ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типовые комплексы технологических схем ректификации из "Физико-химические основы дистилляции и ректификации" Как указывалось, синтез сложной технологической схемы разделения удобно проводить, ставя в соответствие отдельным заданным разделениям комплексы колонн определенного функционального действия. С другой стороны, анализ сложной технологической схемы связан с, ее декомпозицией на части, в качестве которых могут выступать как отдельные колонны, так и комплексы колонн. В связи с этим выделение и анализ работы различных комплексов представляет собой актуальную задачу. [c.221] Введем еще некоторые понятия. Под условным комплексом или псевдокомплексом будем в дальнейщем понимать комплекс ректификационных колонн, в котором при необходимости можно провести дальнейшую декомпозицию вплоть до отдельных ректификационных колонн или комплексов, содержащих меньшее число колонн. Просто комплексом будем называть некоторую часть технологической схемы, в которой декомпозиция на отдельные аппараты в понимании, изложенном ранее, не осуществима. Нетрудно видеть, что условным или псевдокомплексам будут соответствовать линейные или разветвленные потоковые графы. Такие графы не содержат замкнутых контуров, обусловленных рециклами, кроме петель, которые соответствуют случаю совпадения начальных и конечных точек. Очевидно, остальные комплексы будут содержать замкнутые контуры, причем один из них охватит начальную и конечную точки потокового графа. [c.221] Относительно индекса различия г условимся, что для комплексов, используемых для разделения зеотропных или азеотропных смесей обычной ректификацией, независимо от наличия или отсутствия рециклов, 2 принимает числовые значения О, , 2, к. Для комплексов, в которых используются специальные методы ректификации, будем применять буквенные обозначения. [c.221] Цифрами обозначены компоненты. [c.223] Поливариантность технологических схем, соответствующих множеству определяется возможностью организации работы в каждой из ректификационных колонн по первому или второму заданному разделению [98]. Число вариантов разделения резко возрастает с числом компонентов. Так, для тройной зеотропной смеси оно равно 2, для 4-компонентной— 5, а для 12-компонентной — 58786. [c.223] Технологические комплексы типа с рециклом для разделения бинарные зеотропных смесей. [c.223] Более сложными являются различные комплексы со стрипинго-выми и укрепляющими секциями, которые образуют множество й (рис. УП1, 10). Различные представители множества 5 содержат разное число стрипинговых или укрепляющих секций, или и те, и другие секции. Как видно из рис. УП1, 10, обе колонны связаны прямым и обратным потоками и, следовательно, расчет колонн в системах такого типа не может быть выполнен раздельно. Оптимальный режим такого комплекса не аддитивен относительно отдельных колонн. [c.224] Разделение зеотропных смесей возможно и иными путями, в которых используются особенности обратимой ректификации (рис. УП1, И) [135]. Возникающие здесь варианты образуют некоторое множество Согласно работе [135], данный способ разделения является весьма перспективным. Любой из элементов множества 2 может также входить в качестве составной части (псевдокомплекс или комплекс) в более сложную технологическую схему разделения. [c.224] На рис. VIII, 12 в качестве примера представлено два варианта подобных схем, используемых для выделения таких важных продуктов как дивинил, изопрен, стирол, окись этилена и др. Подробное исследование комплексов такого типа приведено в работе [136]. Отметим только, что элементам множества Кз . как и множества 1 и Яг , присуща конкурентная ситуация, в связи с чем оптимальный режим схемы в целом не есть аддитивная величина оптимальных режимов колонн, взятых отдельно друг от друга. Таким образом-, элементы множества являются как бы замкнутыми частями технологической схемы. [c.225] В ряде случаев для разделения многокомпонентных смесей, диаграмма которых содержит несколько пучков траекторий ректификации при бесконечном орошении, могут быть применены технологические комплексы множества iia Так, М. И. Балашовым и А. В. Гришуниным предложены комплексы этого типа для разделения тройных смесей. Один из них представлен на рис. VIII, 14. Он может быть использован при условии, что разделяющая линия второго типа (р) имеет значительную кривизну. Работоспособность комплексов SI3 в этих условиях связана с наличием пересечения областей ректификации, соответствующих первому и второму заданным разделениям (см. главу VI). Напомним, что все колонны комплексов Яз работают при одном и том же давлении. [c.225] Р — разделяющая линия —азеотроп с максимумом темпе-рзтуры кипения точки состава исходной смеси. [c.225] Недавно [138] исследован трехколонный комплекс Kf, используемый для разделения на чистые компоненты тройных гетероазеотропных смесей с трехфазной областью расслоения (рис. VIII, 16). Подобные комплексы могут использоваться для разделения на чистые компоненты только в том случае, когда равновесные концентрации каждой жидкой фазы расположены в разных областях ректификации. При этом в каждой области точками наивысшей температуры кипения являются точки, соответствующие различным чистым компонентам. Указанные комплексы могут также использоваться и для разделения исходной смеси на отдельные фракции, если составы этих фракций лежат в разных областям ректификации. [c.226] Все колонны комплексов Кг работают при одном и том же давлении. Комплексы гетероазеотропной ректификации практически идентичны комплексам отличаясь от последних периодическим вводом гетероазеотропного агента для покрытия его потерь. [c.227] Большой интерес представляют комплексы, в которых сочетаются различные методы разделения, например, ректификация и кристаллизация, ректификация и экстракция и т. Д. Такие комплексы образуют довольно большое множество В качестве примера можно привести комплекс, основанный на сочетании ректификации и кристаллизации, предложенный для случая бинарных смесей [139]. Условием успешной реализации такого сочетания для любых многокомпонентных смесей является различное расположение областей ректификации и кристаллизации, что поаволяет использовать принцип перераспределения и получить продукты высокой степени чистоты. [c.228] Вернуться к основной статье