ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Комплексы с обратимым смешением потоков и со связанными тепловыми потоками из "Многокомпонентная ректификация" Комплексы с обратимым смешением потоков были предложены в работе [41], как приближение к схеме термодинамически обратимого процесса ректификации многокомпонентных смесей в системе простых колонн. При этом пришлось отказаться от ряда общепринятых принципов ректификации многокомпонентных смесей, таких, как четкое разделение в каждой колонне по ключевым компонентам, являющимся соседними по летучести, наличие дефлегматора и кипятильника в каждой колонне и отсутствие тепловой связи между колоннами. На рис. У1-4 показан комплекс с обратимым смешением потоков для разделения трехкомпонентной зеотропной смеси. [c.197] Все это приводит к значительному снижению термодинамической работы разделения н энергозатрат на разделение. [c.198] Еще большие термодинамические преимущества и еще большее приближение к обратимому процессу ректификации можно получить при сочетании комплексов с обратимым смешением потоков и комплексов с неадиабатическим ведением процесса ректификации (промежуточный подвод тепла и холода). [c.198] Оптимальными режимными параметрами в каждой колонне являются Ообр и Яобр (см. гл. V). При этих параметрах в каждой секции имеются две зоны постоянных концентраций в точке питания и на конце колонны. Отклонение от этих условий приводит к увеличению затрат на разделение. [c.199] Расчетное исследование комплексов с обратимым смешением потоков для трехкомпонентных смесей показало, что суммарные энергозатраты (суммарное количество испаряемой жидкости) по сравнению с обычными схемами ректификации при симметричном составе и свойствах (хар = Хср, а/11ав=ав1ас) могут быть снижены почти в два раза. [c.199] Расчеты, проведенные для конкретных промышленных смесей, также показали значительные энергетические преимущества комплексов с обратимым смешением потоков. [c.199] Суммарное количество испаряемой жидкости на 100 молей сырья при обычной схеме составляет 579 молей, а при использовании комплекса с обратимым смешением потоков — 255 молей, т. е. на 44% меньше. [c.199] Еще больший энергетический выигрыш от применения комплексов с обратимым смешением потоков можно получить при разделении смеси на четыре продукта и более. [c.199] Практический интерес представляют не только комплексы с обратимым смешением потоков в своем законченном виде, но и их модификации, более близкие к обычным схемам ректификации. В частности, первая по ходу колонна может быть не связана обратными потоками со второй продуктовой колонной (в этом случае первая колонна имеет дефлегматор и кипятильник). Как показано в работах [41, 114, 115], в определенной области составов исходной смеси такие модификации также обладают экономическими преимуществами перед обычными схемами ректификации. [c.200] С другой стороны [42], был предложен и исследован более широкий класс ректификационных комплексов со связанными тепловыми потоками, частным случаем которых являются комплексы с обратимым смешением потоков. Для комплексов со связанными тепловыми потоками характерно то, что ключевыми в каждой двухсекционной колонне не обязательно являются крайние по летучести компоненты. В этом случае несколько возрастают затраты на разделение ввиду термодинамической необратимости при смешении потоков в точках питания, однако уменьшается число ректификационных секций и ступеней разделения. [c.200] На рис. VI-4,(9 показан вариант комплекса со связанными тепловыми потоками для разделения смеси на четыре продукта. [c.200] Как указано в работе [112], некоторые варианты комплексов со связанными тепловыми потоками были ранее запатентованы [116] (комплексы без обратных связей между колоннами). [c.200] Если в отдельных двухсекционных колоннах комплекса имеются распределяющиеся компоненты (ключевые компоненты не являются соседними по летучести), то оптимальными режимными параметрами в этих колоннах являются, как это показано в главе V, соответствующие параметры Z)rp и Rrp. [c.200] Комплексы со связанными тепловыми потоками были исследованы применительно к разделению ряда промышленных смесей. [c.200] Аналогичные результаты может дать применение комплексов со связанными тепловыми потоками в установках вторичной перегонки бензинов. [c.201] ВВОД острого водяного пара —дроссель. [c.201] В целом комплексы с обратимым смешением потоков и со связанными тепловыми потоками позволяют весьма значительно снизить энергетические затраты на разделение разнообразных разделяемых смесей. В каждом конкретном случае этот выигрыш зависит от состава разделяемой смеси и соотношения относительных летучестей разделяемых компонентов. Например, при разделении трехкомпонентной смеси в комплексе с обратимым смешением потоков энергетический выигрыш по сравнению с обычной схемой ректификации возрастает, если увеличивается концентрация среднего по летучести компонента в разделяемой смеси. [c.202] Имеются сообщения об использовании в зарубежной практике комплексов (сложные колонны) с обратимым смешением потоков (см. рис. У1-4,г). [c.202] Вернуться к основной статье