真空蒸馏塔塔顶系统通常由真空设备、塔顶冷凝器、回流系统等组成。
在确定真空设备吸入负荷时,通常需要考虑两种工况:**种是开车工况,即在开车时真空设备有能力在要求时间内将工艺系统从常压抽到工艺要求的真空度。第二种工况是在正常操作时,真空设备能持续稳定维持工艺系统的真空度,并能满足工艺设计范围内的压力控制要求。正常操作的吸入负荷往往要考虑以下因素:
(1)补入气的影响。在某些控制方案中,会在真空泵的入口处加入补入气,补入气可以是蒸汽或氮气等惰性气体,通常由压力控制单元控制其补入流量。
(2)工艺系统内部由于化学分解产生的或在进料中溶解的不凝气体。
(3)未冷凝下来工艺蒸汽,根据冷凝温度下的饱和蒸汽压计算。
(4)空气泄漏的影响。由于真空系统无法做到完全气密,总归会有一定的空气泄漏。
塔顶的压力控制
真空蒸馏塔的压力稳定有助于塔操作的稳定性和单元收益。压力的波动会影响到塔的气相负荷和温度曲线。压力的变化会还改变组分的相对挥发度,影响塔的分离性能,比如压力下降有可能会导致单相进料的闪蒸,继而引发塔的液泛。真空蒸馏塔的压力控制可分为物料质量平衡法和能量平衡法。质量平衡主要为控制塔内的气相存量,可通过控制气相的产生和塔顶下游设备的抽气量来实现。能量平衡法主要控制塔顶冷凝器的热回流,可通过冷凝器温度和有效换热面积来实现。一般来说,通过控制塔顶冷凝器的负荷和塔顶产品量是对塔顶的操作压力进行控制的有效方法。