ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы отвода тепла из колонны из "Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и основы конструирования. Изд.3" Жидкостное орошение, необходимое для осуществления процесса разделения в ректификационных колоннах, создается в результате отвода тепла с верха аппарата. В сложных колоннах тепло может отводиться из верхних частей отдельных секций для создания в них самостоятельного орошения. [c.243] Конструирование узла колонны дня отвода тепла заключается в выборе способа отвода тепла или конкретной схемы орошения колонны и конструктивном оформлении этой схемы. [c.243] В промышленности применяют способы отвода тепла при помощи парциального и полного конденсаторов, острого орошения и циркулирующего жидкого продукта (циркуляционного орошения) в системе холодильник — колонна. Поскольку каждому способу присущи свои преимущества и недостатки, применение их зависит от конкретных условий разделения мрщности установки, качества и состава сырья и получаемых продуктов. [c.243] Рассмотрим более Подробно каждую схему орошения колонны в отдельности. [c.243] При отводе тепла парциальным конденсатором (рис. У-1) лишь часть ПарОв, уходящих из колонны, конденсируется и Возвращается на верхнюю тарелку в виде флегмы острого испаряющегося орошения остальная часть паров является целевым продуктом ( дистиллятом). Если парциальный конденсатор устанавливают на верху колонны или непосредственно в корпусе колонны, то сконденсированная жидкость стекает самотеком на верхнюю тарелку. В этОм случае парциальный конденсатор представляет собой кожухотрубчатый теплообменный аппарат, по трубкам которого движется охлаждающий агент, а в межтрубном пространстве — пары дистиллята. При установке парциального конденсатора на верху колонны пары дистиллята можно отбирать также и до конденсатора, уменьшив паровую нагрузку на межтрубное пространство. [c.243] Недостатками схемы являются интенсивная коррозия паро-дистиллятного теплообменника при агрессивных средах, усложнение конструкции колонны и повышение расходов, связанных с установкой конденсатора на большой высоте и сооружением специальных площадок и стремянок для доступа к нему, а также невозможность надежного регулирования величины флегмового числа (при установке конденсатора непосредственно в корпусе колонны). [c.244] Отвод тепла при помощи парциального конденсатора, установленного на верху колонны, был раньше одним из самых распространенных способов создания орошения. В настоящее время этот способ применяется лишь для колонн периодического действия или для непрерывно действующих колонн небольшой мощ ности,. т. е. в основном в химической промышленности. [c.244] При использовании горизонтальных емкостей орошения достигается более компактное расположение аппаратов по высоте. [c.245] изображенную па рис. V- , в, можно применять в тех случаях, когда дПстиллят получают в паровой фазе и когда желательно иметь небольшой перепад давления в конденсаторе. Схему, изображенную на рис. -1, б, рекомендуют применять вместо схемы с острым орошением. Проведенными расчетами было показано, что при переходе от острого орошения к этой схеме в ряде случаев пропускная способность конденсаторов-холодильников повышалась на 34—38%. [c.245] Заслуживает внимания еще одна схема отвода тенла при помощи парциального конденсатора (см. рис. V- , г), при которой его устанавливают непосредственно на земле, т. е. ниже емкости орошения. Отсюда сконденсированная жидкость транспортируется паром в емкость орошения, откуда насосом подается на верх колонны. При такой работе особое внимание следует уделять расчету сечения трубопровода от конденсатора до емкости орошения. Данная схема орошения рекомендуется для случаев, когда гидравлическое сопротивление не является лимитирующим фактором, т. е. главным образом для колонн, разделяющих углеводородные газы. [c.245] Способы отвода тепла при помощи парциального конденсатора с успехом применяются в тех случаях, когда в качестве охлаждающего агента используется имеющийся на установке сжиженный газ (например, в метановой и этановой колоннах), так как при этом значительно уменьшается расход хладоагента. [c.245] При отводе тепла полным конденсатором-холодильником (рис. У-2, а) нары, уходящие из колонны, полностью конденсируются. Из конденсатора-холодильника жидкость самотеком поступает в емкость орошения, откуда часть ее насосом подается в колонну в качестве орошения, а остальная часть используется как готовый продукт. Конденсатор-холодильник располагается на уровне, не превышающем 6 м, емкость орошения — на высоте примерно 4 м. Вследствие простоты конструктивного выполнения и отсутствия интенсивной коррозии оборудования эта схема получила широкое распространение в нефтепереработке, где, как правило, применяются колонны большой мощности. [c.245] На современных заводах конденсаторы-холодильники, по возможности располагаются на нулевой отметке, т. е. ниже емкости орошения. Такая компоновка оборудования позволяет отказаться от дорогих и громоздких металлоконструкций. [c.245] Отвод тепла с верха колонны при помощи циркуляционного орошения применяется при переработке высококоррозионного сернистого сырья. Этот способ отвода тенла наиболее широко используется в сложных колоннах, в частности в атмосферных и вакуумных колоннах первичной перегонки нефти с его помощью создается жидкостное орошение в отдельных секциях. При нескольких или одном циркуляционных орошениях по высоте колонны становится возможным наиболее полно регенерировать тепло для предварительного подогрева исходного сырья, вырав-нить паровые и жидкостные нагрузки в разных сечениях колонны, что в свою очередь позволяет уменьшить диаметр колонны при ее проектировании. [c.246] В настоящее время принята следующая схема промежуточного охлаждения абсорбера. Со специальной глухой тарелки жидкость стекает самотеком в трубчатый теплообменник, охлаждается в нем и поступает на нижележащую тарелку обычного типа. Теплообменники устанавливают на металлоконструкции колонны непосредственно около глухой тарелки. Используют также насосы для прокачки абсорбента через теплообменник. В этом случае можно уменьшить расстояние между глухой и нижележащей тарелкой, а теплообменник установить на нулевой отметке. При применении подобной схемы увеличиваются затраты на перекачку абсорбента, зато уменьшаются затраты на перекачку охлаждающей воды. [c.247] Вернуться к основной статье