Выбор паров в ректификационной колонне

Особый интерес представляют системы параллельно работающих простых ректификационных колонн со связанными тепловыми потоками [29]. В такой системе (рис. П-21) сырье равномерно распределяется по всем колоннам (Р = Р2 = Р ), и верхний паровой поток предыдущей колонны связывается с кипятильником последующей колонны, работающей при более низком давлении (Р >Р2> >Рг). Разница в давлениях предыдущей и последующей колонн принимается такой, чтобы обеспечить необходимый температурный перепад в кипятильниках для конденсации паров предыдущей и испарения жидкости последующей колонн. При выборе давления в колоннах необходимо учитывать следующее давления и температуры в колоннах не должны превышать критических давление в первой колонне должно соответствовать температуре низа, последняя должна быть не выше максимальной температуры недорогого теплоносителя давление в последней колонне должно соответствовать такой температуре верха колонны, при которой можно использовать в качестве хладоагента воду или воздух без предварительного их охлаждения. [c.124]

Выбор рабочей скорости паров обусловлен многими факторами и обычно осуществляется путем технико-экономического расчета для каждого конкретного процесса. Для ректификационных колонн, работающих в пленочном режиме при атмосферном давлении, рабочую скорость можно принимать на 20— 30 % ниже скорости захлебывания [5]. [c.127]

Этап 3. Выбор рациональных пар теплового объединения внутренних технологических потоков между ректификационными колоннами (РК) с применением пинч-метода. Расчет значений термодинамических и экономических оценок для рациональных пар теплового объединения внутренних технологических потоков. [c.184]

Один и тот же типовой процесс может быть реализован в аппаратах различного вида, которые могут существенно различаться по своим рабочим характеристикам, габаритам, массе. Правильный выбор вида и размеров аппарата для осуществления типового процесса позволяет наиболее рационально организовать всю технологическую последовательность переработки сырья. Для осуществления различных основных процессов в ряде случаев могут быть использованы аппараты, одинаковые по конструкции, например ректификационная колонна и десорбер. Иногда в одном аппарате можно одновременно осуществлять несколько процессов, например в реакторе каталитического крекинга, в котором происходят процессы химического превращения сырья, транспорт катализатора потоком паров, сепарация катализатора из потока паров в циклонах. Следует отметить, что всем типовым процессам сопутствуют гидравлические и теплообменные процессы. [c.12]

При выборе тарельчатых контактных устройств учитывают следующие показатели производительность гидравлическое сопротивление эффективность, диапазоны гидравлически устойчивой и эффективной работы, возможность ректификации сред, склонных к полимеризации и образованию осадков ремонтопригодность, материалоемкость. В случаях, когда нагрузки по пару и жидкости значительно изменяются по высоте ректификационной колонны, ее выполняют из частей разного диаметра, используя тарелки с различным числом потоков жидкости и свободным сечением для прохода паров. У колонн большого диаметра при вводе сырья в парожидкостном состоянии применяют распределительные устройства, обеспечивающие отделение паровой части от жидкой и организованную подачу жидкости на расположенную ниже ввода сырья тарелку. Для снижения уноса жидкости потоком паров в колоннах над вводом сырья и наверху могут устанавливать отбойные сепарационные устройства жалюзийно-го, сетчатого, струнного типов. [c.149]

Необходимо предварительно сделать несколько общих замечаний относительно рекомендованных в литературе методов расчета ректификационных колонн. Они могут быть разделены на три группы 1) основанные на выборе ключевых пар компонентов 2) основанные на расчетах составов на всех тарелках колонны (потарелочные методы) и 3) смешанные методы. [c.527]

Атмосферные колонны. Атмосферное давление в колонне или небольшое превышение давления над атмосферным принимается тогда, когда пары дистиллята при этом давлении могут быть сконденсированы при помощи наиболее дешевого и доступного хладоагента, например воды или воздуха. Однако окончательный выбор давления зависит также от ряда факторов. В первом приближении при выборе давления температуру конденсации паров дистиллята можно принимать не менее чем на 15—20° С выше температуры охлаждающего агента на выходе из конденсатора. Для преодоления потерь напора при движении пара через трубопроводы и аппараты, расположенные после ректификационной колонны, необходимо, чтобы давление вверху колонны несколько превышало расчетное. Давление низа колонны следует увеличить на величину, соответствующую гидравлическому сопротивлению тарелок. [c.38]

Номограмма универсальна и может быть использована для выбора контактных устройств и конструкции испарителя (куба) ректификационной колонны для ректификации термически нестойких веществ. Для пользования номограммой необходимы данные по упругости пара разделяемых веществ и термической стойкости вещества, склонного к разложению или осмо-лению. Пользуясь этими данными и используя определенный процент разложения вещества, рассчитывают показатель а (см. уравнение 2), а затем и индекс стабильности вещества (уравнение 1). Учитывая неравенство (5) и принимая 1д за 0,7- - 0,8 от Is, получаем индекс . Проведя горизонталь- [c.167]

Например, необходимо обосновать выбор испарителя для ректификационной колонны, в которой делится смесь этилбензол—стирол, при следующих условиях число тарелок разделения в колонне п = 25 допустимая степень разложения — 0,1%. Данные по упругости паров веществ и термическому разложению стирола в зависимости от температуры представлены на рис. 2. [c.167]

Как уже было указано выше, направление линии концентрации зависит только от величины флегмового числа, а рациональный выбор его определяет капитальные затраты и экономичность работы ректификационной установки непрерывного действия. Небольшое значение флегмового числа вынуждает ставить высокую колонну с большим числом тарелок, а увеличение его вызывает увеличение расхода греющего пара на колонну и охлаждающей воды в дефлегматоре. [c.175]

Выбор рабочей скорости паров обусловлен многими факторами и обычно осуществляется путем технико-экономического расчета для каждого конкретного процесса. Для ректификационных колонн, работающих в пленочном режиме при атмос( )ерном давлении, рабочую скорость можно принимать на 20— 30 % ниже скорости захлебывания [5]. Предельную фиктивную скорость пара Шц, при которой происходит захлебывание насадочных колонн, определяют по уравнению [6] [c.127]

При выборе оптимальных условий работы ректификационной установки необходимо учитывать расход тепла и основные параметры (температуру и давление) теплоносителей — греющего пара и охлаждающей воды, а также требуемые размеры как самой колонны, так и соединенных с ней теплообменных аппаратов (кипятильника, нагревателя исходной смеси, дефлегматора и холодильника паров). Все эти факторы взаимосвязаны и зависят, в частности, от температуры и агрегатного состояния подаваемой на разделение смеси. [c.493]

Колпачковые тарельчатые колонны наиболее широко распространены в ректификационных установках. Это объясняется их нечувствительностью к колебаниям нагрузки, а также к загрязнениям и осадкам (при соответствующем выборе живых сечений для прохода пара через колпачки). [c.554]

Использование ЭВМ для расчета ректификационной установки, включающей колонну, теплообменники, насосы и вспомогательное оборудование, позволяет решить более сложную проектную задачу. В частности, могут быть просчитаны два или несколько вариантов решения одной и той же задачи с последующим выбором наилучшего из них или даже оптимального в технико-экономическом отношении. В качестве критерия оптимальности можно принять минимум приведенных затрат, которые рассчитываются по формуле (11.38). При проектировании ректификационной установки можно ограничиться выбором наилучшего варианта конструкции колонны при фиксированном, например, условно-оптимальном флегмовом числе [минимизирующем функцию (Р + 1) или Пу (Р +1)]. При этом можно варьировать такие конструктивные характеристики, как тип и параметры контактных устройств, диаметр колонны, межтарельчатое расстояние, в соответствии с дискретными значениями их нормализованных размеров и пределами устойчивой работы контактных устройств. При такой постановке решения оптимальной задачи из расчета приведенных затрат можно исключить затраты на пар, воду и электроэнергию, поскольку они практически не зависят от конструкции колонны, а ,также часть капитальных затрат, мало зависящих от конструкции колонны — стоимость арматуры, трубопроводов, КИП, фундаментов и т. д. Приведенные затраты будут определяться только переменной частью капитальных затрат К. нормативным сроком окупаемости Тн, [c.135]

Можно наметить следующую схему расчета установки с двумя отгонными колоннами. Приступая к вычислениям, мы располагаем количеством Ь, совокупным составом и энтальпией начальной неоднородной жидкой системы и составами хщ и Хнг продуктов разделения. Выбор температуры расслоения в декантаторе смеси сырья п ожиженных верхних паров обеих колонн позволяет панести на тепловую диаграмму соответствующую изотерму и по кривым растворимости найти составы х д уИ х о . жидких потоков, направляемых из декантатора в отгонные колонны. Для определения рабочих режимов разделения в ректификационных колоннах следует назначить составы и у[ паров и поднимающихся с их верхних тарелок. Очевидно, концентрация Ух < 2/е> С 2/1 > Уе- Назначение этих концентраций позволяет с помощью оперативных линий и найти коли- [c.269]

Ва кнейшим элементом расчета размеров ректификационной колонны является выбор скорости движения паров в колонне. Чем больше скорость, тем меньший диаметр требуется в колонне. Более высокие скорости способствуют также более эффективному контактированию паровой и жидкой фаз, однако с увеличением скорости движения паров увеличивается механический унос жидкости на вышележащую тарелку, что уменьшает движущую силу процесса и требует увеличения числа тарелок. [c.201]

В простейшем виде аппарат для ректификации состоит из кубика, где испаряется разделяемая смесь, ректификационной колонны, обеспечивающей многократный тесный контакт паров и жидкого орошения, дефлегматора — парциального конденсатора для конденсации той части поднявшихся наверх паров, которая должна быть возвращена в колонну как орошение конденсатора-холодильника для конденсации и охлаждения ректификата и приемника для сбора ректификата. Таково общее устройство колонн периодического действия, обычно применяемых в лабораторной практике, за исключением крайне редких, специальных случаев непрерывнодействующие — модельные, укрупненно-лабораторные установки). Существуют ректификационные колонны разнообразных типов, дающие различную степень разделения и обладающие разной производительностью. Выбор для исследования того или иного типа аппарата представляет серьезную задачу и должен решаться в соответствии с задачами исследования. [c.173]

Поток жидкости Z (в кмолъ/сек), состоящий из смеси нескольких компонентов, поступает в емкость, где при помощи соответствующего устройства его температура доводится до величины Т (рис. VIII-11). От величины этой температуры, называемой характеристической, зависит выбор аппарата (парциальный конденсатор, кипятильник и т. д.). Температура смеси на тарелке ректификационной колонны также является одним из основных, ключевых параметров, определяющих интенсивность процесса разделения в этой сложной противоточной паро-жидкостной системе. [c.164]

На практике процесс ректификации должен проводиться при флегмовом числе, превышающем минимальное. В связи с этим флегмовое число находят как произведение .чии на коэффициент избытка флегмы а>1. Величину о определяют, руководствуясь тем, что с увеличением флегмового числа уменьшается требуе.мое разделяющее действие ректификационной колонны, но возрастают энергетические затраты, поскольку для разделения одного и того же количества смеси приходится больше испарять смеси в кубе и конденсировать в конденсаторе. Кроме того, при выборе значения коэффициента избытка флегмы следует учитывать, что чем он меньше, тем в большей степени на качество получаемых продуктов разделения влияют неизбежные в производственных условиях колебания режимных параметров (состава и расхода исходной смеси, расхода греющего пара и хладагента, давления и т.д.). Оптимальное значение коэффициента избытка флегмы находится на основании технико-экономических расчетов, в ходе которых определяется необходимое разделяющее действие колонны при разных флегмовых числах. Обычно оптимальное значение а составляет 1,1—1,5. [c.554]

Ассортимент оборудования, используемого для разделения смесей под вакуумом, непрерывно расширяется. Поэтому выбор оптимальных конструкций представляет определенные трудности. Важнейшей и чаще всего наиболее дорогостоящей частью ректификационной усталовки для разделения смеси под вакуумом является колонна. Поэтому в первую очередь необходимо определить критерии, по которым следует оценивать эффективность ее работы. Поскольку процессы разделения смесей проводятся в значительном диапазоне давлений, а производительность ректификационных колонн существенно зависит от давления, принято вместо истинной скорости пара Шп относить все показатели работы к приведенной скорости пара т>пр = Крп/рв (рп — плотность пара Рв — плотность воздуха при атмосферном давлении) или к так называемому фактору нагрузки Р = ы>п р . Сравнение показателей работы колонн различной конструкции производится при [c.39]

Сырьем для получения фурфурола служат различные растительные отходы, богатые пентозанами, как например подсолнечная и льняная лузга, кукурузная кочерыжка и т. п. Фурфурол образуется в результате гидролиза этого сырья кислотами (серной, соляной) в автоклавах под давлением. Поми.мо фурфурола в результате реакции образуется также не.ч оторое количество метилового спирта, ацетона и некоторых органических кислот, главнлзШ образом уксусной. Водяным паром все перечисленные продукты из автоклава отгоняются и с.мес > разгоняется хз непрерывно действующей установке, изображенной на рис. 119. Питание установки разгоняемой смесью возможно как в парово.м, так и в жидком виде. Последнее предпочтительнее по следующим соображениям. Как известно, основным условием хорошей работы непрерывно действующей ректификационной установки является равномерное питание аппарата смесью, имеющей постоянный состав. Так как содержание фурфурола в отгоняемых парах колеблется, то следовательно для соблюдения указанного условия необходимо создать промежуточный сборник такой емкости, чтобы содержание фурфурола в с.мес[1, находящейся в нем, практически было постоянным. Этот сборник служит также напорным баком. Тактам образом отгоняемые пары должны быть сконденсированы. Выбор жидкостного питания, колонны целесообразен также и потому, что регулирование работы установки облегчается. Правда, расход греющего пара при вводе жидкой смеси несколько выше, чем при вводе парообразной смеси. [c.210]

Производительность процесса сублимационного испарения в определенной степени ограничена трудностью обеспечения эффективного энергоподвода к сублимирующему продукту. В процессе кристаллизации из паровой фазы необходимый отвод тепла от фронта кристаллизации легко реализуется и появляющаяся при этом необходимость в генерации пара при очистке жидких веществ довольно просто осуществляется в обычном испарителе. Очевидно, что ступень испарения при оптимальном выборе условий его проведения может явиться догюлнительной ступенью очистки 01 лимитируемых примесей. Принципиально на стадии испарения может быть использована любая дистилляционная система, например ректификационная колонна, без дефлегмации или с частичной конденсацией пара. [c.79]

Нефтяные н водяные пары из отпарной колонны в основную ректификационную колонну можно вводить ниже или выше отвода дистиллята в отпарную колонну. При выборе способа ввода паров принимают во внимание разность давлений в основной колонне (в сечении ввода наров из отпарной) и в отпарной колонне и гидравлические потери в трубопроводе, по которому пары будут поступать из отпарной в основную колонну. [c.29]

Из нижней части олонны 18 отводится бутановая фракция, которая циркулирует в системе установки в виде абсорбента. Выбор бутановой фракции в качестве абсорбирующего агента для выделения из газовой смеси углеводородов 2Сг—Сз обеапечивает возможность сокращения общей массы циркулирующего абсорбента. Одновременно сокращается расход тепла на нагревание и охлаждение абсорбента. При носледовательном выделении 3 насыщенного абсорбента этан-этиленовой и яро-(панчпропиленовой фракций для обогрева кубовых частей ректификационных колонн можно использовать водяной пар доступных параметров 0,2—0,5 МПа. [c.80]

Естественно возникает вопрос о выборе оптимального флегмового числа в проектируемом ректификационном аппарате. Эта задача чисто экономического характера. С увеличением флегмы, судя по уравнениям (13-18) и (13-20), увеличивается количество тепла, отдаваемое в дефлегматоре на 1 моль дистиллата, и согласно зависимости (13-43) увеличивается расход тепла Qtf в кубе. Зная установленный выход продукта в час, число часов работы колонны в год и стоимость греющего пара, можно подсчитать годовые расходы иа обогрев куба или сложить их со стоимостью обслуживания и контроля в год и подсчитать годовые производственные расходы. Такие вычисления проводятся для разных флегмовых чисел, наносятся на диаграмму и дают кривую производственных расходов в зависимости от числа флегмы. Понятно, что ири увеличении 0/Z) в связи с увеличением расхода тепла растут и производственные расходы. [c.673]