ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА РЕКТИФИКАЦИОННЫХ АППАРАТОВ И РАСЧЕТ АППАРАТОВ Физико-химические основы расчета из "Ректификационные аппараты" / — критерий Архимеда для истечения струи в среду другой плотности. [c.6] Перегонка — процесс, широко используемый современной промышленностью. [c.7] Процесс перегонки применяется для разделения смеси двух или большего числа летучих жидких компонентов. Разделение основано на различной летучести компонентов. Различие в летучести является следствием различной упругости паров компонентов смеси при одной и той же температуре. Чем больше упругость паров компонента, тем более летучим он является и в большем относительном количестве переходит в паровую фазу. При перегонке разделяемые компоненты летучи. Поэтому все они в той или иной мере переходят из жидкой фазы в парообразную. Однако, вследствие различной летучести они переходят в паровую фазу в других процентных соотношениях, чем компоненты в жидкой фазе. Поэтому паровая фаза богаче более летучим ко.мпонеитом, чем жидкая фаза. [c.7] На этом и основывается разделение смесей при помощи перегонки. [c.7] Таким образом, под перегонкой понимается процесс разделения жидких летучих компонентов. [c.7] Простая перегонка — производится в кубово.м аппарате без укрепляющих пары элементов. Образующг еся в кубе 1 пары обогащаются более летучим (нижекипящнм) компонентом, отводятся из куба и конденсируются в конденсаторе 2 (фиг. 1, а). [c.7] Такой кубовый аппарат может быть снабжен дефлегматором 3, т. е. вспомогательным аппаратом, в котором пары, образовавшиеся в кубе, частично конденсируются и возвращаются в куб (фиг. 1,6). [c.7] Процесс дефлегмации, как мы увидим далее, способствует увеличению содержания в парах нижекипящего компонента. [c.7] При процессе простой перегонки нельзя получить чистые компоненты разделяемой смеси. Этот метод позволяет получить более или менее чистые компоненты только при многократной перегонке. Однако этот процесс длительный и дорогостоящий. Более рационально вопрос решается при помощи сложной перегонки или ректификации. [c.7] Ректификация может быть проведена периодически (фиг. 1, в) или непрерывно (фиг. 1, г). В том и другом случае необходимым элементом аппарата является контактная колонна 2 и дефлегматор 3. [c.8] С паровым потоком, поднимающимся из кубовой части аппарата. Задача контактной колонны заключается в том, чтобы привести в возможно более тесный контакт паровую и жидкую фазы. В процессе контактирования происходит массообмен между фазами, в результате которого паровая фаза обогащается нижекипящим компонентом, а жидкая фаза — вышекипящим компонентом. [c.8] Процесс ректификации является массообменным процессом, протекающим в колонном контактном аппарате. В этом аппарате происходит двусторонний обмен между противоточно движущимися парами и жидкостью, содержащими разделяемые компоненты. [c.8] На схеме 1, кроме того, помещен процесс однократного испарения. Этот своеобразный процесс заключается в том, что сложная смесь, содержащая летучие компоненты, частично превращается в пар без выделения паровой фазы в теплообменнике 1 (фиг. 1, (5). Затем паро-жидкая эмульсия выбрасывается в испаритель 2, где происходит процесс однократного испарения. В результате происходит выделение паровой фазы, обогащенной нижекипящим компонентом. Этот процесс обычно комбинируется с процессом последующей ректификации. [c.9] Процесс однократного испарения получил широкое применение в нефтяной промышленности. [c.9] Из всех процессов перегонки в современной промышленности наибольшее значение имеет процесс сложной перегонки или ректификации. Расчету и конструированию аппаратов для проведения этого процесса посвящена настоящая книга. [c.9] Процесс ректификации первоначально широко применялся в лабораторных исследованиях. Являясь могущественным способом идентификации летучих веществ, процесс этот был использован химиками-экспериментаторами для выделения веществ как неорганического, так и органического происхождения [29]. В настоящее время этот процесс применяется во многих производствах. В прилагаемой табл. 1 приведены данные о применении процесса ректификации в различных отраслях промышленности. Область применения процесса ректификации в народном хозяйстве в последние десятилетия значительно расширилась. Так, ректификация получила применение в промышленности, разделяющей изотопы, в промышленности, производящей полимеры, синтетические органические продукты, и в металлургии. Табл. 1 не является исчерпывающей и может быть значительно расширена. [c.9] Сложные смеси органических продуктов, содержащие этанол, дивинил и др. [c.10] Развитие промышленных ректификационных установок начинается в начале XIX в. [136], [164], [166]. Это развитие протекало преимуш,ественно в двух отраслях промышленности в производстве этилого спирта и в нефтеперегонном производстве [125]. [c.11] В этих отраслях промышленности процесс ректификации является одним из основных, и естественно, что развитие процесса для нужд этих отраслей народного хозяйства стало основой для его использования и в других отраслях производства. Уже в начале XIX в. появились ректификационные аппараты с довольно совершенными контактными колоннами [155], [164], [178]. Контактные устройства аппаратов приобрели те особенности, которые характерны и для современных аппаратов. К началу XX в. как в спиртовой, так и в нефтеперерабатываюп1,ей промышленности, применяли весьма совершенные колонные ректификационные аппараты высокой производительности. [c.11] Однако наибольшее развитие процесс ректификации получил в последние три десятилетия. [c.11] Вернуться к основной статье