在化工、醫(yī)藥行業(yè)，通常會(huì)用精餾塔進(jìn)行液-液分離，汽-液分離，或汽-汽分離。使用精餾塔的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)液泛、淹塔、沖塔的現(xiàn)象。這三種現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的？怎樣避免產(chǎn)生這三現(xiàn)象？
一、液泛
在精餾塔中，由于各種原因，造成的液相堆積超過(guò)其所處的空間范圍，稱(chēng)之為液泛。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是液體所占的體積過(guò)大，氣相負(fù)荷過(guò)小或降液管的面積過(guò)小。影響精餾塔正常工作，嚴(yán)重降低塔的效率，使塔壓波動(dòng)，產(chǎn)品分離不好。液泛可分為降液管液泛，霧沫夾帶液泛等。
1、降液管又稱(chēng)溢流管，是板式塔中供液體在板間的通道，有弓形、圓形，是帶溢流塔板的構(gòu)件之一，用于使塔板上的液體流向下一層塔板。降液管要有足夠的容量，除使液體下流外，還必須使泡沫中的氣體在管中得到分離，不至于使氣泡帶入下一層塔板，而影響傳質(zhì)效率。降液管液泛是指降液管內(nèi)的液相堆積至上一層塔板。
霧沫夾帶液泛，是指塔板上開(kāi)孔間的氣相流速達(dá)到一定的速度，使得塔板上的液相伴隨著上升的氣相進(jìn)入上一層塔板，主要原因是氣相流速過(guò)大。
產(chǎn)生液泛時(shí)的操作狀態(tài)稱(chēng)為液泛點(diǎn)，在設(shè)計(jì)精餾塔時(shí)，必須控制維持液泛率在一定的范圍內(nèi)，以保證精餾塔的穩(wěn)定運(yùn)行。液泛時(shí)塔的壓降急劇上升，效率急劇下降，隨后塔的操作遭到破壞。
2、產(chǎn)生液泛現(xiàn)象的原因
前面已經(jīng)提到，根據(jù)液泛產(chǎn)生的性質(zhì)不同，分為降液管液泛和霧沫夾帶液泛。
降液管液泛：由于塔板對(duì)上升的氣相有阻力，下層板上方的壓力比上層板上方的壓力大。降液管內(nèi)泡沫液高度所相當(dāng)?shù)撵o壓頭能夠克服這一壓力差時(shí)，液體才能往下流。當(dāng)液體流量不變而氣體流量加大，下層板與上層板間的壓力差也會(huì)隨著增加，降液管內(nèi)的液面隨之升高。如果氣體流量加大到使得降液管內(nèi)的液體升高到堰頂，管內(nèi)的液體不能往下流，反而開(kāi)始倒流回上層板。板上開(kāi)始積液，加之操作時(shí)不斷有液體從塔外進(jìn)入，最后會(huì)使全塔充滿液體。如果氣體流量一定，而液體流量加大，液體通過(guò)降液管的阻力增加，以及板上層液體加厚，使塔板上下的壓力差增大，都會(huì)使降液管內(nèi)的液面升高，從而形成液泛。
霧沫夾帶液泛：氣流夾帶到上一層的液沫，可使板上液層加厚，正常增加到一定高度。液層的加厚便顯著起來(lái)（板上液體的量增多、氣泡加多、加大）氣流通過(guò)加厚的液層，所帶出的液沫又進(jìn)一步加多，這種過(guò)量液沫夾帶使泡沫層與上一層的距離縮小，液沫夾帶持續(xù)地有增無(wú)減，大液滴易直接噴射到上一層板，泡沫也可冒倒上一層板，最終全塔被液體充滿。
產(chǎn)生液泛時(shí)，整個(gè)精餾塔通常有以下幾種現(xiàn)象：
1）塔底再沸器取熱過(guò)多，塔底溫度過(guò)高，導(dǎo)致塔底與塔頂?shù)膲翰钤黾印?/div>
2）塔內(nèi)輕主份上升，冷凝器的冷凍液溫度高，導(dǎo)致塔底與塔頂?shù)臏夭顪p小。
3）回流液體溫度過(guò)低，導(dǎo)致塔頂回流罐的液位下降。
4）塔底的汽提蒸汽量過(guò)大，導(dǎo)致塔底的產(chǎn)品產(chǎn)量減少。
5）塔的進(jìn)料溫度過(guò)高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液體泡點(diǎn)溫度以上，使整個(gè)塔體工作混亂，導(dǎo)致塔頂和塔底的產(chǎn)品質(zhì)量均不合格。
一般采用以下幾種措施處理液泛現(xiàn)象：
1）整改降液板底隙，讓液相快速回到塔底。
2）降低再沸器的取熱量，降低上升蒸汽量。
3）減少氣相的產(chǎn)生，減少進(jìn)料量。
4）調(diào)整塔內(nèi)的汽、液比例，降低蒸出汽量，減少回流量。
一般，過(guò)量液沫夾帶的現(xiàn)象更為常見(jiàn)。
二、淹塔
是指在精餾過(guò)程中，自某塊塔板往上，液體逐漸積累，以至充滿部分塔段，使上升氣體受阻，使氣、液兩相的傳質(zhì)、傳熱過(guò)程不能正常進(jìn)行，這就叫淹塔。淹塔的現(xiàn)象是：塔頂溫度下降，回流罐液位下降，塔底液面和壓力增高。
以下幾種原因?qū)е卵退F(xiàn)象的發(fā)生。
1、設(shè)備安裝時(shí)產(chǎn)生的鐵屑、焊渣等雜物、正常生產(chǎn)中設(shè)備腐蝕物的沉積或者液體中的固體析出、溶液的自聚、沖塔時(shí)帶出釜底的聚合物等將沉降管堵死引起沉降管塞，回流無(wú)法下流。
2、液體量太多，使降液管超負(fù)荷。
淹塔的現(xiàn)象，首先適當(dāng)降低進(jìn)料量和回流量，其次發(fā)生設(shè)備故障，則停工處理。
這里有必要解釋一下，液泛與淹塔的區(qū)別與聯(lián)系。液泛是精餾塔的局部或少部分充滿液體，整個(gè)塔體系還能維持工作狀態(tài)，只是效果不理想，效率低。淹塔是整個(gè)精餾塔系充滿液體，塔不能正常工作。二者的性質(zhì)是一致的。液泛若處理不當(dāng)，則有可能演變?yōu)檠退?/div>
三、沖塔
是指在精餾塔正常操作中，氣相、液相負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)氣液相負(fù)荷過(guò)大時(shí)，氣體通過(guò)塔板壓降增大，會(huì)使降液管中液面高度增加，液相負(fù)荷增加時(shí)，出口堰上液面增加，當(dāng)液體充滿整個(gè)降液管時(shí)，上下塔板連成一片，分餾完全被破壞，這種現(xiàn)象叫沖塔。
沖塔的原因：凡是形成塔內(nèi)氣液相負(fù)荷過(guò)大的原因都可以引起沖塔。如原料的處理量，原料性質(zhì)過(guò)輕，原料進(jìn)塔時(shí)含有底沸點(diǎn)的雜質(zhì)，塔底吹氣量過(guò)大，進(jìn)料溫度過(guò)高，回流中斷，或分布不均等。發(fā)生沖塔時(shí)，因塔內(nèi)分餾效果變壞，破壞正常的傳質(zhì)、傳熱，使塔頂溫度、壓力、側(cè)線出口溫度、回流溫度均上升，塔底液位突然下降，餾出物顏色變深。
如發(fā)生沖塔現(xiàn)象，如果是連續(xù)精餾，要降低氣、液負(fù)荷，即降低回流量和塔底加熱汽量。如果處理量過(guò)大，可降低進(jìn)料量，必要時(shí)可中斷進(jìn)料，關(guān)閉塔底加熱蒸汽，待各層塔盤(pán)溫度回落正常值以后，再重新加熱進(jìn)料。如果間歇精餾，要停止塔釜加熱，讓所有管路的液體回到塔釜（包括冷凝器、下料管、回餾管、產(chǎn)出管及接受罐的液體），后重新啟動(dòng)精餾塔，全回餾，清洗各管路。用蒸出液體清洗接受罐等，直到清洗干凈，洗液回到塔釜，重新精餾。
四、精餾塔的操作
操作精餾塔是需要有一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不是掌握精餾理論就能控制好精餾塔的。整個(gè)操作要控制好，再沸器的功率、釜底的溫度、進(jìn)料量、塔頂溫度、回流量、冷凝器的進(jìn)、出口溫度、冷凍液的溫度等諸多元素組成的體系。每一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)影響精餾塔的效率，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。只有充分調(diào)動(dòng)塔系的各元素，才能達(dá)到最佳的效果。
