ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разрезные колонны из "Разделение многокомпонентных смесей" Значительное уменьшение потерь от необратимости при массообмене может быть достигнуто в схеме, предусматривающей отвод части тепла конденсации из промежуточного сечения укрепляющей секции и подвод тепла к промежуточному сечению исчерпывающей секции. Для уменьшения термодинамических потерь, обусловленных смешением потоков, имеющих различные составы, процесс ректификации необходимо проводить таким образо.м, чтобы пар, поднимающийся из исчерпывающей секции, не смешивался с паром питания, а жидкость питания не смешивалась с жидкостью, стекающей из укрепляющей секции. [c.257] Выполнение указанных условий совместно с осуществлением промежуточного ввода орошения и пара приводит к схеме так называемой разрезной колонны. При работе по этой схеме с тарелки питания отбираются отгонный пар и извлеченная жидкость, которые после изменения их агрегатного состояния используются в качестве дополнительных потоков питания колонны. [c.257] Рассмотрим подробнее ряд возможных вариантов схемы с разрезными колоннами на конкретных примерах. На рис. 68 изображена схема, по которой в ректификационную колонну поступает смесь с высокой концентрацией компонентов более легких, чем легкий ключевой компонент. К этому случаю относится, например, ректификация газов пиролиза в метановой колонне с получением фракций Н2-СН4 и С2-С3-С4. [c.257] При разделении многокомпонентных смесей в абсорбцион-но-отпарных колоннах питание обычно представляет собой па-рожидкостную смесь. Если в ректификационной колонне жидкость питания богаче тяжелыми компонентами, чем извлеченная жидкость, то в абсорбционно-отпарной колонне, наоборот, в результате подачи абсорбента жидкость, стекающая из абсорбционной секции, будет состоять из более труднолетучих компонентов по сравнению с жидкостью питания. [c.259] Для того, чтобы исключить смешение жидкостных потоков на тарелке питания абсорбционно-отпарной колонны, следует воспользоваться схемой, изображенной на рис. 70. Исходная парожидкостная смесь поступает в сепаратор 1. Пар из сепаратора подается непосредственно в абсорбционно-отпарную колонну 2, а жидкость испаряется в теплообменнике 4 полученный пар образует нижний поток питания колонны. Энтальпия этого парового потока питания больше энтальпии жидкостной части исходной смеси. Поэтому тепловая нагрузка на кипятильник разрезной колонны будет меньше, чем в обычной абсорбционно-отпарной колонне. В качестве теплоносителей в испарителе 4 могут применяться источники дешевого низкопотенциального тепла, что приводит к уменьшению эксплуатационных затрат в рассматриваемой схеме. [c.259] В ряде случаев в исходной смеси, подлежащей разделению в абсорбционно-отпарной колонне, содержится значительное количество более легких компонентов, чем легкий ключевой компонент. Следовательно, при фракционировании такой смеси составы отгонного пара и паровой части питания будут существенно отличаться. Для уменьшения термодинамических потерь в указанной колонне было бы желательно сконденсировать отгонный пар, а полученный конденсат ввести в промежуточное сечение абсорбционной секции (см. рис. 68). Однако это решение, очевидно, будет неправильным одновременно с устранением необратимости смешения паровых пото ков в системе возникают новые потери, обусловленные различием составов конденсата и жидкости (в промежуточном сечении), которая содержит значительное количество абсорбента. [c.259] Определим количество извлеченной жидкости, отбираемой в дополнительный испаритель, из условия равновесности рабочих концентраций в промежуточном сечении исчерпывающей секции (сечение ввода пара, полученного в результате испарения извлеченной Ж1идк0сти). [c.261] По диаграмме это количество пара равно 17,4 моль ч. [c.261] Процесс конденсации отгонного пара протекает в интервале температур от 227 до 197 °К. Извлеченная жидкость испаряется в пределах между 227 и 251 °К. Исходя из этих данных минимальный теоретический расход энергии по уравнению (VII, 1) равен 109 150 кдж ч. По сравнению с расходом энергии при идеальном режиме в обычной ректификационной колонне указанная величина почти на 45% меньше. [c.261] Вернуться к основной статье