1、液泛,在精餾操作中,常常會遇到液泛。液泛現象相當復雜,液泛速度與兩相的流量比和密度差,設備結構和尺寸,以及兩相的粘度、表面張力和起泡性等都有關。不恰當的設備結構設計(如填充塔中填料支承板開孔不足,板式塔中降液管太小等),會使設備在運行中容易發生液泛,降低設備的處理能力。
什么是液泛?氣、液兩相在塔內總體上呈逆行流動,并在塔板上維持適宜的液層高度,氣、液兩相適宜接觸狀態,進行接觸傳質。如果由于某種原因,使得氣、液兩相流動不暢,使板上液層迅速積累,以致充滿整個空間,破壞塔的正常操作,稱此現象為液泛。
設備內剛好發生液泛的兩相流速稱為泛點速度,但通常用連續相的流速來標志。泛點速度是設備通過能力的上限。
液泛特征:液泛開始時,塔的壓降急劇上升,效率急劇下降。
造成液泛的原因是什么?影響液泛的因素除氣液流量外,還與塔板的結構,特別是塔板間距等參數有關。
液泛的原因可以歸為以下幾類:
1.再沸器溫度控制過高,形成氣液共沸。
2.解析塔控制不當,在開車或加減量時波動,進入塔頂的濃酸沒有被解析,直接被氣流帶入HCL總管。
3.塔內填料破裂堵塞氣液通道。
4.生產負荷過高,超過解析塔的設計能力。
5.由于蒸汽總網壓力波動大,氣液嚴重不平衡。
6.酸泵掉壓,或酸管道堵,酸進解析塔的流量頓減,而此時蒸汽還維持著沒有變化。
液泛有什么現象?出現液泛時,塔的壓差和液位會出現波動:塔壓差急劇上升時,塔底液位會下降;而壓差突然下降時,液位會猛漲;同時塔的壓力也會出現波動;產品純度會下降。
液泛有什么分類?
根據液泛發生原因不同,可分為過量霧沫夾帶液泛和降液管液泛兩種不同性質的液泛。兩種液泛互相影響和關相。其最終現象相同。
過量霧沫夾帶液泛:
霧沫夾帶造成返混,降低塔板效率。少量夾帶不可避免,只有過量的夾帶才能引起嚴重后果。
液沫夾帶有兩種原因引起,其一是氣相在液層中鼓泡,氣泡破裂 ,將霧沫彈濺至上一層塔板。可見,增加板間距可減少夾帶量。
另一種原因是氣相運動是噴射狀,將液體分散并可攜帶一部分液沫流動,此時增加板間距不會奏效。隨氣速增大,使塔板阻力增大,上層塔板上液層增厚,塔板液流不暢,液層迅速積累,以致充滿整個空間,即液泛。
由此原因誘發的液泛為液沫夾帶液泛。開始發生液泛時的氣速稱之為液泛氣速。
降液管液泛:
當塔內氣、液兩相流量較大,導致降液管內阻力及塔板阻力增大時,均會引起降液管液層升高。當降液管內液層高度難以維持塔板上液相暢通時,降液管內液層迅速上升,以致達到上一層塔板,逐漸充滿塔板空間,即發生液泛。并稱之為降液管內液泛。
根據塔型的不同,液泛可以分為板式塔液泛和吸收塔液泛兩大類。
板式精餾塔液泛:
原因:
由于上升蒸汽量太大,造成液相下降阻力增大;進料量增加,處理不過來,造成降液阻力太大;回流量、蒸汽量同時增加,造成了液層增加;塔盤堵塞等原因,造成板式塔液泛。
影響:
液泛降低塔板傳質分離效率,影響產品質量,嚴重時損害設備。
處理措施:
改變塔的操作壓力
減少氣相的量
減少回流,從而減少塔中的氣液相流率
減少處理量,減少進料負荷,降低氣液相負荷。
設備問題引起的,應該停車檢修 。
吸收操作液泛:
原因:
上升的氣相負荷和下降的液相負荷不協調造成——當上升的氣相負荷為一定值時,隨下降的的液相負的增加,填料層的液膜厚度就越厚,氣體上升的阻力就越大,塔的壓降就急劇上升,若不及時調整,就會液泛,反之亦是如此。
影響:
分離能力降低
影響正常操作
損壞設備
處理措施:
調節液相負荷或氣相負荷,從而降低塔的壓力降,使操作恢復正常。若情況嚴重,應立即停車。
遇到液泛怎么處理?遇到液泛時,我們可以根據造成液泛的原因來做出補救措施。
液泛的原因及處理方法:
進料量太大(氣液負荷超過了塔的設計能力,減少進料)。
回流太大(降低回流)。
加熱蒸汽壓力突然升高,使氣相負荷突然增大(通知有關人員平穩操作)。
調整塔釜液位時過快過猛(緩慢調節)。
加熱量過大(減少加熱量)。
塔釜液位過高(降低塔釜液位)。
塔堵(查明原因,及時處理)。
怎樣防止液泛的發生?雖然在精餾操作中,我們常常會遇到液泛現象。有時候,液泛也是可以防止和避免的。
防止出現液泛的措施:
控制適當的液氣比;
控制適當的負荷;
保證液體干凈,不易發泡;
保證塔板清潔無污。
霧沫夾帶、液泛、淹塔、沖塔有什么區別?在學習精餾塔的操作過程,霧沫夾帶、液泛、沖塔、淹塔的區別比較混亂,現在我們來了解一下它們的區別、發生時的現象及處理方法。
2、淹塔:
在精餾過程中,自某塊塔板往上液體逐漸積累,以至充滿部分塔段,使上升氣體受阻,使氣、液兩相的傳質傳熱過程不能正常進行,這就叫淹塔。
現象:淹塔時會使塔頂溫度下降,回流罐液面下降,塔底液面和壓力增高。
原因:
1)沉降管堵死。回流液無法下流。開工時鐵屑、焊渣等雜物,正常生產中設備腐蝕物的沉積,或者液體中的固體析出,溶液的自聚物,都易引起降液管堵塞。
2)液體量太大,使降液管超負荷。
方法:
1)適當降低進料量和回流量。
2)如設備故障,則停工處理。
3、霧沫夾帶:
霧沫夾帶是指板式分餾塔操作中,上升蒸汽從某一層塔板夾帶霧狀液滴到上一層塔板的現象。
霧沫夾帶會使低揮發度液體進入揮發度高的液體內,降低塔板效率。 分餾塔正常操作中,氣液相負荷相對穩定。當氣液相負荷都過大時,氣體通過塔板壓降增大,會使降液管中液面高度增加;液相負荷增加時,出口堰上液面高度增加。
當液體充滿整個降液管時,上下塔板連成一片,分餾*被破壞,即出現沖塔。形成塔內氣液相負荷過大的因素都可引起沖塔,如原油的處理量、原料性質過輕、原油進塔含水量、塔底吹汽量、進料溫度過高、回流中斷或分布不均等。
處理:原則是降低氣液相負荷,即降低原油處理量,如原油含水大時,即要加強原油脫水,更換原料罐,減小塔底吹汽量,控制爐溫,油品顏色變壞時,應及時送去不合格油罐,防止影響合格油品罐的質量,查明原因采取相應措施,盡快恢復生產正常。