图2-14 换热器温度控制方案

(a开度↑→T↓;b开度↑→凝液量↓→换热面积↑→T↑)

三、反应釜

四、蒸馏塔

蒸馏是化工厂应用极为广泛的传质过程。以下将简单讨论蒸馏塔的基本控制方案及管道仪表流程实例。

（一）蒸馏塔的基本控制方案

蒸馏塔的控制方案很多，但基本形式通常只有两种。

（1）按精馏段指标控制 取精馏段某点成分或温度为被调参数，而以回流量LR、馏出液量D或塔内蒸气量VS作为调节参数，它适合于馏出液的纯度要求较之釜液为高时，例如主产品为馏出液时。

采用这类方案时，于LR、D、VS及釜液量W四者中，选择一种作为控制成分的手段，选择另一种保持流量恒定，其余两个则按回流罐和重沸器的物料平衡，由液位调节器进行调节。

用精馏段塔板温度控制LR，并保持VS流量恒定，这是精馏段控制中最常用的方案[图2-16（a）]。

用精馏段塔板温度控制D，并保持VS流量恒定[图2-16（b）]。这在回流比（LR/D）很大时较为适用。

（2）按提馏段指标控制 当对釜液的成分要求较之对馏出液为高时，例如塔

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底为主要产品时，常用此方案。如对塔顶和塔低产品的质量要求相近，又是液相进料，也往往采用此方案。

①用提馏段塔板温度控制加热蒸汽量，从而控制VS，并保持LR恒定，D和W都按物料平衡关系，由液位调节器控制[图2-17（a）]。这是目前应用最多的蒸馏塔控制方案。它比较简单，调节迅速，在一般情况下也比较可靠。

②用提馏段塔板温度控制釜液流量W，并保持LR恒定，D由回流罐的液位调节，蒸汽量由重沸器的液位调节[图2-17（b）]。这个方案当W较小时比较平稳。

图2-16 按精馏段指标控制的方案

(a回流开度↑→LR↑→D↓→T↓;b 顶产品开度↑→D↑→LR↓→T↑)

图2-17 按提馏段指标控制的方案

(a蒸汽开度↑→T↑→底产品W↓,b底产品W↓→釜液位H↑→蒸汽开度↑→T↑)

（二）塔顶的流程与调节方案

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前面所讲的只是原则性的控制方案，具体的方案可按塔顶、塔底及进料系统分别考虑。塔顶方案的基本要求是：把塔蒸气的绝大部分冷凝下来，把不凝性气体排走；调节LR和D的流量和保持塔内压力稳定。

常压塔 图2-18（a）为最常见的常压塔塔顶流程，馏出液的温度用冷却水流量控制，塔顶通过回流罐上的放气口与大气相通，以保持常压。

常压塔的塔顶冷凝器的温度调节系统，必须使凝液过冷，这样调节阀才能有效控制，馏出液也不致在管道内降压后部分气化，对阀和泵产生气蚀作用。

如果冷却水上游的压力波动较大，可采用对冷却水流量的串级调节。 加压塔 加压操作的塔可分为气相出料与液相出料两种，在化工厂以液相出料者为多。在液相出料时，除要保持塔的压力稳定外，还要把可冷凝的组分全部冷凝下来。一般控制压力就能达到上述目的，因为在组成恒定时压力与平衡温度有对应关系。在不凝性气体的含量不高时，可用冷凝器的传热量来调节塔顶压力。传热量减小，蒸气不能全部冷凝，塔压就升高，反之塔压降低。

用冷却水流量控制冷凝器的传热量[图2-18（b）]，这种方式最节约冷却水，但出口温度太高会加速冷凝器的腐蚀与结垢。也可采用旁路的方法[图2-18（c）]。

不凝性气体含量较高时，除调节传热量外，必需辅以不凝性气体放空。经常放空一小部分不凝性气体是一种方式，但总会有轻组分带出，不太经济，用自动的方法间歇一放空就比较经济。如图2-18（b）中虚线所示，在塔顶压力调节系统装有分程阀，一个装在冷却水管道上，另一个阀装在放空管道上，经常是只开前者，只有当压力仍不能回降时再开启后者。

减压塔 减压塔与加压塔在液相出料时相仿，通常对真空度和温度分别进行调节。蒸汽喷射泵入口的蒸汽压力保持恒定，用吸入一部分空气或惰性气体去排空管的方式相当灵便，图2-18（d）所示流程最属常用。

图2-18 塔顶方案

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(a开度↑→T↓;b开度↑→冷凝水↑→P↓)

(c开度↑→冷凝水↓→P↑;d冷凝水开度↑→T↓, 空气开度↑→真空度↓→P↑)

图2-19 塔底方案

(a蒸汽开度↑→T↑→底产品W↓,凝液开度↑→换热面积↑→T↑→底产品W↓)

(b蒸汽开度↑→T↑→底产品W↓)

（三）塔底的流程与调节方案

再沸器有二种形式，一种是对流循环式（如热虹吸式），另一种是沉浸式，前者传热强度较高。用热虹吸式再沸器的塔底流程见图2-19（a）可以通过蒸汽用量或冷凝水排出调节，后者适用于再沸器的传热面积有较大余量及塔釜温度较低时；控制蒸汽用量的方案，蒸汽压力可能太低，甚至出现负压的情况。沉浸式再沸器的塔底流程见图2-19（b）。

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