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精馏技术的原理及在化工生产中的应用

发表时间：2021/5/20 来源：《基层建设》2020年第35期作者：于振文

[导读] 摘要：化工行业是经济支柱行业之一，也是国民经济必需品的重要来源。在化工生产的过程中，能源消耗成为生产的重要成本之一，能源的节约是现阶段化工生产的重大问题。

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        摘要：化工行业是经济支柱行业之一，也是国民经济必需品的重要来源。在化工生产的过程中，能源消耗成为生产的重要成本之一，能源的节约是现阶段化工生产的重大问题。精馏过程对能源的消耗往往能够占到化工生产总消耗的四分之一,甚至更多，精馏节能技术的应用能够有效提高化工产业精馏过程能源使用效率。基于此，本文将从精馏技术的相关概述出发，对新时代背景下提高精馏技术的意义进行了介绍，并进一步分析了影响化工生产精馏技术水平的几点因素，最后总结了提升化工企业精馏技术节能水平的策略，以期能为相关业界人士提供些许借鉴。
        关键词：精馏技术；原理；化工生产；应用
        前言：能源的转化效率一直是世界上各个国家化工生产行业中的一个重要课题，由于能源保有量人均水平比较低和能源总体需求不断加大的原因，我们国家更需要进行能源使用效率的研究。能源的消耗过大，会使化工行业的发展受到制约，在化工工业生产的过程中，很多的节能技术被相继开发和应用，精馏节能是其中重要的一环，对于化工行业经济效益的提高和环境的保护提供了技术支持。
        1对精馏技术的相关概述
        精馏技术是一种基于回流的蒸馏方法，能有效分离高纯度的液体混合物。这项技术广泛应用于液体混合物的分离。根据精馏过程的生产工艺和工质特点，工作人员可以将精馏过程分为直接塔顶热泵精馏和间接热泵精馏。热泵蒸馏技术是以消耗和补偿机械功能为前提条件，将热量从顶部低温区成功地传递到底部高温区。这样，精馏塔顶的低温蒸汽就可以有效地转化为塔底再沸器的热源。不同类型的热泵精馏在化工生产中有不同的应用。间接热泵精馏是化工企业工人经常采用的一种处理精馏塔中温度敏感性与腐蚀性物质的方法，取得的效果十分显著。
        2新时代背景下提高精馏技术的意义
        随着各个国家对化工产业重视的不断提高和世界经济的发展，化工行业竞争的激烈程度也在不断增加，在这种背景下，对精馏技术进行提高，既能够适应能源原材料价格上涨带来的成本提高，使化工企业更具有市场竞争力，又能够减少对环境的污染，避免造成更大的隐形损失，随着国家对环境保护的日益重视和能源消耗品原材料的急剧消耗，提高精馏技术的重要性已经成为化工行业的共识。
        3影响化工生产精馏技术水平的几点因素
        3.1压力因素
        精馏塔是有效进行精馏技术的主要场所，物质的分离也主要是在精馏塔中进行，所以，要想很好的进行操作，就要保证精馏塔具有一定的压力，压力的大小将直接决定精馏的效果，所以，压力是进行精馏的主要条件之一。在此基础上，必须保证精馏塔中拥有一定的恒力，进而有效保证物质的分离处于一种平衡的最佳状态，如果塔内的压力不平衡就会使气、液成分发生转化，从而影响物质分离的准确度，给相应的实验工作带来不利的影响。
        3.2进料量因素
        在具体的工作中，进料量是影响精馏技术的主要因素之一，这是最主要的因素。根据化工企业的相关标准以及相应的制度，对进料量来说也有具体的要求，并且要求非常严格，通常情况下，当进料量置于塔内时，一定不能超过精馏塔的冷凝器以及加热的规定范围，应该使其保持在有效的范围内。只有使进料量的数量达到规定的要求，才能保证精馏技术作用的充分发挥，进一步完成物质的快速分离。
        3.3回流比因素
        回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素，生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量；
        当回流比增大时，精馏段操作线斜率变大，该段内传质推动力增大，因此在一定的精馏段理论板数下馏出液组成变大；回流比大，提馏段操作线斜率变小，该段的传质推动力增加，因此在一定的提馏段理论板数下，釜液组成变小。反之，当回流比减小时，分离效果变差。当回流比增加，会使塔内上升蒸汽量及下降液体量均增加，若塔内汽液相负荷超过允许值，则可能引起塔板效率下降，此时应减小原料液流量；同时回流比变化时再沸器和冷凝器的传热量也相应发生变化。

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        4提升化工企业精馏技术节能水平的策略
        4.1加强对精馏方式的选用
        对于精馏技术来讲，其主要的特点就是耗能大，这也是其主要的不足之处。在此基础上，相关企业要严格选用精馏方法，进而有效降低能量消耗，减少企业的成本支出，给企业带来一定的经济效益，使其具有良好的发展空间。第一，我们要以化工企业的具体生产作为首要的准则，例如：以化工企业的生产技术、生产规模等为主要的标准。第二是要运用科学有效的精馏方式，在具体的实践中，我们经常遇到间歇式精馏、连续式精馏、平衡式精馏等有效的方法。第三是化工企业的主要任务是将精馏的方式与化工生产进行成分的整合，做到与时俱进，从而能够跟随时代的步伐，使这一技术运用的恰到好处，进而提升化工企业的工作效率，降低生产的成本，增加经济效益。
        4.2完善操作条件
        在具体的操作中，只有符合并且完善精馏塔的运行条件才能使各种物质进行有效的分离，进而使分离的效果更加准确化，对于精馏操作而言，其主要包含以下几方面的条件，例如：操作压力、操作温度、塔板压降等方面的条件，相关的工作人员在进行操作时要提前对这些条件进行严格的检测以及相应的控制，进而使其能够发挥有效的作用，使其更加规范化、合理化。因为塔的操作压力是一个相对固定的数值，除此之外，对于其他条件来说，这些条件一定要符合具体的情况进行有效的设置，只有这样才能进一步保证物理分离的良好效果，从而获取最小化的冷凝负荷和再沸负荷，使精馏的能量消耗不断减少，促使精馏技术达到最优的效果。
        4.3协调影响因素之间的关系
        在相应的生产中，化工企业往往需要耗费大量的资源，并且相关的技术以及相应的生产方式都会受到外界的影响，例如：压力、温度等因素的影响，为了能够保证化工企业的利益达到最大化，相关的工作人员就应该及时对这些因素进行优化，从而使这些因素进行充分的配置，进而使物理材料进行及时的转化。在温度因素方面，我们应该明确温度对于精馏工艺的影响，进而对温度进行有效的控制，使其处于合理的范围内。一旦进行精馏的过程中，塔内的温度太高，就会导致塔内的压力增大，造成塔内进料量出现误差，使精馏工作难以顺利进行；若遇到降温的状态，则会使塔内的温度出现不平衡的现象，进而影响精馏技术的准确性。
        结语：
        通过以上的分析，精馏技术在化工企业的运用中还存在一定的不足之处，这是阻碍其有效发展的主要因素，因此，为了促使化工企业得到稳定有效的发展，相关的化工企业就应该不断对这一技术进行创新，使其能够与时俱进，进而跟随时代的步伐为化工企业所服务。本文通过对精馏技术的不断革新，有效提升了能源的利用效率，不仅符合了时代大环境的要求，更能够使化工企业获得更大的经济效益，使化工企业减少不必要的成本支出，进而增加化工企业的经济效益，使其具有良好的发展空间。
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