).
Насадочні колони набувають все більш широке поширення в останні роки. Використовувані в них насадки також досить різноманітні по конструкції і вживаним матеріалом. Насадочні контактні пристрої мають високу ефективність, хороші масові характеристики, однак, як правило, із зростанням діаметра колони їх ефективність різко падає, а деякі типи насадок втрачають працездатність вже при діаметрі колони 1000 м. Крім того, вони, ка правило, дорожче тарілчастих. Тому насадкові колони зазвичай використовуються в малотоннажному виробництві.
У насадочних контактних пристроях, на відміну від тарілчастих, процес тепломасообміну здійснюється не за рахунок організації інтенсивного перемішування взаємодіючих фаз, а за рахунок збільшення поверхні кордону розділу фаз.
Основні сфери промислового застосування ректифікації - отримання окремих фракцій та індивідуальних вуглеводнів з нафтової сировини в нафтопереробній та нафтохімічній промисловості, а також отримання багатьох органічних і неорганічних продуктів в хімічній технології. Ректифікація широко використовується і в інших галузях народного господарства: кольорової металургії, коксохімічної, лісохімічної, харчової, хіміко-фармацевтичної промисловостях.
колона тарілка ковпачок дистилят
. Технологічна схема і її опис
Рис. 1. Принципова схема ректифікаційної установки: 1 - ємність для вихідної суміші; 2, 9 - насоси; 3 - теплообмінник-підігрівач; 4 - кип'ятильник; 5 - колона ректифікації; 6 - дефлегматор; 7 - холодильник дистиляту; 8 - ємність для збору дистиляту; 10 - холодильник кубової рідини; 11 - ємність для кубової рідини.
Вихідна суміш з проміжної ємності 1 відцентровим насосом 2 подається в теплообмінник 3, де підігрівається до температури кипіння. Нагріта суміш надходить на поділ в колону ректифікації 5 на тарілку харчування, де склад рідини дорівнює вихідної суміші xF.
Стікаючи вниз по колоні, рідина взаємодіє з піднімається вгору парою, що утворюється при кипінні кубовою рідини в кип'ятильник 4. Початковий склад пара приблизно дорівнює складу кубового залишку. У результаті масообміну з рідиною пар збагачується легколетучим компонентом. Для більш повного збагачення верхню частину колони зрошують відповідно до заданого флегмового числа, рідиною (флегмою) складу xp, яка виходить в дефлегматоре 6 шляхом конденсації пара, виходить із колони. Частина конденсату виводиться з дефлегматора у вигляді готового продукту поділу - дистиляту, який охолоджується в теплообміннику 7, і направляється в проміжну ємність 8.
З кубової частини колони насосом 9 виводиться кубова рідина - продукт, збагачений труднолетучим компонентом, який охолоджується в теплообміннику 10 і прямує в ємність 11.
Таким чином, в ректифікаційної колоні здійснюється безперервний нерівноважний процес поділу вихідної бінарної суміші на дистилят (з високим вмістом легколетучего компонента) і кубової залишок (збагачений труднолетучим компонентом).
. Підбір конструкційного матеріалу
При конструюванні хімічної апаратури слід застосовувати стійкі металеві та неметалеві конструкційні матеріали в заданих агресивних середовищах. Важливо враховувати всі види можливого корозійного руйнування матеріалів в агресивному середовищі при заданих робочих параметрах. При виконанні розрахунків на міцність в першу чергу стикаються з необхідністю оцінки загальної поверхневої корозії обираного конструкційного матеріалу, що характеризується проникністю? мм/рік.
Завжди потрібно прагнути до вибору конструкційних матеріалів, що характеризуються мінімальної проникністю.
У розрахунках апаратури на міцність, втрата по товщині матеріалу на корозію, враховується відповідної надбавкою С, обумовленою амортизаційним терміном служби апарату і проникністю за формулою:
C =? ? ?,
де? =0,1 мм/рік - корозійна проникність;
? =20 років - амортизаційний термін служби апарату.
Тоді, C=0,1? 20=2 мм=0,002 мм.
Вибираємо матеріал по таблиці [, с.29].
Приймаємо сталь Х18Н9Т. Сталь Х18Н9Т застосовується для обичайок, днищ, фланців, трубних решіток, патрубків штуцерів, тарілок і інших деталей зварної, кованою, литий хімічної апаратури, що працюють в умовах робочих температур - 253 o С до +610 o С і необмеженим тиском.
Інші деталі, не стикаються з токсичною, корозійної середовищем, виготовляються зі сталі Ст3.
. Технологічний розрахунок колони
3.1 Матеріальний баланс і вибір флегмового...
