)分離操作，在進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，需要精餾塔保持恒定的壓力，才能最大程度確保混合物質(zhì)分離處于最佳狀態(tài)。如若在精餾技術(shù)操作過程中，精餾塔內(nèi)的壓力出現(xiàn)變化，則會(huì)造成精餾塔中的氣液成分發(fā)生變化，從而影響混合物質(zhì)分離的精準(zhǔn)度。精餾塔中的壓力發(fā)生變化會(huì)直接影響氣體中濃度較輕的部分，使混合物質(zhì)難以有效分離，嚴(yán)格來講，精餾塔內(nèi)的壓力在實(shí)際操作中出現(xiàn)增強(qiáng)或減弱的變化，對(duì)精餾塔中氣液分離的濃度會(huì)造成極大的影響，致使化工生產(chǎn)出現(xiàn)問題，從而阻礙化工企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行。

(2)進(jìn)料量對(duì)精餾技術(shù)的影響

在化工生產(chǎn)中，進(jìn)料量是影響精餾技術(shù)的重要因素。運(yùn)用精餾技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)，對(duì)進(jìn)料量的數(shù)量有嚴(yán)格的要求，進(jìn)料量在投入精餾塔時(shí)，不能超過精餾塔的冷凝器與加熱釜的承受范圍，只有進(jìn)料量的數(shù)量在規(guī)定要求內(nèi)，才能確保精餾技術(shù)充分發(fā)揮作用，完成混合物質(zhì)分離工作。同時(shí)，精餾塔進(jìn)料的組成成分不能發(fā)生改變，要嚴(yán)格按照進(jìn)料組成進(jìn)行進(jìn)料投放工作，使精餾技術(shù)能夠有效完成操作內(nèi)容。如若進(jìn)料組成成分發(fā)生變化，會(huì)直接影響精餾過程，導(dǎo)致塔頂分離出的氣體不符合化工生產(chǎn)要求。當(dāng)進(jìn)料組成成分與進(jìn)料量超出規(guī)定范圍，會(huì)影響整個(gè)精餾塔的工作模式，使精餾塔內(nèi)部的物料難以維持平衡，極易發(fā)生精餾工藝的變化，從而影響化工生產(chǎn)的質(zhì)量。故此，進(jìn)料量對(duì)精餾技術(shù)的影響巨大，應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確掌握進(jìn)料量的數(shù)量以及組成成分，確保精餾技術(shù)能夠完成操作，提升化工生產(chǎn)的效率。

(3)溫度變化對(duì)精餾技術(shù)的影響

化工企業(yè)在使用精餾技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，需要對(duì)操作過程中的溫度進(jìn)行嚴(yán)格把控，避免溫度變化給化工生產(chǎn)造成不必要的影響。在精餾技術(shù)操作過程中，溫度對(duì)其影響巨大，如若精餾塔內(nèi)物料的溫度發(fā)生變化，會(huì)增加塔內(nèi)運(yùn)行的負(fù)荷，使精餾塔內(nèi)的進(jìn)料發(fā)生變化，從而影響精餾塔內(nèi)的平衡，難以完成化工生產(chǎn)工作。當(dāng)精餾塔內(nèi)的物料溫度降低時(shí)，會(huì)增加精餾塔底部的熱量負(fù)荷，降低精餾塔頂部的冷度負(fù)荷，使精餾塔內(nèi)部的冷熱分布不平衡，從而影響精餾技術(shù)的操作過程。故此，精餾塔內(nèi)部的溫度發(fā)生變化，主要是由于進(jìn)料溫度造成的，在進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，需要對(duì)精餾塔進(jìn)料的溫度進(jìn)行控制，避免精餾塔內(nèi)部出現(xiàn)溫度變化，減少溫度對(duì)精餾技術(shù)操作流程的影響，從而使精餾技術(shù)能夠有效開展混合物質(zhì)分離工作。

(4)塔頂回流對(duì)精餾技術(shù)的影響

塔頂回流是影響精餾技術(shù)的重要因素，在進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，會(huì)通過塔頂回流的比例對(duì)精餾技術(shù)進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而提升化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。當(dāng)精餾塔頂部的回流比例增加時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)增加氣體與液體的數(shù)量，相應(yīng)減少進(jìn)料量，確保化工生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。化工企業(yè)在進(jìn)行化工生產(chǎn)中，主要是通過減少精餾塔頂部的采出數(shù)量，增加塔頂頂部的回流比例；還可以通過增加冷凝器中冷凝劑的用量，加強(qiáng)冷凝液體的數(shù)量，增大塔頂頂部的回流比例；或是通過將回流液進(jìn)行強(qiáng)制回流，短時(shí)間內(nèi)增加塔頂頂部的回流比例，在使用此種方法增加回流比例時(shí)，不能將回流液抽空。通過增加塔頂頂部的回流比例，可以加強(qiáng)精餾塔的蒸發(fā)效率以及冷凝效率，但調(diào)節(jié)塔頂回流比例的數(shù)值必須在冷凝器與加熱釜的傳熱面控制以內(nèi)，避免過度增加回流比例造成生產(chǎn)問題，使精餾技術(shù)能夠穩(wěn)定運(yùn)行完成化工生產(chǎn)工作。

4.化工生產(chǎn)中降低精餾技術(shù)能耗的策略

(1)協(xié)調(diào)各因素之間的影響作用減少能耗

化工企業(yè)在使用精餾技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，一般是將混合物質(zhì)進(jìn)行物理轉(zhuǎn)化的工作過程，由于精餾技術(shù)受外在因素的影響嚴(yán)重，應(yīng)當(dāng)通過協(xié)調(diào)各因素之間的影響作用減少能源的消耗。精餾技術(shù)在操作過程中，將精餾塔內(nèi)混合物質(zhì)通過流動(dòng)接觸完成分離采出工作，其中溫度與壓力對(duì)精餾技術(shù)有一定的推動(dòng)作用，推動(dòng)作用越強(qiáng)造成的能源損失越大。故此，為了減少精餾技術(shù)的能源消耗，應(yīng)當(dāng)通過協(xié)調(diào)各因素之間的影響作用，降低溫度與壓力的推動(dòng)作用。由于溫度與壓力的推動(dòng)作用是精餾技術(shù)不可缺少的部分，在使用精餾技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮各因素的影響作用，通過平衡各因素的作用，結(jié)合精餾技術(shù)的操作措施，通過利用精餾塔內(nèi)部的冷能與熱能，減少精餾技術(shù)的能源消耗。

(2)采用適宜的精餾方式避免能源消耗

在化工企業(yè)現(xiàn)階段發(fā)展中，精餾技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，需要采用適宜的精餾方式，避免在化工生產(chǎn)過程中出現(xiàn)能源消耗。根據(jù)化工生產(chǎn)的方式不同，精餾方式的分類較多，進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身發(fā)展的規(guī)模，結(jié)合化工產(chǎn)品的生產(chǎn)需求，使用適宜的精餾技術(shù)完成化工生產(chǎn)工作，最大程度減少能源的消耗，使化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。精餾技術(shù)在進(jìn)行化工作業(yè)時(shí)，有間歇精餾、連續(xù)精餾、平衡精餾、簡(jiǎn)單精餾以及特殊精餾，通過將各種精餾方式合理應(yīng)用于化工生產(chǎn)中，可以減少化工企業(yè)的財(cái)政支出，避免化工生產(chǎn)中的能源消耗。通過對(duì)化工生產(chǎn)中的精餾技術(shù)進(jìn)行壓強(qiáng)處理，可以通過加壓與減壓的方式，減少能源消耗，提高精餾技術(shù)的工作效率。

總結(jié)

綜上所述，在化工企業(yè)生產(chǎn)中，精餾技術(shù)是化工生產(chǎn)的重要應(yīng)用技術(shù)。通過對(duì)化工生產(chǎn)中降低精餾技術(shù)的能源消耗進(jìn)行分析，制定科學(xué)的解決方法，可以在提高化工生產(chǎn)效率的同時(shí)，減少精餾技術(shù)的能源消耗，使化工企業(yè)能夠在生產(chǎn)中增加經(jīng)濟(jì)收益，全面促進(jìn)化工企業(yè)的發(fā)展。

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