Bilans cieplny odnosi się do równowagi pomiędzy ciepłem wpływającym i wychodzącym z kolumny, szczególnie odzwierciedlonej w górnej temperaturze. Bilans cieplny jest podstawą osiągnięcia równowagi materiałowej i równowagi fazy gazowej-ciekłej i z kolei od nich zależy. Bez gorącej fazy gazowej i zimnego refluksu nie można przeprowadzić całego procesu destylacji; zmiany ciśnienia i temperatury roboczej kolumny (tj. zmiany składu równowagi gazowej-fazy ciekłej) zmienią ciepło uwalniane w wyniku kondensacji gazu i ciepło pochłaniane przez odparowanie cieczy na każdej półce, co znajdzie odzwierciedlenie w zmianach ogrzewania surowca i ekstrakcji ciepła od góry.
Opanowanie równowagi materiałowej, równowagi fazy gazowej-ciekłej i bilansu cieplnego ma kluczowe znaczenie dla operacji destylacji. Te trzy równowagi wpływają na siebie i ograniczają się nawzajem. Podczas eksploatacji skupiamy się zwykle na kontrolowaniu bilansu materiałowego i odpowiedniej regulacji bilansu cieplnego, aby ostatecznie osiągnąć równowagę fazy gazowej-ciekłej.
(1) Aby utrzymać stabilną równowagę poziomu cieczy na dnie kolumny, muszą być stabilne: ① szybkość podawania i temperatura zasilania; ② górny, boczny i dolny strumień ekstrakcji; ③ górne ciśnienie.
(2) Aby utrzymać stabilną temperaturę górną, muszą być stabilne: ① prędkość podawania i temperatura zasilania; ② natężenie przepływu refluksu i temperatura w każdej sekcji górnego refluksu i krążącego refluksu; ③ górne ciśnienie; ④ natężenie przepływu pary odpędzającej; ⑤ wolne od wody w paszy i refluksu.
Ściśle monitorując górną temperaturę i dolny poziom cieczy, analizując przyczyny wahań i dokonując odpowiednich regulacji, można utrzymać trzy równowagi kolumny, zapewniając normalną pracę kolumny.
