由于規(guī)整填料精餾塔阻力小，對(duì)于熱泵精餾、多效蒸餾等節(jié)能操作非常有利。
現(xiàn)分析如下：
1.熱泵蒸餾
熱泵是將低品位的蒸氣壓縮到較高品位，使其能在過程中再利用。熱泵蒸餾是將塔頂蒸氣壓縮后再作為塔底再沸器的熱源。這樣回收了塔頂?shù)蛪赫魵鉂撛诘臒崮?，起到顯著節(jié)能效果。常規(guī)蒸餾塔塔底再沸器要輸入大量的加熱蒸氣，而塔頂冷凝器的冷卻水帶走大量熱能，故常規(guī)蒸餾熱效率很低。熱泵蒸餾裝置塔頂蒸氣的熱能被繼續(xù)利用，系統(tǒng)只需補(bǔ)充少量的能量。
熱泵蒸餾可分為直接蒸氣壓縮和間接蒸氣壓縮兩種，如圖8-13所示，a為直接蒸氣壓縮，塔頂物料蒸氣經(jīng)壓縮后直接送入本塔塔釜作為熱源。此法節(jié)能很好，但對(duì)熱泵的密封性能要求較高，以防被分離物系受污染。b為間接蒸氣壓縮，它采用中間循環(huán)介質(zhì)，不會(huì)污染物系，但降低節(jié)能效果，且增加一個(gè)塔頂冷凝器。
熱泵蒸餾最適宜于難分離物系，這類物系在常規(guī)蒸餾時(shí)，由于回流比大能耗很高。采用熱泵蒸餾再選用高效低壓降填料塔，其塔頂與塔底的溫差不大，塔頂蒸氣稍加壓縮即可用于塔釜熱源，往往可節(jié)能80%以上。例如異丁醛(IBAD)與正丁醛(NBAD)的分離(11)，常規(guī)蒸餾耗能9600kW,板式塔熱泵蒸餾耗能1560kW,規(guī)整填料塔熱泵蒸餾耗能僅920kW。
2.多效蒸餾
圖8-14為多效蒸餾的簡單流程，其原理與多效蒸發(fā)相似，即將前級(jí)塔塔頂蒸氣作為下級(jí)塔塔釜的加熱蒸氣。各塔操作于不同壓力(對(duì)于同一物系)或不同溫度(對(duì)于不同物系)，只有第一效需要外部加熱，末效需要塔頂冷凝。多效蒸餾的關(guān)鍵是選擇適宜的各塔操作壓力或不同物料蒸餾塔的匹配。它一般受到第一效加熱蒸氣壓力和末效冷卻介質(zhì)溫度的限制、通常采用雙效蒸餾。
低溫空氣分離的主精餾塔是典型的雙效蒸餾，下塔操作壓力為600kPa左右，上塔接近常壓。兩塔連接部分的冷凝蒸發(fā)器，將下塔頂部的氮?dú)饫淠?，同時(shí)將上塔的液氧蒸發(fā)。傳統(tǒng)的空分精餾塔采用篩板塔，上塔的理論級(jí)數(shù)一般是下塔的兩倍以上，有50～90個(gè)理論級(jí)，且操作壓力低。上塔采用高效低壓降的規(guī)整填料，可使裝置節(jié)能8%左右[2]?？辗盅b置的原料空氣是取之不盡的，產(chǎn)品成本多半取決于能耗，所以節(jié)能8%是很可觀的。
圖8-15為采用規(guī)整填料塔實(shí)現(xiàn)雙效蒸餾的實(shí)例。該流程主要用于環(huán)己酮和環(huán)己醇的分離。流程中第一塔主要在塔頂脫除原料中較輕雜質(zhì)，第二塔將環(huán)已酮與環(huán)已醇分離。圖8-15a為板式塔情況，兩塔總能耗為23.2MW，圖8-15b為采用規(guī)整填料后的情況，第一塔分離效率提高，回流比減少，能耗降低，重組分收率提高，塔頂溫度降低。第二塔全塔壓降降低，塔釜溫度減小，分離效率提高，使塔頂溫度降低。有可能利用第一塔塔頂物料蒸氣作為第二塔塔釜熱源，從而兩塔總能耗只需5.2MW。與板式塔情況相比節(jié)能達(dá)78%。
