ічного перетворення вихідних компонентів в реакційному блоці. Масообмінні колони - великогабаритне, металлоемкое обладнання, часто розміщується на відкритих майданчиках і визначальне зовнішній вигляд хімічного підприємства. Правильне проектування і експлуатація масообмінних колон представляє важливу інженерно-технічну задачу, вирішення якої потребує залучення сучасних наукових розробок і досліджень.
Зважаючи на велике різноманіття колоною апаратури не представляється можливим провести її класифікацію, використовуючи який-небудь один классифици ознака. Тому, як і в багатьох інших випадках, колонне масообмінний обладнання класифікується за кількома основними ознаками:
по виду массообменного процесу апарати підрозділяються на ректифікаційні і дистиляційні (поділ систем пар-рідина); абсорбція і десорбціонную (поділ систем газ-рідина); екстракційні (поділ систем рідина-рідина) та адсорбційні (поглинання газу або рідини твердим адсорбентом);
залежно від тиску, створюваного в апараті, апарати підрозділяються на вакуумні, атмосферні та працюють під тиском (низьким, середнім, високим);
залежно від режиму апарати діляться на колони з періодичним і безперервним режимом роботи;
в залежності від напрямку руху фаз обладнання підрозділяється на прямоточні, протиточні, з перехресним і змішаним струмом масообмінні колони;
в залежності від типу контактного пристрою поширені насадкові, тарілчасті і роторні масообмінні колони.
У хімічної, нафтохімічної та газової промисловості найбільш широке застосування отримали тарілчасті і насадкові колони з різними типами тарілок і насадочних тел. Причому насадкові колони використовуються переважно в процесах абсорбції, а тарілчасті - ректифікації. Роторні масообмінні колони застосовуються, як правило, для здійснення процесів дистиляції та екстракції [2]. На малюнку 1.1 показані схеми основних типів колонних апаратів.
а - тарілчастий; б - насадок; в - плівковий; 1 - корпус колони; 2 - полотно тарілки; 3 - перетічними пристрій; 4 - опорна решітка; 5 - насадка; 6 - розподільник; 7 - трубна решітка; 8 - трубка
Малюнок 1.1 - Схеми основних типів колонних апаратів
1.3.1.1 Тарілчасті масообмінні апарати
тарілчастим називають колонні апарати, у яких внутрішніми пристроями в робочій зоні є тарілки. Тарілчасті колонні апарати складаються з вертикального корпусу, сферичної або еліптичної кришки, днища і жорстко скріпляє з корпусом опорної обичайки циліндричної або конічної форми. Використання конічних опор для високих колон невеликого діаметра сприяє підвищенню їх стійкості і зменшенню навантаження на опорну поверхню фундаментального кільця. Усередині корпусу колони змонтовані тарілки, пристрій для введення сировини, відбійне пристрій і штуцера для рідини і пари.
На корпусі колони передбачаються штуцера для введення продукту і виведення пари, введення флегми і пара з кип'ятильника, виводу кубового залишку і циркулюючої кубової рідини в кип'ятильник. Крім того, апарат постачають штуцерами для вимірювання тиску і температури по висоті апарату, рівня рідини, відбору проб та ін.
Корпуси апаратів, що працюють при великих робочих тисках, а також апаратів діаметром більше 1200 мм виконують суцільнозварними. Апарати діаметром 400-1000 мм виготовляють в царговом виконанні, якщо робочий тиск у них не перевищує 1,6 МПа. Апарати в царговом виконанні постачають нероз'ємними тарілками, що представляють собою відбортований металевий диск з пристроями (отворами, ковпачками, клапанами та ін.) Для введення пара на тарілку і зливу рідини. Для створення необхідного рівня рідини на тарілці встановлені зливна і переливна перегородки. Висота переливної перегородки постійна; вона утворює так званий переливної кишеню, в який занурена зливна труба розташованої вище тарілки. Висоту зливний перегородки можна регулювати для підтримки необхідного рівня рідини на тарілці.
В апаратах діаметром 1200 мм і більше використовують тарілки розбірної конструкції. Тарілки збирають з окремих полотен, ширина яких дозволяє заносити їх в колону через люки. Полотна розміщують на опорних балках. Для з'єднання полотен використовують притискні планки, струбцини, клинові з'єднання. Вертикальна полку куточка і ребро, отримане відгином одного з кромок полотна, збільшують жорсткість полотна тарілок. Герметичність з'єднань забезпечують установленням прокладок [1].
1.3.1.2 Екстракційні апарати для систем рідина-рідина
Екстракція - масообмінних процес вилучення компонента з рідких сумішей або твердих речовин рідким розчинником (екстрагентом), вибірково роз...
