ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципиальные схемы процессов ректификации из "Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии Издание третье" В технике широко используют ректификационные установки, которые целесообразно классифицировать на периодически и непрерывно действующие. [c.279] Периодически действующие ректификационные установки подразделяют, в свою очередь, на установки, работающие в условиях режима постоянной флегмы, и установки, работающие в условиях, обеспечивающих постоянный состав дистиллята. [c.279] Схема периодически действующей ректификационной установки приведена на рис. 12.17. Исходная смесь загружается в куб 1, где нагревается до температуры кипения и испаряется. Пары проходят через ректификационную колонну 2, взаимодействуя в противотоке с жидкостью, возвращаемой из дефлегматора 8. В дефлегматоре богатые легколетучим компонентом пары конденсируются, и конденсат поступает в делитель потока 4. Часть л идкости из делителя потока направляется на орошение ректификационной колонны, а другая часть —дистиллят — проходит через холодильник 5 и направляется в сборник 6 или 7. [c.279] Для обеспечения постоянного состава дистиллята процесс ректификации необходимо проводить при непрерывно изменяющемся флегмовом числе минимальном в начале процесса и максимальном в конце. Для концентраций и Хр положение рабочей линии находится на основании соображений, изложенных ранее. При этом следует учитывать, что по мере отгонки летучего компонента концентрация его в кубе уменьшается до Хш, проходя через ряд промежуточных значений, например Хи Х2 и т. д. [c.280] Очевидно, что проведение процесса ректификации периодическим методом при режиме лгр = onst практически весьма затруднительно, поскольку для этого требуется непрерывное и строго программное изменение питания колонны парами и флегмой. Поэтому рассмотренный режим ректификации применяют в промышленности очень редко. [c.281] Широко распространен в промышленности процесс ректификации, проводимый периодическим методом в условиях постоянного флегмового числа. Этот процесс для малотоннажных производств имеет преимущество даже по сравнению с процессом непрерывной ректификации. Оно состоит в том, что разделение смеси из любого числа компонентов возможно при помощи одного ректификационного аппарата. [c.281] Четкая ректификация рассмотренным способом за один прием ъ большинстве случаев неосуществима. Для достижения желаемой четкости разделения используют технологический прием, получивший название фракционной ректификации. [c.281] Сущность этого Процесса заключается в следующем (рис. 12.19). Если смесь исходного состава Xf должна быть разделена на дистиллят Хр и остаток Хш, причем за один прием разделение осуществить невозможно, ректификацию проводят следующим образом. Из первоначальной загрузки жидкости состава х в результате ректификации получают первую фракцию состава Хр и остаток состава Хи Далее остаток подвергают ректификации и получают дистиллят состава д /, а в остатке — конечный продукт состава Хт. Первую фракцию вновь загружают в куб и в результате ректификации получают дистиллят конечного состава Хр и остаток состава х/. Этот остаток и дистиллят, имеющий состав, прибавляют к следующей партии исходной смеси, направляемой на ректификацию. Таким образом обеспечивается разделение исходной смеси с требуемой четкостью. [c.282] Понятно, что схема, приведенная на рис. 12.19, должна рассматриваться только как пример, характеризующий принцип фракционной ректификации. Для каждого конкретного случая эти схемы должны быть изменены соот-ветственно наиболее выгодным концентрациям промежуточных фракций. [c.282] Непрерывно действующие ректификационные установки в зависимости от назначения работают по различным схемам. Далее будут рассмотрены 1) установки для ректификации исходной смеси на две составляющие части в аппарате, обеспечивающем как укрепление, так и исчерпывание летучего компонента 2) установки для экстрактивной и азеотропноц ректификации 3) установки для ректификации миогиком-понентных смесей. [c.282] Необходимое для проведения ректификации многокомпонентное испарение жидкости осуществляется в кипятильнике В дефлегматоре 3 происходит полная конденсация паров. Из делителя потока часть дистиллята отвечающая флегме, возвращается в колонну, а остальная часть проходит через холодильник 5 и направляется в сборник 7. Менее летучая часть исходной смеси непрерывно отбирается из нижней части ректификационного аппарата и поступает в сборник 6. [c.283] В рассмотренной схеме не учитывается возможность рационального использования тепла. Практически тепло отходящих потоков можно использовать для нагревания входящих, и в частности, нагревать исходную смесь за счет тепла жидкости, удаляющейся из нижней части колонны. [c.283] Зависимости между рабочими и равновесными концентрациями показаны на рис. 12.21 они позволяют находить движущую силу процесса для любой рабочей концентрации. [c.283] Питание ректификационного аппарата флегмой кроме способа, показанного на рис. 12.20, возможно и другими способами, показанными на рис. 12.22. В первом случае (рис. 12.22, а) непосредственно над ректификационным аппаратом монтируют дефлегматор 2, осуществляющий частичную конденсацию выходящих паров и возврат полученного конденсата в аппарат 1. Часть паров, по количеству соответствующая дистилляту, проходит через холодильник-конденсатор 5 и в виде жидкости направляется в сборники. [c.283] Во втором случае (рис. 12.22,6) выходящие из аппарата / пары полностью конденсируются в конденсаторе 2, весь конденсат (дистиллят) собирается в сборнике 4. Часть дистиллята, необходимая для орошения аппарата /, перекачивается в него насосом 5. Остальное количество дистиллята направляется из сборника 4 либо на дальнейшую переработку, либо в емкости готового продукта. [c.283] Следует отметить, что последний способ питания ректификационного аппарата флегмой имеет значительные преимущества перед другими, особенно в многотоннажных производствах. [c.283] Присутствие экстрагирующего компонента приводит к уменьшению сил притяжения частиц нерастворимого компонента и в результате к увеличению его относительной летучести. Присутствие компонента, образующего азеотропную смесь, также способствует отделению одного из компонентов смеси в составе азеотропной смеси. [c.284] Практически процессы экстрактивной и азеотропной ректификации сводятся к отделению пары хорошо растворимый компонент смеси — растворитель или азеотропной смеси и вторичному разделению полученных при отделении смесей. [c.284] Ректификация многокомпонентных смесей непрерывным методом осуществляется в многоколонных агрегатах (рис. 12.24). Если исходная смесь должна быть разделена на три части А,. В и С, то одна колонна может обеспечить разделение либо на А + ВС, либо на АВ + С для последующего разделения АВ или ВС необходима вторая колонна. Следовательно, для разделения исходной смеси на п частей необходим ректификационный агрегат, состоящий из п—1 ректификационных аппаратов. [c.285] Вернуться к основной статье