ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепловые эффекты из "Разделение многокомпонентных смесей" При ректификации смесей, компоненты которых сильно отличаются летучестями и теплотами испарения, наблюдается значительное изменение потоков пара и жидкости по высоте колонны. Количества пара и жидкости в значительной мере зависят также от агрегатного состояния и температуры смеси, подаваемой в колонну. [c.217] Изучение тепловых эффектов при ректификации многокомпонентных смесей может быть выполнено путем расчета процесса по программе, учитывающей тепловое взаимодействие жидкости и пара по высоте колонны. При рассмотрении данного вопроса достаточно ограничиться качественной оценкой тепловых эффектов, исходя из результатов расчета некоторых характерных процессов ректификации легких углеводородов. Определение общих количественных соотношений представляется нецелесообразным, так как в каждом конкретном случае можно провести точный расчет процесса на машине. [c.217] При ректификации бинарной смеси вследствие различия скрытых теплот испарения разделяемых компонентов наблюдается изменение потоков пара и жидкости (в моль/ч) по высоте колонны. При этом количества жидкости и пара увеличиваются в направлении снизу вверх. [c.218] Давление в колонне 30 ат, число тарелок в каждой секции колонны, включая дефлегматор и кипятильник, равно шести. Питание (насыщенная жидкость) поступает в колонну с температурой 301 °К. Из верхней части колонны выводится этан-этиленовая фракция. Количества пара и жидкости, а также значения температур на тарелках этан-этиленовой колонны приведены в табл. 43. [c.219] Один из важных вопросов в практике ректификации связан с влиянием на процесс таких факторов, как агрегатное состояние и температура питания колонны. При многокомпонентной ректификации зависимость тепловых нагрузок на дефлегматор и кипятильник от температуры питания имеет тот же вид, что и для бинарной смеси с увеличением температуры питания нагрузка на кипятильник падает, тогда как нагрузка на дефлегматор увеличивается. Выбор оптимальной температуры подачи питания зависит от конкретных условий и в каждом случае может быть сделан в результате проведения серии расчетов. Термодинамические аспекты проблемы об оптимальном состоянии питающей смеси рассмотрены отдельно. [c.220] Из ЭТИХ данных следует, что при охлаждении питания этан-этиленовой колонны на 23 °К тепловая нагрузка на дефлегматор уменьшается на 13,2%, а тепловая нагрузка на кипятильник увеличивается на 10,3%.. При переохлажденном питании в пронессе ректификации происходит скачкообразное й- менение количества пара на тарелке питания, В рассматриваемом случае количество пара в районе тарелки питания меняется почти на 40%. Указанное скачкообразное изменение количества пара в верхней части исчерпывающей секции колонны возможно также при вводе питания в состоянии парожидкостного равновесия в том случае, когда исходная смесь содержит значительное количество легколетучих компонентов. [c.221] Заданные количества ключевых компонентов в продуктах разделения этилена в дистилляте 2,24 ло гб/ч,, метана в кубовом остатке 0,41 моль/ч. Общее число тарелок в метановой колонне равно 12, В результате расчета было найдено, что наи-выгоднейшее место ввода питания— четвертая тарелка, считая сверху. Результаты расчета метановой колонны сведены в табл. 45. [c.221] Из таблицы видно, что количество пара на пятой тарелке почти в 2 раза больше, чем на четвертой. Такой скачок обусловлен значительным изменением температуры жидкости, поступающей на тарелку питания и стекающей с нее. В свою очередь, повышение температуры происходит вследствие наличия концентрационных эффектов на тарелке питания. Жидкость питания и извлеченная жидкость равновесны с паром, содержащим значительное количество инертного газа—водорода. В то же время в отгонном паре количество водорода ничтожно. По отношению к отгонному пару жидкость, поступающая на тарелку питания, оказывается фактически переохлажденной. [c.222] На примере расчета метановой колонны видно также, что количество пара в нижней части исчерпывающей секции может быть значительно больше, чем на тарелке питания. В данном случае отношение количеств пара (в м /ч) в кипятильнике и на тарелке питания приближается к четырем, что в свою очередь объясняется близостью рабочих параметров в кубе метановой колонны к критическим параметрам. [c.222] Вернуться к основной статье