ота сепераціонного простору
Введення
Ректифікація - масообмінних процес, який здійснюється в більшості випадків в протиточних колонних апаратах з контактними елементами (насадки, тарілки), аналогічними використовуваними в процесі абсорбції. Тому методи підходу до розрахунку і проектування ректифікаційних і абсорбційних установок мають багато спільного.
Велика різноманітність тарілчастих контактних пристроїв ускладнює вибір оптимальної конструкції тарілки. При цьому поряд із загальними вимогами (висока інтенсивність одиниці об'єму апарата, його вартість та ін.) Ряд вимог може визначатися специфікою виробництва: великим інтервалом стійкої роботи при зміні навантажень по фазах, здатністю тарілок працювати в середовищі забруднених рідин, можливістю захисту від корозії. Найчастіше ці якості стають переважаючими, визначальними придатність тієї чи іншої конструкції для використання в кожному конкретному процесі.
Метою розрахунку массообменного апарату є визначення конструктивних розмірів, тобто висоти і діаметра колони, гідромеханічних та економічних показників її роботи.
При розрахунку процесів ректифікації склади рідин зазвичай задаються в масових частках або відсотках, а для практичного розрахунку зручніше користуватися складами рідин і пари, вираженими в мольних частках або відсотках.
Перегонку проводять шляхом поступового випаровування рідини, що знаходиться в перегінному кубі. Утворені пари відводяться і конденсуються. Процес здійснюють періодичним або безперервним способом.
Якщо проста перегонка проводиться періодично, то в ході відгону НК вміст його в кубової рідини зменшується. Разом з тим, змінюється в часі і склад дистиляту, який збіднюється НК у міру протікання процесу. У зв'язку з цим відбирають декілька фракцій дистиляту, що мають різний склад. Проста перегонка, проведена з отриманням кінцевого продукту різного складу, називається фракційної, або дробової, перегонкою.
Процеси ректифікації здійснюються періодично або безперервно при різних тисках: при атмосферному тиску, під вакуумом (для розділення сумішей висококиплячих речовин), а також під тиском більше атмосферного (для розділення сумішей, що є газоподібними при нормальних температурах).
Ректифікаційна колона має циліндричний корпус, усередині якого встановлені контактні пристрої у вигляді тарілок або насадки. Знизу вгору по колоні рухаються пари, що надходять в нижню частину апарата з кип'ятильника, який знаходиться поза колони, т. Е. Є виносним, або розміщується безпосередньо під колоною. Отже, за допомогою кип'ятильника створюється висхідний потік пари.
При виборі оптимальних умов роботи ректифікаційної установки необхідно враховувати витрату тепла і основні параметри (температуру і тиск) теплоносіїв - гріє пара і охолоджуючої води, а також необхідні розміри, як самої колони, так і з'єднаних з нею теплообмінних апаратів (кип'ятильника, нагрівача вихідної суміші, дефлегматора і холодильника парів). Всі ці фактори взаємопов'язані і залежать, зокрема, від температури і агрегатного стану подається на поділ суміші.
Вихідна суміш може надходити в колону не тільки в рідкому, але й у пароподібному стані або у вигляді суміші рідини і пари. За інших рівних умов: заданих складах дистиляту у D і залишку x W, тиску Р в колоні - підведення тепла в колону мінімальний у разі подання в неї рідкої вихідної суміші, попередньо нагрітій до температури кипіння t K на живильної тарілці.
Кип'ятильник або куб призначений для перетворення на пар частини рідини, що стікає з колони, і підведення пари в її нижню частину (під насадку або нижню тарілку). Кип'ятильники мають поверхню нагріву у вигляді змійовика або являють собою кожухотрубчасті теплообмінник, вбудований в нижню частину колони. Більш зручні для ремонту і заміни виносні кип'ятильники, які встановлюють нижче колони з тим, щоб забезпечити природну циркуляцію рідини.
У періодично діючих колонах куб є не тільки випарником, але і ємністю для вихідної суміші. Тому обсяг куба повинен бути в 1,3-1,6 рази більше його одноразової завантаження (на одну операцію). Обігрів кип'ятильників найбільш часто проводиться водяним насиченим паром.
Дефлегматор, призначений для конденсації парів і подачі зрошення (флегми) в колону, являє собою кожухотрубчасті теплообмінник, в міжтрубному просторі якого зазвичай конденсуються пари, а в трубах рухається охолоджуючий агент (вода). Однак питання про направлення конденсуються парів і охолоджуючого агента всередину або зовні труб слід вирішувати в кожному конкретному випадку, враховуючи бажаність підвищення коефіцієнта теплопередачі і зручність очищення поверхні теплообміну. [11]
<...
