Колонны верхние места ввода кубовой жидкости

Зависимость числа теоретических тарелок в верхней колонне от места ввода кубовой жидкости ((/ = 99,5% Ог, = 2% Оа) [c.143]

Концентрационная и отгонная части колонн. Верхняя колонна аппарата двукратной ректификации имеет две зоны. Зону II от конденсатора до места ввода кубовой жидкости называют отгонной частью (рис. 70). В ней происходят отгонка низкокипящего компонента (азота) и повышение концентрации высококипящего компонента (кислорода), который стекает по тарелкам в межтрубное пространство конденсатора. Пары азота, поднимаясь по отгонной секции II, смешиваются с парами, образовавшимися в результате дросселирования жидкости из куба, и поступают в концентрационную часть аппарата /. Зону выше ввода жидкости из куба называют концентрационной частью. Она предназначена для получения низкокипящего компонента (азота). [c.62]

Сечение между 9-й и 10-й тарелками близко к оптимальному месту ввода кубовой жидкости, которому соответствует наименьшее число тарелок в верхней колонне (вариант II). При этом в месте ввода кубовой жидкости содержание кислорода в стекающей с вышележащей тарелки жидкости равно 70%, что значительно больше, чем в кубовой жидкости (Хд1 = 39,5%). При вво хе смеси в сечение колонны с меньшим содержанием кислорода общее ЧТТ в колонне возрастает [c.84]

Средняя часть верхней колонны орошается кубовой жидкостью (содержащей 39 объемн. % Оз), поступающей из нижней колонны через фильтры-адсорберы 7 и переохладитель 10 на 17-ю тарелку. Из середины нижней колонны (с 14-й тарелки) отбирается грязная азотная флегма, содержащая 5 6 кислорода, которая через дроссельный вентиль подается на 30-ю тарелку верхней колонны, т. е. выше места ввода кубовой жидкости. Дальнейшая очистка азота от примеси кислорода происходит уже в верхней части верхней колонны 13, для которой флегмой служит жидкий чистый азот, отбираемый из верхнего сборника нижней колонны через переохладитель 12. [c.239]

Разница между температурами кипения аргона и кислорода (около 3 град) меньше, чем между температурами кипения аргона и азота (около 10 град) следовательно, разделение кислорода и аргона требует большего числа тарелок, чем разделение азота и аргона. Поэтому в верхних колоннах воздухоразделительных аппаратов двойной ректификации (см. ниже) для тарелок, расположенных выше места ввода кубовой жидкости, принимают более высокие значения среднего к.п.д., чем для тарелок, находящихся ниже ввода кубовой жидкости. Тем самым число действительных тарелок выше этого места увеличивается в меньшей степени, чем число тарелок ниже места ввода кубовой жидкости (по сравнению с числом теоретических тарелок). Когда необходимо получать оба продукта разделения (кислород и азот) высокой концентрации, применяют отбор из средней части колонны так называемой грязной фракции, содержащей основное количество аргона. [c.98]

Для определения числа теоретических тарелок, необходимых для осуществления ректификации в заданных пределах концентраций, проводим из точки 1 (см. рис. 3.22, а) горизонталь до пересечения с равновесной кривой в точке 1, из которой опускаем перпендикуляр до пересечения с рабочей линией в точке 2. Через эту точку вновь ведем горизонталь до пересечения с равновесной кривой в точке 2 и т. д., производя ступенчатое построение сверху вниз. В соответствии со смыслом уравнения (3.13) рабочей линии точка 2 отвечает составу жидкости Xi, стекающей с тарелки № 1 (см. рис. 3.21), и составу пара г/г, поднимающегося с тарелки № 2 точно так же точка 3 отвечает составу жидкости Хг, стекающей с тарелки № 2, и составу пара г/з, поднимающегося с тарелки № 3, и т. д. Отрезок I—Г показывает изменение концентрации азота в жидкости на тарелке № 1, а отрезок 1 —2 — изменение концентрации азота в паре, проходящем через слой жидкости на той же тарелке отрезок i —2 — изменение концентрации азота в жидкости на тарелке № 2, а отрезок 2 —3 — изменение концентрации азота в паре, проходящем через слой жидкости на той же тарелке, и т. д. Количество горизонтальных ступеней на графике дает число теоретических тарелок концентрационной секции верхней колонны, необходимое для получения (в месте ввода кубовой жидкости из испарителя) флегмы с концентрацией азота Хд = 58%, что соответствует на графике точке В. Аналогичное построение производят и для отгонной секции верхней колонны, пользуясь для этого равновесной кривой и нижней рабочей линией О —В. [c.138]

Расчет процесса ректификации в верхней колонне начинают от известного состава пара и жидкости. При переходе, в месте ввода (или вывода) потоков, от одного расчетного участка к другому, состав пара и жидкости в начале нового участка определяют из уравнений сложения и вычитания материальных потоков. Так, например, если из расчета верхнего участка известно количество и состав пара, приходящего на тарелку выше места ввода кубовой жидкости О], то количество пара 0 . уходящего с тарелки, лежащей ниже места ввода, будет равно [c.89]

Фиг. 43. Линии ректификации в верхней колонне при различных местах ввода кубовой жидкости

С изменением концентраций продуктов разделения смещается и оптимальное место ввода кубовой жидкости в колонну. Поэтому на действующих установках, где место ввода кубовой жидкости остается постоянным, оно оказывается оптимальным лишь для одного из режимов работы колонны. При значительном отклонении от этого режима на тарелках верхней колонны, расположенных вблизи места ввода кубовой жидкости, может практически не происходить разделения. На диаграмме х—у это соответствует сближению рабочей линии с кривой равновесия. [c.146]

Место ввода кубовой жидкости в верхнюю колонну влияет и на характер зависимости содержания кислорода в отходящем азоте от концентрации получаемого кислорода на действующих установках. [c.146]

НИИ же общего числа тарелок в верхней колонне чистота продуктов разделения может быть повышена путем изменения места ввода кубовой жидкости. [c.148]

При получении кислорода с концентрацией 96% Од. или более низкой концентрацией содержание аргона на тарелках верхней колонны в особенности в концентрационной ее части, значительно меньше оптимальное место ввода кубовой жидкости соответствует сечению, где стекающая по колонне жидкость содержит столько же кислорода, что и кубовая жидкость (фиг. 49). [c.149]

Рабочая линия части I верхней колонны в диаграмме л — для кислорода в случае получения аргона является почти такой же, как без получения аргона (имеет место очень небольшое уменьшение количества поднимающихся паров в связи с отбором сырого аргона). Ниже места ввода кубовой жидкости, в частях П и III верхней колонны, при получении аргона количество флегмы уменьшается (см. фиг. 54). В части IV верхней колонны в связи с подачей жидкой фракции флегмовое число сохраняется таким же, как и для этого участка верхней колонны в установках без получения аргона. [c.248]

Как видно из табл. 14, для рассматриваемого примера общее число теоретических тарелок в верхней колонне в случае получения аргона примерно такое же, как и в колонне без получения аргона. При получении аргона уменьшается число теоретических тарелок в верхней части верхней колонны в связи с уменьшением содержания аргона на тарелках и перемещением места ввода кубовой жидкости, но увеличивается число тарелок в нижних частях колонны в связи с уменьшением в них количества флегмы и с увеличением содержания аргона. [c.248]

Число теоретических тарелок и распределение компонентов в верхней колонне зависят не только от концентраций продуктов разделения, но также в значительной мере от места ввода кубовой жидкости в колонну. [c.142]

Рис. 40. Линии ректификации в верхней колонне при различных местах ввода кубовой жидкости а — пар б — жидкость

Сечение между девятой и десятой тарелками близко к оптимальному месту ввода кубовой жидкости, которому соответствует наименьшее число тарелок в верхней колонне (вариант II). Ниже этого места рабочая линия в укрепляющей секции колонны подходит очень близко к кривой равновесия (см. рис. 35) следовательно, дальнейшее увеличение числа тарелок в укрепляющей секции колонны не приведет к существенному снижению числа тарелок в исчерпывающей секции колонны. [c.143]

На рис. 43 приведены данные для верхней колонны некоторых аппаратов двукратной ректификации, основная характеристика которых приведена в табл. 9. На стендовой установке Г-120, предназначенной для получения чистого кислорода, при концентрации кислорода у = 99,53% Ог (содержание кислорода в отходящем азоте составляло при этом 0,14% Ог) на всех тарелках укрепляющей и исчерпывающей секций колонны происходил процесс разделения. При изменении концентрации кислорода до г/f = = 99,95% Ог (при этом у = 0,7% Ог) разделение практически не происходило на пяти тарелках, расположенных выше места ввода кубовой жидкости. При концентрации кислорода у = 96,0% Ог (при этом / == 0,005% Ог) не работали примерно семь тарелок, расположенные ниже места ввода кубовой жидкости. [c.146]

При получении кислорода с концентрацией 96% О2 или более низкой концентрацией содержание аргона на тарелках верхней колонны, в особенности в укрепляющей ее секции, значительно меньше оптимальное место ввода кубовой жидкости соответствует сечению, где стекающая по колонне жидкость содержит столько же кислорода, что и кубовая жидкость (рис. 46). Наибольшее содержание аргона на тарелках укрепляющей секции колонны составляет 2,5%. Несмотря на то, что содержание аргона в получаемом кислороде равно 2,8% , содержание его на тарелках исчерпывающей секции не превышает 4,6%. Число теоретических тарелок в верхней колонне равно 16. [c.149]

Рассмотрение различных способов присоединения аргонной колонны к аппарату двукратной ректификации [50] показывает, что наиболее целесообразной является схема, в которой в конденсатор аргонной колонны подается не жидкий азот, а кубовая жидкость (рис. 47). При этом количество азотной флегмы, поступающей в верхнюю колонну, остается таким же, как и в установках без получения аргона, а орошение верхней колонны флегмой уменьшается лишь на участке от места ввода кубовой жидкости до места отбора фракции. [c.235]

При сливе жидкости из конденсатора уменьшается количество кубовой жидкости, подаваемой непосредственно в верхнюю колонну, и концентрационные напоры на среднем участке этой колонны. Уменьшение количества флегмы следует в этом случае компенсировать увеличением числа тарелок в верхней колонне. Так как в связи со значительными концентрационными напорами в месте ввода кубовой жидкости (см. рис. 49) различие в числе тарелок для обоих случаев невелико, в особенности для установок газообразного кислорода, можно с целью уменьшения размеров конденсатора при проектировании аппаратуры предусматривать слив из конденсатора значительного количества жидкости. [c.244]

При ректификации прежде всего необходимо измерять температуру пара в верхней части колонны перед конденсатором и температуру кубовой жидкости. При работе с термолабильными веществами следует обязательно наблюдать за температурой в кубе. При непрерывной ректификации необходимо подогревать исходную смесь до температуры, соответствующей температуре жидкости в колонне в месте ввода в нее исходной смеси. Кроме того, требуется измерять температуру обогревающего кожуха колонны и жидкого теплоносителя (при использовании обогревающей бани) или потока греющего пара. [c.428]

Обозначение секций верхней колонны I — выше места ввода жидкого воздуха II — между вводами кубовой жидкости в жидкого воздуха III — между вводами газообразного воздуха и кубовой жидкости IV — между вводами газообразного обогащен-иого воздуха и газообразного воздуха V — ниже места ввода газообразного обогащенного воздуха. [c.221]

В Среднюю часть верхней колонны. Детандерный воздух, расширенный в детандере 14 поступает в среднюю часть верхней колонны, ниже места ввода кубовой жидкости. Из конденсатора кислород отводится частично в газообразном, частично в жидком виде. Часть жидкого кислорода постутает в кислородный испаритель И, где происходит кипение кислорода и одновременно конденсация азота. Из испарителя кислород поступает в ацетиленовый сепаратор 12, откуда присоединяется к газообразному кислороду, уходящему из койденсатора, и идет в кислородные регенераторы 5. [c.300]

Особенно важно при этом по возможности точнее определить флегмовые отношения для тех участков, где рабочие линии наиболее близко подходят к равновесным кривым. Такими участками в верхней колонне являются средняя часть (в районе мест ввода потоков и I)) и самая нижняя часть отгонной секции (см., например, рис. 13). В то же время в статье Г. Б. Нарин- ского показано, что метод учета изменения теплоты испарения смесей по высоте колонны не очень сильно влияет на ход линий ректификации и требуемое число тарелок. Наиболее близкими являются способ расчета в пространственной х—I диаграмме смеси кислород—аргон—азот (если поверхности пара и жидкости считать плоскостями) и способ переноса точек из х—I диаграммы смеси кислород—азот для каждой теоретической тарелки, исходя из содержания азота в смеси. Этот вариант неприемлем ввиду его сложности. Для практических расчетов рекомендуется такой вариант, когда построение рабочих линий производится путем переноса точек из х—/ диаграммы для смеси кислород—азот по содержанию кислорода в смеси. При этом флегмовые отношения для смесей нижней части колонны берутся по точке, соответствующей получаемому кислороду, а для остальных сечений колонны — по точке пересечения рабочих линий. Несколько точнее определяется число тарелок, если учесть изменения флегмовых отношений от точки пересечения рабочих линий до места ввода кубовой жидкости (особенно при низких значениях коэффициента извлечения аргона). Обычно расчет процесса ректификации тройной смеси кислород—аргон—азот производится по диаграмме равновесия, состоящей из диаграммы у—х для кислорода и аргона. [c.50]

Найденные в диаграмме х — 1 для смеси кислород—азот значения флегмовых отношений затем должны быть перенесены на диаграммы х — у. При этом достаточно для каждой части колонны нанести на диаграмму х — у одну или две рабочие линии, соответствующие средним значениям флегмовых отношений в данной части или значениям флегмовых отношений на нижнем ее участке. В последнем случае получаемое число теоретических тарелок будет несколько завышенным. Особое внимание при этом нужно обратить на то, чтобы флегмовые отношения соответствовали действительным в тех местах колонны, где рабочая. линия близко подходит к кривой равновесия. Такими местами в верхней колонне аппарата двукратной ректификации являются самый нижний участок колонны, где происходит разделение смеси кислород—аргон, и участок колонны от сечения, которому на диаграмме х — у соответствует точка пересечения рабочих линий,, до места ввода кубовой жидкости. [c.124]

Для установки А-280Э, предназначенной для получения чистого азота й грязного кислорода, кривая имеет значительно больший наклон к оси абсцисс, чем кривые для установок Г-120 и КГ-30. В связи с тем, что место ввода кубовой жидкости в верхнюю колонну на установке А-2800 расположено низко, с повышгнием концентрации получаемого кислорода тарелки, расположенные на нижнем участке концентрационной части ко-.лонны, перестают практически рабо- тать, и отходящий азот загрязняется кислородом в значительно большей степени, чем на установках Г-120 и КГ-30. [c.148]

На фиг. 46 нанесены также расчетные зависимости, полученные при общем числе теоретических тарелок в верхней колонне и = 26 и п = 32 и оптимальном месте ввода кубовой жидкости при всех консентрациях продуктов разделения. Угол наклона расчетных кривых является средним между углами наклона кривых установок, предназначенных длй получения чистого кислорода и чистого азота. . [c.148]

В настоящее время известно, что взрывы происходили в следующих местах воздухоразделительных установок в нижней колонне ниже ввода жидкого воздуха в сборнике испарителя нижней колонны в дроссельном вентиле кубовой жидкости на ректификационной тарелке, куда подается кубовая жидкость из нижней колонны в основном конденсаторе в вентиле и трубопроводе слива жидкого кислорода из основного конденсатора в дополнительном конденсаторе-испарителе (выносном конденсаторе) в дополнительном змеевиковом конденсаторе-испарителе, расположенном в верхней части нижней колонны адсорберах, установленных на пути поступления жидкости из нижней колонны в верхнюю в адсорберах, установленных на сливе жидкого кислорода в клапанных коробках кислородных регенераторов в отделителях жидкости (абшайдерах), устанавливаемых после витых выносных конденсаторов в насосах жидкого кислорода в детандерных фильтрах и некоторых других местах. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология