Методы проведения ректификационных процессов

МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.259]

Методы проведения ректификационных процессов [c.261]

Значительную переработку претерпела четвертая часть, где рассмотрены аппараты для проведения процессов массопередачи. При анализе работы аппаратов широко использован метод математического моделирования. Систематизированы математические модели различных типов аппаратов. Расширены вопросы, связанные с оформлением новых методов проведения процессов массопередачи насадочные эмульгационные колонны и аппараты с внешним подводом энергии. Заново представлены обш,ие закономерности гидродинамики барботажного слоя, влияние структуры потоков на эффективность тарельчатых колонн. Дана оценка эффективности массопередачи на тарелках прн разделении многокомпонентных смесей, систематизированы математические модели тарельчатых ректификационных колонн. [c.4]

Определение высоты экстракторов колонного типа в принципе не отличается от расчетов высот других колонных аппаратов, предназначенных для проведения диффузионных процессов аб-, сорберов, адсорберов, ректификационных колонн. При этом в зависимости от конструкции аппарата могут быть использованы как графические, так и аналитические методы. [c.485]

Для проведения непрерывного процесса газофазным методом служит трубчатый аппарат, в который поступают очищенные и высушенные реагенты в молярном соотношении ацетилена и хлористого водорода 1 1,1. Катализатор, в качестве которого применяют хлорную ртуть, нанесенную на активированный уголь, помещают в трубки реактора. Температура экзотермической реакции гидрохлорирования ацетилена поддерживается в пределах от 160 до 220°С с помощью нагретого масла, циркулирующего в межтрубном пространстве. Винилхлорид, выходящий из реактора, очищается от хлористого водорода промыванием водой и раствором щелочи (10%-ным), после чего высушивается в колонне (твердым КОН) и конденсируется охлаждением. Затем на ректификационной установке производится отделение от мономера побочных продуктов реакции и ацетилена. Достоинством этого метода получения винилхлорида является высокая степень использования сырья — 97% по ацетилену и 90% по хлористому водороду. Кроме того, этот метод позволяет легко осуществить непрерывный процесс и обеспечивает получение винилхлорида весьма высокой чистоты (до 99,9%). [c.66]

С понижением температуры коэффициент разделения в дистилляционных методах почти всегда повышается. Кроме того, при пониженном давлении частичная конденсация может быть очень избирательной. Поэтому и в кубе, и в конденсаторе ректификационной колонны даже при работе с отбором продукта может иметь место разделение в а раз. При обычной же ректификации такое разделение по существу имеет место лишь в кубе колонны. Отсюда целом следует, что при проведении дистилляционных процессов под пониженным давлением можно ожидать не только уменьшения вероятности термического разложения перегоняемой жидкости, но и более высокого эффекта разделения. [c.81]

Проведение процесса ректификации в присутствии разделяющих агентов является общим признаком методов азеотропной и экстрактной ректификации. Однако между ними имеется и существенное различие. В процессах азеотропной ректификации один или несколько компонентов заданной смеси отгоняются в виде азеотропов с разделяющим агентом. Поэтому применяемые в этих процессах разделяющие агенты обязательно должны образовывать азеотропы с этими компонентами. При этом разделяющий агент выводится из ректификационной системы в виде дистиллата. В процессах же экстрактивной ректификации применяют обычно разделяющие агенты со значительно меньшей относительной летучестью, чем у компонентов заданной смеси. Вследствие этого разделяющий агент выводится из системы в смеси с частью компонентов в виде кубовой жидкости. В процессах экстрактивной ректификации образование азеотропов [c.34]

Размеры дистилляционной и ректификационной колонны должны находиться в точном соответствии с количеством перерабатываемого вещества. При необходимости можно, конечно, большое количество сырья перерабатывать и в небольшой колонне, затрачивая на это много времени в другом крайнем случае при проведении процесса в слишком большой установке увеличиваются потери продукта и кубовые отходы. В лабораториях часто требуется разделять смеси в количествах, измеряемых миллиграммами, и наоборот, необходимо перерабатывать от 5 до 10 кг/ч сырья с применением полупромышленных методов. В связи с проблемами масштабного перехода от малых аппаратов к большим все большее значение приобретают исследования процессов дистилляции и ректификации на пилотных установках. [c.195]

Часто приходится решать вопрос о том, что можно ли вместо проведения исследований на пилотных установках ограничиться применением чисто расчетных методов, основанных на масштабном переходе от малых аппаратов к большим. Однако для ректификационного разделения веществ еще нет методов для достаточно точного математического описания процесса с учетом всех решающих факторов. Поэтому опытно-промышленные испытания по-прежнему остаются важнейшим источником сведений, необходимых для масштабного моделирования [33]. В первую очередь это относится к насадочным колоннам, для которых гидродинамические характеристики газового и жидкостного потоков играют особую роль (см. разд. 4.2). Кроме того, для оценки стоимости ректификационных колонн с целью уменьшения капиталовложений необходимо знать зависимость разделяющей способности и перепада давления от нагрузки. Эту зависимость для большинства колонн до сих пор нужно устанавливать экспериментально. Чтобы можно было сравнивать различные колонны, для их испытаний следует подбирать одинаковые смеси и испытания проводить в одинаковых условиях (см. разд. 4.10 и 4.11). [c.216]

Тарельчатые колонны применяют в лабораторных и промышленных установках для специальных задач разделения, например для получения дистиллята с высокой степенью чистоты методом непрерывной ректификации. Эти колонны используют также в лаборатории для проведения сравнительной ректификации, моделирующей промышленный процесс. Колонны с ситчатыми тарелками пригодны для аналитических разгонок при атмосферном давлении. Тарельчатые колонны используют в промышленных ректификационных установках непрерывного действия [34]. [c.345]

Проведение процессов ректификации в присутствии разделяющих агентов является общим признаком методов экстрактивной и азеотропной ректификации. Вместе с тем эти методы существенно отличаются друг от друга. При азеотропной ректификации разделяющий агент образовывает азеотропную смесь с одним или несколькими компонентами исходной смеси, в виде которой он отгоняется из ректификационной колонны в качестве дистиллята. При экстрактивной ректификации разделяющий агент должен обладать значительно меньшей летучестью, чем компоненты исходной смеси, и не образовывать с ними азеотропных смесей. Он отводится из колонны с кубовым остатком. [c.512]

Книга представляет собой монографию, содержащую новейшие материалы по методам, аппаратуре и технике проведения цроцессов дистилляции и ректификации. Приведены методы расчета лабораторной ректификационной аппаратуры, способы определения ее эффективности, а также сведения по автоматизации процессов ректификации. Монография снабжена большим количеством рисунков и чертежей различных аппаратов для перегонки, часть из которых стандартизована. [c.4]

Определение интервала изменения величины Я можно находить различными способами. Ниже рассматривается один из возможных вариантов. Находят рабочее флегмовое число Я на конечный момент проведения процесса при заданном значении х у. Это можно сделать одним из методов, указанных ранее (см. разд. 17.3.2) например, минимизацией функции п Я + 1) =/() ) и нахождением минимального объема ректификационной колонны. Для найденного значения флегмового числа графическим способом определяют потребное число теоретических ступеней изменения концентраций (рис. 17-26). [c.128]

Для любого типа ректификационного аппарата ведение расчета с помощью кинетических уравнений вполне закономерно и не требует каких-либо обоснований, так как при этом исходят из стремления дать математическое описание процесса, соответствующее действительной картине его протекания. Однако такой расчет пока трудно осуществим ввиду сложности реального процесса и недостаточности кинетических данных. Тем не менее разработка методов расчета (при условии некоторых допущений) и проведение исследований в указанной области необходимы уже теперь. Наличие вычислительных машин позволяет начать эту работу. [c.98]

При проведении процесса регенерации экстрагента методом ректификации важное значение имеет температура кипения экстрагента, которая может быть больше или меньше температур кипения других составляющих системы. В связи с тем что большую долю экстракта составляет экстрагент, количество тепла, необходимого для ректификации экстракта, а также размеры ректификационного оборудования окажутся, вероятно, меньшими, если экстрагент будет высококипящим компонентом разделяемой смеси. В данном случае вещество, подлежащее выделению, получается в виде дистиллята и поэтому не должно содержать высококипящих примесей, таких, как смолы, полимеры и т. п. Однако при этом высококипящие примеси будут аккумулироваться в циркулирующем экстрагенте, для очистки которого может оказаться необходимой дополнительная периодическая или непрерывная ректификация. В случае применения экстрагента с очень высокой температурой кипения для достаточно полного его отделения может потребоваться применение ректификации в вакууме вероятность разложения экстрагента при высокотемпературной ректификации будет возрастать. [c.152]

Опыты, проведенные авторами /19 /, показали, что оптимальные температурные поля для простых и обратимых процессов в аппаратах идеального вытеснения могут быть получены при непрерывном теплообмене новыми методами так называемого ректификационного или дистилляционного охлаждения. [c.289]

В книге описываются способы использования средств вычислительной техники для проведения расчетов и исследований технологических процессов. Изложение современного математического аппарата теории управления дано без громоздких математических теорем и выкладок. Основное внимание уделено вычислительным методам, позволяющим проводить расчеты по конкретным задачам до конечных численных значений. В книге описаны цифровые и аналоговые вычислительные машины, рассмотрены принципы программирования, изложены задачи оптимального конструирования ректификационны.х колонн и теплообменников. [c.4]

В ближайшем будущем однако следует ожидать широкого внедрения этих методов обогрева в ректификационную технику. В частности обогрев электротоком, уже и сейчас играющий крупную роль при проведении целого ряда процессов, требующих соблюдения весьма строгого температурного режима (например приготовление специальных сортов стали и различных алюминиевых сплавов), несомненно должен найти применение и при ректификации. Основными преимуществами электротока как обогревающего средства перед паром являются, как мы видели 1) возможность вести подогрев до любой температуры и [c.337]

Проведенный по этому методу анализ процесса очистки показал возможность переработки спирта-сырца на непрерывно действующих ректификационных аппаратах без предваритель-лого разбавления. [c.242]

Перед поступлением в криогенный блок синтез-газ, получаемый паровой конверсией природного газа или нафты, очищается от СОг и Н2О. После охлаждения в теплообменниках 1,2 и 6 смеси, состоящей из Нг, СО и СН4, до 90 К и отделения образовавшегося конденсата в сепараторе 7 она направляется в промывную колонну 5, где промывается жидким метаном. Отмытый метаном газ, состоящий в основном из водорода (99 молярных долей, %), подогревается в теплообменнике 2, и часть его направляется на расширение в турбодетандер 3. Жидкость, выводимая из куба колонны 5, в основном состоит из СО и СН4. Для удаления из этой жидкости растворившегося в ней Н она дросселируется в сепаратор (на рис. 72 не показан), в котором отделяется испарившийся водород. Извлечение СО из смеси СО - СН4 после подогрева в теплообменнике 8 производится в ректификационной колонне 10. Окись углерода, отводимая с верха колонны, последовательно подогревается в теплообменниках 9 и 13 и сжимается в компрессоре 14. Часть этого потока используется в испарителе 4 и для циркуляции, где после охлаждения и конденсации в аппаратах 13, 11 и 9 в качестве флегмы подается на верхнюю тарелку ректификационной колонны 10, обеспечивая проведение процесса ректификации. При использовании этого метода можно получить окись углерода с молярной долей примесей менее 0,1 % СН4 и 0,1 % Нг. [c.202]

Получаемый после каталитической гидроочистки рафинат фракции БТК отличается повышенным содержанием насыщенных углеводородов, что осложняет процесс ректификации и вносит специфические особенности в его проведение. Возникающие затруднения пытаются преодолеть либо применением особо эффективной ректификационной аппаратуры, либо прибегая к специальным методам — азеотропной ректификации, экстрактивной очистке и др. [c.130]

С понижением температуры коэффициент разделения в дистилляционных методах почти всегда повышается. Кроме того, при пониженном давлении частичная конденсация может быть избирательной, так как при этом наблюдается высокая скорость диффузии, обеспечивающая более свободный доступ молекул примеси к поверхности конденсатора. Поэтому и в кубе и в конденсаторе ректификационной колонны даже при работе с отбором продукта может иметь место некото]рый эффект разделения. При обычной же ректификации такое разделение по существу имеет место лишь в кубе колонны. Следовательно, при проведении дистилляционных процессов под пониженным давлением можно ожидать не только уменьшения вероятности термического разложения перегоняемой жидкости, но и более высокого эффекта разделения. Следует, однако, иметь в виду, что при уменьшении давления в колонне изменяются и другие параметры процесса, такие, как скорости потоков фаз, их количества и т. д. это ведет, как показали экспериментальные исследования, к увеличению ВЭТТ (ВЕП). Таким образом, с понижением давления в колонне возрастают и коэффициент разделения а и ВЭТТ. При понижении давления в области давлений, близких к атмосферному, преобладающим является рост коэффициента разделения в результате разделительная способность колонны увеличивается. По достижении некоторого давления эффект возрастания ВЗТТ начинает преобладать над эффектом возрастания а разделительная способность колонны начинает уменьшаться. Следовательно, в каждом конкретном случае разделения той или иной смеси должно иметь место оптимальное значение давления, при котором в колонне достигается наибольший фактор разделения. [c.100]

В общем случае при решении задачи построения оптимальной схемы разделения многокомпонентных смесей рассматриваются две взаимосвязанные задачи выбор основных методов проведения процессов разделения (обычная, экстрактивная, азеотропная ректификация, сорбционные и экстракционные процессы и т. д.) и построение оптимальной последовательности элементов схемы, в каждом из Кфторых реализуется некоторый тип процесса разделения. Выбор метода проведения процесса разделения принципиально может быть проведен при известных физико-химических свойствах компонентов исходной разделяемой смеси. Все же до настоящего времени этот этап синтеза схемы разделения разработан недостаточно полно я в большинстве случаев в качестве основного функционального элемента системы обычно принимается простая ректификационная колонна, оборудованная собственным кубом и дефлегматором [9, 53-—59]. В некоторых случаях такой метод построения схем ректификации действительно является наиболее экономичным методом разделения исходной смеси на чистые компоненты или на фракции определенного состава [9, 103]. [c.15]

Изучение абсорбционного метода, проведенное Е. И. Ароном [26], дало обнадеживающие результаты. В. Р. Кравец, М. П. Малков и С. С. Иванов [21] считают, что схемы, основанные на абсорбционном принципе, должны иметь с мекоторыми вариациями вид, изображенный на рис. 16. Разделяемый газ, сжатый др 15—25 ат. проходит последовательно через ряд абсорбционно-отпарных колонн, орощаемых тем или другим поглотителем. Процесс ведется так, что в каждой колонне. в поглотительной верхней части абсорбируется намеченный компонент, а в отпарной нижней части удаляются попутно поглощенные более лешие компоненты. Из каждой абсорбционно-отпарной колонны жидкость передается в соответствующую ректификационную колонну. В случае летучего поглотителя, например гексана, необхфснмо повышенное давление в ректификационной колонне, а тяжелые поглотители требуют, наоборот, пониженного давления. Из них основная масса поглощенного компонента выделяется в [c.68]

Пример 10. При проектировании ректификационных установок определение таких технологических параметров, как флегмовое число,число тарелок, положение тарелки питания, производится по некоторым критериям путем проведения многократнйгх расчетов с использованием определенной стратегии (см. с. 146). Процесс итеративного поиска этих параметров, как правило, приводит к существенным затратам машинного времени. Решение этой задачи более эффективно с использованием метода квазилинеаризации. В этом случае для описания ректификационной колонны используется система разностных уравнений с граничными условиями, решение которой возможно приведением ее к линейному виду и определением частного и однородных решений. При этом одной из переменных является и флегмовое число. Таким образом, удается исключить итерации по флегмовому числу, определяя его совместно с другими переменными задачи [18]. [c.61]

Следует указать на возможность проведения процесса ректификации циклическим методом, исследованным Гельбиным [74]. Например, Каннон [75] предложил подавать пар в ректификационную колонну циклически с периодом 3 с, для этого на паропроводе, соединяющем испаритель с колонной, устанавливают соответствующее регулирующее устройство. Мак-Виртер и Ллойд [76] для реализации циклического метода разделения применяли тарельчато-насадочную колонну, на пяти тарелках которой размещались небольшие слои насадки. При разделении этим методом смеси метилциклогексан—толуол они добились значительного повышения производительности ректификационной колонны. Были определены оптимальный период цикла и характер зависимости нагрузки от времени. Из графика, приведенного на рис. 164, отчетливо видно, что к.п.д. тарелок со слоями насадки при циклическом методе работы значительно выше, чем при непрерывном процессе. [c.240]

Обычная ректификация позволяет разделять компоненты с близкими температурами кипения при разности между последними вплоть до 0,5° ори применении ректификационных колрнн с числом теоретических ступеней разделения (тарелок) порядка 400—5 00, как это требуется при разделении изотопов, удается разделять смеси компонентов, температуры кипения которых различаются всего лишь на 0,05°. Путем использования избирательных методов, а в трудных случаях комбинированием с другими способами разделения, например с экстракцией и, главным образом, с газовой хроматографией, удается производить разделение смесей, до сих пор считавшееся неосуществимым. В следующих главах будут более подробно изложены сложные процессы ректификации, которые были теоретически детально рассмотрены Куном, а также Куном и Риффелем [3]. До проведения любой перегонки (это относится как к дистилляции, так и к ректификации), прежде чем начать расчеты, необходимо решить целый ряд вопросов. В табл. 3 приведена рабочая схема, которая должна оказать помощь при решении отдельных. проблем разделения. [c.46]

В промышленных ректификационных установках отчетлинп аметна тенденция к переходу от периодических методов разделе ния к непрерывным. Это заставляет и исследовательские лаборатории также заниматься этими проблемами. Методы разделения для крупных установок необходимо предварительно разрабатывать н лаборатории в одинаковых аппаратурных условиях. Прежде всего, в случае многокомпонентной смеси экспериментальным путем обычно можно быстрее прийти к цели, чем посредством рас четов. Очевидно также, что это наиболее экономичный путь исследований, так как проведение опытов на промышленных уста новках требует значительно больших затрат материалов, энергии и времени. В результате введения принципа изготовления лабора торных установок из отдельных деталей создана возможность в значительной степени приспособить лабораторную аппаратуру к промышленной схеме и благодаря этому воспроизвести (конеч но, в уменьшенном масштабе) общее протекание процесса раздело ния. Таким образом поставленные лабораторные опыты дают осно вание для проектирования полупромышленных и промышленны. установок. До сих пор часто оказывалось, что после решения проблемы разделения в лаборатории главная задача состояла в тол. чтобы найти путь перехода от метода, созданного в лаборатории (без учета промышленных возможностей), к промышленной уста [c.264]

Как уже отмечалось, во всех рассмотренных работах решалась з,адача синтеза только гомогенных процессов разделения, т. е. задача построения схемы разделения, из процессов одинакового типа, в частности, рассматривался только процесс обычной ректификации, проводимый в обычных ректификационных колоннах. В то же время разделение многокомпонентной смесит может быть проведено и такими методами, как абсорбция, экстракция, азеотропная я экстрактивная ректификация, а кроме того, во многих случаях разделение смеси на чистые компоненты или отдельные фракции немыслимо без использования этих методов разделения. Если учесть также гетерогенность схемы р,азделения в смысле использования в общей последовательности элементов различных конструктивных решений (например, установок, показанных на рис. 4), то количество возможных схем проведения процесса становится огромным [9, 68, 103]. [c.19]

На базе созданных алгоритмов расчета необходимо проведение исследований возможио большего числа схем организации процессов ректификации многокомпонентных смесей с целью разработки более конкретных методов оценки эффективности схем разделения и более совершенных эвритических правил синтеза структур ректификационных колонн. [c.88]

Таким образом, для очистки склонных к термораспаду веществ методом ректификации в ряде случаев можно пользоваться, но при относительно невысоких температурах процесса, что обычно достигается понижением давления в колонне или проведением процесса в атмосфере инертного газа [459—462]. Так, из результатов рассмотренной работы [454] вытекает, что очистку четыреххлористого ванадия ректификацией следует проводить при температурах пе выше 80° С, но и не ниже 40° С. Из данных работ [448, 453] следует, что оптимальной температурой процесса ректификационной очистки тетрабутилолова является температура 180° С, соответствующая давлению пара в колонне 40 торр циркуляция паровой фазы проводилась в атмосфере аргона. [c.130]

Для разделения газов пиролиза, содержащих водород, в промышленности применяют абсорбционно-ректификационный и конденсационно-ректификационный методы, Основное различие их заключается в проведении процесса деметанизации, т. е. удаления метана, водорода и других легких примесей. В абсорбциопно-ректифика-ционной схеме деметанизадию осуществляют абсорбцией при давлениях порядка 3,5—4,0 МПа и умеренно низких температурах (от —30 до —40 °С) с применением [c.75]

Методом математического моделирования обосновано, что целесообразно осуществлять процесс гидратации оксида этилегш в реакционно-ректификацион-ной колонне при 493 К и кратности вода оксид этилена в пределах (30 — 70) 1 в зоне проведения реакции. Показано, что между реакционной зоной колонны и зоной интенсивного фракционирования реакционной смеси располагается зона практически постоянных составов пара и жидкости. Проанализированы особенности работы реакционно-ректификационной колонны, в частности, показано, что чистота получаемого этиленгликоля определяется в первую очередь особенностями работы реакционной зоны колонны. Обоснована адекватность разработанной модели. [c.294]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология