精餾塔系統(tǒng)及穩(wěn)定精餾塔塔壓的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及精餾塔技術領域，尤其涉及一種精餾塔系統(tǒng)及穩(wěn)定精餾塔塔壓的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]在精餾塔的自動控制中，保持塔壓恒定是穩(wěn)定操作的條件。這主要是由于塔壓會影響以下兩方面，一是壓力的變化將引起塔內氣相流量和塔頂上汽液平衡條件的變化，導致塔內物料平衡的變化。二是由于混合組分的沸點和壓力間存在一定的關系，而塔板的溫度間接反映了物料的成分。因此，壓力恒定是保證物料平衡和產(chǎn)品質量的先決條件。在改良西門子法生產(chǎn)多晶硅過程中，因對高純三氯氫硅質量的要求極為苛刻，精餾工序的塔壓控制尤為重要。目前多晶硅生產(chǎn)領域精餾塔基本都是加壓精餾，塔壓控制大多采用分程控制方式，通過補壓、泄壓調節(jié)閥控制塔壓在一定范圍內波動。
[0003]上述現(xiàn)有的精餾塔塔壓控制方式塔壓波動范圍較大，一般在設定值加減5KPa范圍甚至更大，塔壓波動過大，就會破壞全塔的物料平衡和氣液平衡，影響精餾塔內氣液傳質傳熱效果，進而可能會對精餾塔產(chǎn)品質量造成影響。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種穩(wěn)定精餾塔塔壓的方法及裝置，主要目的是減小精餾塔塔壓在生產(chǎn)運行中波動范圍。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術方案:
[0006]—方面，本發(fā)明實施例提供了一種穩(wěn)定精餾塔塔壓的裝置，包括檢測精餾塔頂壓的頂壓傳感器、壓力控制中心、設有補壓閥的補氣管道和設有泄壓閥的泄壓管道，所述壓力控制中心接收頂壓傳感器檢測到的精餾塔頂壓，當精餾塔頂壓超出設定的泄壓閾值時，壓力控制中心控制泄壓閥開啟進行泄壓，當精餾塔頂壓低于設定的補壓閾值時，壓力控制中心控制補壓閥開啟進行補壓，其中，所述補壓閥并聯(lián)有補壓支路，所述補壓支路上設有閥門和流量計，所述補壓支路持續(xù)向精餾塔內補充氮氣使精餾塔內的塔壓維持在泄壓閾值上下lKPa 內。
[0007]作為優(yōu)選，所述流量計為轉子流量計。
[0008]作為優(yōu)選，所述補壓支路補充的氮氣的流量折合標準狀態(tài)為3-5立方米/小時。
[0009]另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種穩(wěn)定精餾塔塔壓的方法，在現(xiàn)有的補氣管道上設有補壓支路，所述補壓支路與補氣管道上的補壓閥并聯(lián)，所述補壓支路持續(xù)向精餾塔內補充氮氣使精餾塔內的塔壓維持在泄壓閾值上下lKPa內。
[0010]作為優(yōu)選，所述補壓支路上設有閥門和流量計。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述流量計為轉子流量計。
[0012]作為優(yōu)選，所述補壓支路補充的氮氣的流量為3-5標方/小時。
[0013]另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種精餾塔系統(tǒng)，包括精餾塔和塔壓穩(wěn)定機構，所述塔壓穩(wěn)定機構為上述實施例的穩(wěn)定精餾塔塔壓的裝置。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0015]本發(fā)明實施例通過增加小流量氮氣持續(xù)補壓裝置持續(xù)給塔進行補壓，使精餾塔塔壓長期維持在設定的泄壓閾值附近，通過泄壓閥的泄壓頻率和開度大小維持塔壓穩(wěn)定在泄壓閾值上下lKPa的浮動范圍，能抵抗外部因素(熱劑量減少、冷量增加等)對塔壓的干擾。該發(fā)明大大降低塔壓波動范圍，為精餾塔參數(shù)精細化控制提供基礎。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例的精餾塔系統(tǒng)的結構示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明實施例的精餾塔系統(tǒng)熱劑量波動時運行塔壓曲線。
[0018]圖3是現(xiàn)有的精餾塔系統(tǒng)熱劑量波動時運行塔壓曲線。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。
[0020]實施例1
[0021]參見圖1，穩(wěn)定精餾塔塔壓的裝置，包括檢測精餾塔頂壓的頂壓傳感器5、壓力控制中心9、設有補壓閥7的補氣管道13和設有泄壓閥6的泄壓管道12，壓力控制中心9接收頂壓傳感器5檢測到的精餾塔頂壓，當精餾塔頂壓超出設定的泄壓閾值時，壓力控制中心控制泄壓閥6開啟進行泄壓，當精餾塔頂壓低于設定的補壓閾值時，壓力控制中心控制補壓閥7開啟進行補壓，其中，補壓閥7并聯(lián)有補壓支路10，補壓支路10上設有閥門11和流量計8，補壓支路10持續(xù)向精餾塔1內補充氮氣使精餾塔1內的塔壓維持在泄壓閾值上下lKPa內。本實施例中流量計8采用轉子流量計。通過控制閥門11的開度使補壓支路補充的氮氣的流量折合標準狀態(tài)為3-5立方米/小時。
[0022]實施例2
[0023]參見圖1，精餾塔系統(tǒng)，包括精餾塔1、循環(huán)水一級冷凝器2、乙二醇二級冷凝器3、回流罐4、檢測精餾塔頂壓的頂壓傳感器5、壓力控制中心9、設有補壓閥7的補氣管道和設有泄壓閥6的泄壓管道，壓力控制中心接收頂壓傳感器5檢測到的精餾塔頂壓，當精餾塔頂壓超出設定的泄壓閾值時，壓力控制中心控制泄壓閥6開啟進行泄壓，當精餾塔頂壓低于設定的補壓閾值時，壓力控制中心控制補壓閥7開啟進行補壓。補壓閥7并聯(lián)有補壓支路10，補壓支路10上設有閥門11和流量計8，補壓支路10持續(xù)向精餾塔1內補充氮氣使精餾塔1內的塔壓維持在泄壓閾值上下lKPa內。本實施例中流量計8采用轉子流量計。通過控制閥門11的開度使補壓支路補充的氮氣的流量折合標準狀態(tài)為3-5立方米/小時。
[0024]以現(xiàn)有的精餾塔系統(tǒng)為對比例，對比例與實施例2不同僅在于沒有實施例2中的補壓支路。假設在0(min)至Tl(min)時間段內因熱劑量突然減少或冷量突然增加波動導致精餾塔塔頂壓力波動。精餾塔的塔頂壓力設定值lOOKPa，補壓閾值設定為95KPa，泄壓閾值設定為105KPa。精餾塔內壓力在95KPa至105KPa之間補壓閥和泄壓閥均不動作，壓力超出105KPa時泄壓閥6開啟泄壓，壓力低于95KPa時補壓閥7開啟補壓，保證壓力在95至105KPa之間。圖3是對比例的精餾塔系統(tǒng)熱劑量波動時運行塔壓曲線，圖2是本發(fā)明實施例2的精餾塔系統(tǒng)熱劑量波動時運行塔壓曲線。通過圖2和圖3對比可以看出，因本發(fā)明實施例通過補壓支路小流量氮氣一直在補壓，精餾塔內的壓力維持在泄壓閾值附近，持續(xù)的小流量補壓與泄壓實現(xiàn)動態(tài)平衡，外部因素干擾時，本發(fā)明實施例的精餾塔內能維持塔壓仍保持在泄壓閾值左右，塔壓波動區(qū)間明顯降低，有利于塔壓的精確控制。
[0025]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.穩(wěn)定精餾塔塔壓的裝置，包括檢測精餾塔頂壓的頂壓傳感器、壓力控制中心、設有補壓閥的補氣管道和設有泄壓閥的泄壓管道，所述壓力控制中心接收頂壓傳感器檢測到的精餾塔頂壓，當精餾塔頂壓超出設定的泄壓閾值時，壓力控制中心控制泄壓閥開啟進行泄壓，當精餾塔頂壓低于設定的補壓閾值時，壓力控制中心控制補壓閥開啟進行補壓，其特征在于，其中，所述補壓閥并聯(lián)有補壓支路，所述補壓支路上設有閥門和流量計，所述補壓支路持續(xù)向精餾塔內補充氮氣使精餾塔內的塔壓維持在泄壓閾值上下IKPa內。2.根據(jù)權利要求1所述的穩(wěn)定精餾塔塔壓的裝置，其特征在于，所述流量計為轉子流量計。3.根據(jù)權利要求1所述的穩(wěn)定精餾塔塔壓的裝置，其特征在于，所述補壓支路補充的氮氣的流量折合標準狀態(tài)為3-5立方米/小時。4.穩(wěn)定精餾塔塔壓的方法，在精餾塔的補氣管道上設置補壓支路，所述補壓支路與補氣管道上的補壓閥并聯(lián)，所述補壓支路持續(xù)向精餾塔內補充氮氣使精餾塔內的塔壓維持在泄壓閾值上下IKPa內。5.根據(jù)權利要求4所述的穩(wěn)定精餾塔塔壓的方法，其特征在于，所述補壓支路上設有閥門和流量計。6.根據(jù)權利要求5所述的穩(wěn)定精餾塔塔壓的方法，其特征在于，所述流量計為轉子流量計。7.根據(jù)權利要求4所述的穩(wěn)定精餾塔塔壓的方法，其特征在于，所述補壓支路補充的氮氣的流量為3-5標方/小時。8.精餾塔系統(tǒng)，包括精餾塔和塔壓穩(wěn)定機構，其特征在于，所述塔壓穩(wěn)定機構為權利要求I所述的穩(wěn)定精餾塔塔壓的裝置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精餾塔系統(tǒng)及穩(wěn)定精餾塔塔壓的方法和裝置，其中所述裝置包括檢測精餾塔頂壓的頂壓傳感器、壓力控制中心、設有補壓閥的補氣管道和設有泄壓閥的泄壓管道，所述壓力控制中心接收頂壓傳感器檢測到的精餾塔頂壓，當精餾塔頂壓超出設定的泄壓閾值時，壓力控制中心控制泄壓閥開啟進行泄壓，當精餾塔頂壓低于設定的補壓閾值時，壓力控制中心控制補壓閥開啟進行補壓，其中，所述補壓閥并聯(lián)有補壓支路，所述補壓支路上設有閥門和流量計，所述補壓支路持續(xù)向精餾塔內補充氮氣使精餾塔內的塔壓維持在泄壓閾值上下1KPa內。本發(fā)明減小精餾塔塔壓在生產(chǎn)運行中波動范圍。
【IPC分類】B01D3/32, B01D3/42
【公開號】CN105344127
【申請?zhí)枴緾N201510863011
【發(fā)明人】牛剛, 馬銳, 翟占利
【申請人】新疆大全新能源有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月30日