ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Устройство и расчет ректификационных колонн из "Процессы и аппараты химической промышленности" К разделяемой азеотропной смеси А+В добавляют третий компонент С, который образует с одним из компонентов разделяемой смеси новую (более летучую, чем исходная) азеотропную смесь. Эта азеотропная смесь отгоняется в качестве дистиллята, а другой практически чистый компонент удаляется в виде остатка. [c.360] На рис. 11.15 показан вариант процесса азеотропной ректификации, когда образующаяся азеотропная смесь состоит из компонентов с резко отличающейся взаимной растворимостью при разных температурах. В этом случае компоненты В и С, находясь в жидком состоянии, практически взаимно нерастворимы. Поэтому дистиллят после охлаждения разделяется на компоненты В и С в отстойнике. Компонент В отводится, а компонент С возвращается на орошение колонны. Компонент А отводится снизу колонны (кубовый остаток). [c.360] В ректификационных установках используют главным образом аппараты двух типов колонны со ступенчатым контактом фаз (тарельчатые) и непрерывным контактом (пленочные и насадочные). [c.361] Тарельчатые, насадочные, а также некоторые пленочные колонны по конструкции внутренних устройств (тарелок, насадочных тел) аналогичны абсорбционным колоннам. [c.361] Расчет ректификационных колонн не отличается от расчета однотипных аппаратов для процесса абсорбции. Методы расчета насадочных и тарельчатых аппаратов рассмотрены в разделе 9.5. [c.361] Расчеты ведут для укрепляющей и исчерпывающей частей колонны и затем определяют рабочую высоту колонны. [c.361] Большой интерес представляют многоколонные ректификационные аппараты. В них можно проводить разделение с минимальным расходом теплоты, используя возможности испарения и конденсации при различных давлениях. Многоколонные и, в частности, двухколонные аппараты применяют в технике разделения газов. На рис. 11.16 представлена схема двухколонной установки для разделения воздуха на кислород и азот. В змеевик 1 поступает охлажденный сжатый воздух, который, конденсируясь, отдает теплоту жидкости (обогащенному до 40— 60 % кислородом воздуху), кипящей в кубе колонны при р л 0,6 МПа. Из змеевика воздух дросселируется (дроссельным вентилем 2) в питающую секцию нижней колонны. Пары легколетучего азота (с небольшим содержанием кислорода) конденсируются в трубах конденсатора 3 за счет испарения в межтрубном пространстве (в верхней колонне) жидкого кислорода. Азотная флегма из конденсатора 3 частично стекает вниз по нижней колонне, а остальное количество через дроссельный клапан 4 подается на орошение верхней колонны. В верхней колонне давление составляет 0,14—0,16 МПа. Из межтрубного пространства испарителя 3 верхней колонны получают чистый газообразный или жидкий кислород с содержанием до 99,9 % Ог, а сверху отводится чистый (приблизительно 98 %-ный) азот. [c.361] Все разнообразие аппаратов для осуществления процессов дистилляции и ректификации сводится главным образом к разнообразию контактных устройств насадок, тарелок (см. гл. 10). [c.361] Расстояние между тарелками выбирают от 200 до 1200 мм в соответствии с ГОСТ 21944—74. Большей частью используют расстояние 200 300 400 500 и 600 мм. [c.362] Ситчатые тарелки пригодны при любом давлении при устойчивых режимах работы. Колпачковые тарелки более универсальны и используются при любом давлении как при устойчивых, так и при неустойчивых режимах работы. Большинство перечисленных типов тарелок (за иключением ситчатой многосливной и решетчатой) имеют сегментные переливы. Нагрузка на перелив не должна превышать 40 мУ(м ч). [c.362] На рис. 11.17 приведены типы тарелок, на которых осуществляются интенсивные режимы взаимодействия газовой (паровой) и жидкой фаз. На тарелке с двумя зонами контакта фаз газ (пар) дополнительно проходит через пленку жидкости при сливе с тарелки и барботирует через слой жидкости на тарелке. [c.362] Слой шаров на тарелке (ситчатой или провальной) помогает образовать плотную сепарирующую пленку жидкости между тарелками, благодаря чему скорость газа (пара) в колонне можно повысить в 3—4 раза по сравнению с ситчатыми тарелками. [c.362] СКИ нестойких систем (в вакууме). Они имеют низкое гидравлическое сопротивление, но требуют дополнительных затрат энергии на вращение ротора. [c.363] Вернуться к основной статье