蒸餾器保溫加熱功能的工作原理
蒸餾器這種蒸餾裝置，現(xiàn)在應(yīng)用的比較廣泛，并且應(yīng)用起來(lái)比方方便，不過(guò)很好人知道蒸餾器的工作原理，更不用說(shuō)蒸餾器里面的一些細(xì)節(jié)點(diǎn)。在進(jìn)行蒸餾過(guò)程中，最重要的就是對(duì)蒸餾器內(nèi)部的保溫處理，那么蒸餾器是如何實(shí)現(xiàn)保溫功能呢？下面我們一起來(lái)研究一下：
在蒸餾過(guò)程中，蒸餾器外層應(yīng)進(jìn)行保溫加熱，其作用是使蒸餾器能在絕熱狀態(tài)下進(jìn)行蒸餾。蒸餾狀態(tài)時(shí)，將觀測(cè)到柱內(nèi)沿高度方向自然形成的溫度梯度。如果蒸餾器內(nèi)不向外界散失熱量，也不從外界獲得熱量，僅以釜底加熱獲得熱量來(lái)完成全部蒸餾過(guò)程，這種塔內(nèi)以釜內(nèi)原油溫度為最高，，隨著高度上升而塔內(nèi)溫度自然減低的整個(gè)塔內(nèi)溫度排列，稱為自然的溫度梯度。ASTMD一2892規(guī)定，蒸餾器內(nèi)溫度應(yīng)比柱外溫度高�！�5℃，這是對(duì)絕熱狀態(tài)的一種具體要求，可限止柱內(nèi)溫度僅允許稍微向在外散熱。事實(shí)上，這僅適用于帶真空絕熱隔層的玻璃結(jié)構(gòu)蒸餾裝置的蒸餾試驗(yàn)儀器。
我國(guó)的原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾試驗(yàn)，普遍采用金屬蒸餾塔，客觀上存在較大散熱現(xiàn)象，所以我國(guó)的試驗(yàn)方法規(guī)定，允許柱內(nèi)、外溫度之差不超過(guò)10℃。從操作經(jīng)驗(yàn)可知，柱外溫度比柱內(nèi)溫度稍高為好，可防止柱內(nèi)熱量較大散失，達(dá)到絕熱操作的目的。因?yàn)�，開(kāi)始蒸餾加熱后，蒸餾釜中尚未有大量油蒸氣蒸出之前，若不適當(dāng)給蒸餾器外層以一定的保溫性加熱(形成柱外溫度稍高于柱內(nèi)溫度)，定會(huì)出現(xiàn)蒸餾中的兩種現(xiàn)象：一是不能誘導(dǎo)釜中已經(jīng)蒸出的油蒸氣能及時(shí)正確上升(柱內(nèi)金屬填料冷慣性太大，吸收熱量過(guò)多，以至油蒸氣無(wú)法上升);二是一旦油蒸氣貫通蒸餾器之際云柱內(nèi)各點(diǎn)溫度便會(huì)迅速上升，如外層溫度不先略高于內(nèi)層溫度，此時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)的柱內(nèi)溫度必然高于外層溫度，造成柱內(nèi)熱量大量損失。這兩種現(xiàn)象如果發(fā)生，都將影響蒸餾試驗(yàn)，嚴(yán)重時(shí)，甚至使試驗(yàn)不能進(jìn)行。原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾試驗(yàn)中的蒸餾至210℃時(shí)的常壓蒸餾曲線。如圖所示：
圖：典型的原油實(shí)沸點(diǎn)（常壓蒸餾曲線）
首先表現(xiàn)升溫趨向線性化，并具有很大的升溫速率。最遲表現(xiàn)升溫的線性化和升溫速率增l大，并且已到達(dá)初餾點(diǎn)之后。在蒸餾的操作過(guò)程中，在控制使T、達(dá)到ASTMD2892規(guī)定的允許界限溫度310℃時(shí)，T1應(yīng)能同時(shí)達(dá)到或盡量接近常壓蒸餾的蒸餾界限溫度210℃。否則，繼續(xù)進(jìn)行的減壓蒸餾很難銜接，也易使餾分出現(xiàn)脫空。在蒸餾試驗(yàn)過(guò)程中，除了應(yīng)達(dá)到圖曲線的正常狀態(tài)外，容易因操作或試驗(yàn)儀而出現(xiàn)非正常的蒸餾狀態(tài)。開(kāi)始時(shí)，對(duì)T2和T4的加熱控制調(diào)得過(guò)小，以致在圖相應(yīng)的G階段內(nèi)T2和T4高出T3和T5。不夠，不能誘使T3和TS較早地獲得升高，一旦柱內(nèi)油蒸氣貫通之后，又因T3和T6的迅速陡升而造成柱內(nèi)熱量損失，導(dǎo)致T6不能接近210℃蒸餾溫度限。造成這種非正常蒸餾狀態(tài)的原因是：塔臟，在蒸餾器內(nèi)積存油渣雜質(zhì)太多；原油含水量太高，柱外層保溫加熱控制不當(dāng)；釜的加熱功率先是太大，后又減得太小或不連續(xù)。
了解了蒸餾器的保溫功能是如何實(shí)現(xiàn)的，那么我們?cè)谑褂玫倪^(guò)程中就可以根據(jù)這個(gè)原理，去很好的應(yīng)用蒸餾器，假如在日常的使用過(guò)程中出現(xiàn)了類似的不保溫的情況，可以自己動(dòng)手去解決，既節(jié)省了售后成本，又可以很方便的使用定氮儀蒸餾器。
