ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Устройство ректификационных колонн из "Ректификация в органической химической промышленности" Основная задача, которая ставится при устройстве ректификационных колонн, заключается в достижении возможно более полного соприкосновения между собой поднимающихся вверх паров и стекающей вниз флегмы. Эта задача может быть разрешена двумя путями. Первый путь заключается в том, что пары заставляют проходить (пробульки-вать) сквозь тонкие слои жидкости, расположенные друг над другом в несколько ярусов (принцип барботажа). Второй путь предусматривает соприкосновение паров лишь с поверхностью жидкости, стекающей в колонне тонкими струйками (принцип орошения). Первый способ применяется значительно чаще. [c.96] Соответственно двум указанным принципам работы ректификационные колонны в основном делятся на два типа колонны с тарелками и колонны с насадкой. [c.96] Эти аппараты, как показывает само название, представляют собой высокие вертикальные цилиндры, состоящие из отдельных ярусов (колец или так называемых царг ), В качестве материала для постройки колонн, в зависимости от свойств подвергаемых ректификации продуктов, применяют медь, чугун, железо, алюминий, керамику и т. д. Иногда колонны изнутри освинцовываются или покрываются эмалью (см. выше раздел Материалы для постройки ректификационных аппаратов ). [c.96] Внутри колонна разделяется на несколько расположенных одно под другим отделений с помощью горизонтальных перегородок, называемых тарелками. Число тарелок может колебаться в разных колоннах от 5 до 50. По своему устройству тарелки делятся на два типа тарелки с колпаками и ситчатые тарелки. Первый тип имеет значительно большее распространение, поче.му мы и остановимся на описании его несколько подробнее. [c.96] Работа тарелок с колпаками протекает следующим образом. [c.97] Пары перегоняемых жидкостей поступают снизу через отверстие 3 в пространство под колпаками, откуда выходят (как показано стрелками) через отверстия между зубцами или через щели, находящиеся ниже уровня налитой на тарелки жидкости. Таким образом пары, чтобы выйти в пространство между тарелками, должны пробулькивать (барботировать) сквозь слой жидкости определенной высоты, равной расстоянию по вертикали между отверстиями в колпаках и верхним концо.м переливной трубы. Это расстояние в различных колоннах колеблется в широких пределах от 5 до 30 мм. Проходя сквозь жидкость, пар взаимодействует с ней, забирая от жидкости более летучую составную часть ее и, наоборот, отдавая ей содержащиеся в паре трудно летучие примеси. Ясно, что чем меньше отверстия в колпаках, тем меньше будут пузырьки пара и тем энергичнее будет происходить указанное взаимодействие между паром и жидкостью. Ввиду того что скорость пара при входе в жидкость довольно велика (до 5 л в 1 сек.), время нахождения пара в жидкости крайне ничтожно и измеряется тысячными долями секунды. Но даже этого времени достаточно, чтобы произошло определенное тепловое взаимодействие между паром и жидкостью. [c.97] Стекающая из яруса в ярус по переливным трубам 5 флегма задерживается на каждой тарелке в виде слоя определенной высоты, доходя до уровня верхнего края переливной трубы. Благодаря расположению переливных труб на противоположных сторонах тарелок флегма перетекает по каждой тарелке с одного ее края на другой, совершая таким образом зигзагообразный путь в колонне. Такое удлинение пути способствует, естественно, улучшению взаимодействия между паром и жидкостью. [c.97] Ректификация в орган, химпром. [c.97] Следует заметить, что одним из основных условий правильной работы колонны является строго горизонтальное расположение тарелок, так как в противном случае высота уровня жидкости на тарелке будет не везде одинакова, пар будет стремиться пройти к поверхности жидкости кратчайшим путем, т. е. в месте наиболее низкого уровня, и взаимодействие его с жидкостью ухудшится. [c.98] Устройство колпаков. На рис. 29—34 изображено несколько колпаков различных конструктивных форм, изготовляемых из меди, нержавеющей стали, железа и чугуна. [c.98] На рис. 31 дана конструкция колпачка из нержавеющей стали. В этой конструкции паровые патрубки приварены к тарелке. Сварка производится встык, для чего края вырезов в тарелке отбортованы. Поперек патрубка вверху приварена полоса, к которой в свою очередь приварен болт. Колпачок цилиндрической формы с прорезами, вы-щтампованный из листовой стали, толщиной 1,5—2 мм устанавливается на гайку и закрепляется на требуемой высоте второй гайкой. Эта конструкция частично разборная — колпачок можно снять через боковой люк (регарду). [c.99] На рис. 33 дана конструкция колпачка прямоугольной формы из меди или железа. Паровые патрубки укрепляются на тарелке в один ряд и все вместе покрываются одним колпачком. Колпачок укрепляется на тарелке лапками. Прорези колпачка обычно делаются в виде зубцов. [c.99] На рис. 34 дана конструкция колпачка с прорезами прямоугольной формы. [c.99] По сравнению с дру1 ими типами колонн, колонны с тарелками имеют целый ряд крупных преимуществ, о которых мы будем говорить ниже. Благодаря этим преимуществам данный тип колонн является наиболее распространенным в химической промышленности. [c.99] Колонны с тарелками имеют однако тот существенный недостаток, что после окончания процесса периодической ректификации (см. ниже) на них остается довольно много жидкости. Прежде чем начать новую операцию, эту жидкость приходится удалять. [c.99] Чтобы иметь возможность осматривать и, в случае необходимости сменять колпачки, не разбирая всей колонны, очень часто применяют колонны, каждое отделение которых (кроме верхнего и нижнего) имеет боковой люк (регарду). плотно закрываемый плоской круглой или прямоугольной крышкой на болтах. [c.100] На рис. 35 изображен внешний вид ректификационных колонн, состоящих из чугунных колец (царг), скрепленных между собою болтами. На колонне, изображенной справа, видны прямоугольные пластинки, закрывающие боковые люки и прикрепленные к корпусу двумя болтами каждая. В нижней части рисунка изображен внетний вид тарелки с круглыми колпачками. [c.100] Находящаяся на тарелках колонны жидкость давит своим весом на нижележащие тарелки. Общее дав пение жидкости в колонне достигает величины от 0,1 до 0,2 ат, так что манометр. Рис 35. Внешний вид помещенный в нижней части колонны, работаю-ректификационной ко- Щеи под атмосферным давлением, показывает лонны. давление 1,1—1,2 ama. [c.100] Вернуться к основной статье