能效果明显,投资费用适中,控制简单。分割式热泵精馏的特点是可通过控制分割点浓度(即下塔进料浓度)来调节上塔的温差,从而选择合适的压缩机。在实际设计时,分割点浓度的优化是很必要的。分割式热泵精馏适用于分离体系物的相图存在恒浓区和恒稀区的大温差精馏,如乙醇水溶液、异丙醇水溶液等。表3是某工厂采用常规精馏、塔顶直接式热泵精馏和分割式热泵精馏工艺处理异丙醇水溶液的结果。表3不同精馏形式下异丙醇溶液分离的节能和经济效果比较从表3可以看出,分割式可选择单级压缩机,其耗电量大大降低;而塔顶直接式就必须选择昂贵的多级压缩机。其耗电量几乎是分割式的2倍。闪蒸再沸是热泵的一种变型,它以釜液为工质,其流程如图4所示。与塔顶气体直接压缩式相似,它也比间接式少一个换热器,适用场合也基本相同。不过,闪蒸再沸在塔压高时有利,而塔顶气体直接压缩式在塔压低时更有利。图4闪蒸再沸式热泵精馏流程图1.2蒸汽喷射式图5是采用蒸汽喷射泵方式的蒸汽汽提减压精馏工艺流程。在该流程中,塔顶蒸汽是稍含低沸点组成的水蒸气,其一部分用蒸汽喷射泵加压升温,随驱动蒸汽一起进入塔底作为加热蒸汽。图5蒸汽喷射式热泵精馏流程图在传统方式中,如果进料预热需蒸汽量10,再沸器需蒸汽量30,则共需蒸汽量40。而在采用蒸汽喷射式热泵的精馏中,用于进料预热的蒸汽量不变,但由于向蒸汽喷射泵供给驱动蒸汽15就可得到用于再沸器加热的蒸汽30,故蒸汽消耗量是25,可节省37.5%的蒸汽量,所以节能效果十分显著。采用蒸汽喷射泵方式的热泵精馏具有如下优点:(1)新增设备只有蒸汽喷射泵,设备费用低;(2)蒸汽喷射泵没有转动部件,容易维修,而且维修费用低。蒸汽喷射式热泵精馏如果在大压缩比或高真空度条件下操作,蒸汽喷射泵的驱动蒸汽量增大,再循环效果显著下降。因此,这种方式的热泵精馏适合应用在:(1)精馏塔塔底和塔顶的压差不大;(2)减压精馏的真空度比较低的情况下。
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