Разгонка при частичном орошении

В целях конструирования и для практической работы необходимо иметь достаточно хорошее представление о методах определения состава от тарелки к тарелке или от точки к точке при частичном орошении. На четкость разделения в результате любой разгонки оказывают большое влияние число теоретических тарелок и флегмовое число. При промышленной ректификации необходимо бывает вычислить составы [c.44]

Это является уравнением рабочей линии для любой части тарельчатой колонны непрерывного действия выше тарелки питания или для любой части колонны периодического действия, работающей при установившемся равновесии (стабилизированная разгонка) с частичным орошением. [c.46]

А. РАЗГОНКА ПРИ ЧАСТИЧНОМ ОРОШЕНИИ [c.55]

Если разгонку осуществляют при стабилизированных условиях и частичном орошении, то число теоретических тарелок можно определить [c.62]

Если разгонка протекает при частичном орошении и при таком большом числе тарелок, что разница в составе между жидкостью в кубе и дестиллятом перестает зависеть от числа тарелок, то [c.94]

Рис. 46. Влияние изменения состава на степень разделения прн периодической разгонке. Работа начинается при частичном орошении.

Рис. 49. Выход фракции при частичном орошении в разгонке хлор- и бромбензола [200].

Это уравнение является одним из видов решения уравнения Рэлея с помощью уравнения Фенске для фракционированной разгонки [раздел V, уравнение(16)]. Размер промежуточной фракции, т. е. четкость разделения, в этом случае зависит лишь от а" и кЬ- Константа интегрирования к о, в свою очередь, зависит от состава загрузки и от так что последние две величины являются независимыми переменными для случая, когда предполагается полное орошение. Выбор пределов промежуточной фракции, как, например, Хо =0,9 и Хп =0,1, совершенно произволен. Могут быть выбраны и другие пределы, продиктованные теми или иными соображениями. Подобные же уравнения могут быть выведены для случаев частичного орошения и заметной величины задержки. При этом величина промежуточной фракции зависит от реального флегмового числа и задержки. [c.135]

При работе колонны в отборном режиме, т. е. при частичном орошении (р>0, Ф<оо), загруженная в куб колонны смесь, например в случае разделения обычных смесей, может быть разделена путем непрерывного отбора части дистиллята на несколько фракций с различными температурами кипения. В этом случае термин ректификация отождествляется с термином фракционированная разгонка. При этом, разумеется, в зависимости [c.38]

Стабильная широкая фракция бензина с низа стабилизатора К-4 под собственным давлением поступает в колонну вторичной разгонки К-3. С верха этой колонны фракция н. к. - 85 °С в паровой фазе поступает в конденсатор-холодильник Х-4 и после конденсации собирается в емкости Е-4. Отсюда фракцию н. к. -85 °С частично направляют на орошение колонны К-3, а балансовый избыток - в колонну К-6. С верха колонны К-6 фракция н. к. —62 °С проходит конденсатор-холодильник Х-5 и собирается в емкости Е-5. Отсюда часть ее поступает на орошение колонны/<Г-б, а избыток [c.42]

И стадия ректификации. Разделение концентрата ПМС-1р осуществляют в колонне 20. Из приемника 17 концентрат загружают в куб 19 и нагревают до 150 °С. При достижении указанной температуры колонна 20 работает в режиме на себя в течение 24 ч, а затем начинают отбор. Пары продуктов поднимаются по колонне и, обогатившись легкокипящими фракциями поступают во встроенный конденсатор, охлаждаемый водой. Конденсат из верхней части колонны частично (через паровой подогреватель 21) поступает на орошение колонны, а частичка его отбирают в приемники 22. Ректификацию концентрата ПМС-1р ведут при атмосферном давлении и отбирают три фракции головную (80—100 °С), промежуточную (100—152 °С) и концентрат ПМС-1р (152—153°С). По окончании разгонки отключают обогрев, охлаждают кубовый остаток и выгружают его в сборник 23. [c.180]

Ректификация представляет собой разгонку, сопровождающуюся процессом взаимодействия выходящей из перегонного аппарата смеси паров со стекающей им навстречу жидкостью (флегмой или орошением), полученной частичной конденсацией паров. [c.134]

При непрерывной разгонке (обычно при работе в заводском масштабе) материал, подлежащий перегонке питание), непрерывно вводится в колонну сбоку, а продукты непрерывно выводятся из низа исчерпывающей части или куба и из холодильника. В некоторых случаях продукт выводится также и из промежуточных точек колонны выше или ниже точки, в которую подается питание. Та часть колонны непрерывного действия, которая находится выше места ввода питания, называется укрепляющей, та часть колонны, которая находится ниже места ввода питания, называется исчерпывающей. При периодической разгонке весь материал, подлежащий разгонке загрузка), помещается в куб до начала разгонки. В течение разгонки отгон выводится только через холодильник-конденсатор. Применяются как парциальные (частичные), так и полные конденсаторы (дефлегматоры). В первых отгон выводят в виде пара из верхней части конденсатора, и для сжижения пара требуется дополнительный холодильник. Конденсаторы иногда называют дефлегматорами, а жидкий конденсат— флегмой . В конденсаторах полной конденсации конденсируется весь пар и отгон выводится в виде жидкости ниже конденсатора. При этом отбирается лишь часть конденсата, а остающаяся жидкость стекает в виде орошения и восполняет флегму. Е( и весь конденсат возвращается в колонну и отгон не отбирается, то говорят, что колонна работает с полным орошением, или с бесконечным флег-мовым числом. Работа колонны при полном орошении часто применяется как предварительная стадия разгонки для того, чтобы привести колонну до начала отбора отгона по возможности ближе к состоянию равновесия. Если конденсат разделяется на орошение и дестиллят, то колонна работает при частичном орошении, или с конечным флегмовым числом. [c.8]

В действительности же перегонки всегда проводят при частичном орошении (т. е. при непрерывном отборе дестиллята), за исключением тех случаев, когда дестиллят удаляют периодически после работы в течение некоторого времени с полным орошением [97]. Но и это, повидимому, эквивалентно работе с частичным орошением, даже в том случае, когда отбор дестиллята происходит через большие промежутки времени. Тем не менее обычно считается, что число теоретических тарелок при полном орошении для любой колонны является показателем той степени разделения, какая будет получена при работе с частичным орошением. Техника эксперимента и расчеты при полном орошении проще. При этом различные части колонны можно привести к равновесию-с более воспроизводимым результатом. Другими словами, метод определения числа теоретических тарелок при полном орошении представляет удобный путь сравнения эффективности колонн, если даже полученные результаты не будут столь же точны, как при разгонке с частичным орошением. [c.30]

Приборы для отбора проб дестиллята и жидкости из куба. Пробы дестиллята могут быть отобраны из головки таким же способом, как это обычно делается в течение разгонки, за исключением того, что мертвое пространство или задержка в отводной трубке должна быть минимальной. Конечно, эту задержку можно выпустить из отводной трубки до того, как будет отобран образец, но это будет равноценно работе с частичным орошением в то время, когда требуется полное орошение. Для отбора проб из куба фракционирующая колонка, которую следует испытать, должна быть снабжена устройством, позволяющим отбирать пробу для анализа, не прерывая разгонки и не допуская испарения более летучего компонента из образца. С этой целью пробу до того, как она будет сообщаться с воздухом, следует охладить либо с помощью небольшого холодильника, либо погружая сосуд с пробой в охлаждающую баню. Трубка для отбора пробы должна иметь возможно меньший объем. Перед самым отбором пробы трубку следует промыть жидкостью из куба. Иногда присоединяют трубку с краном для отбора проб к самой нижней части куба (рис. 8, А). Для обычных стеклянных колб можно изготовить сифонное устройство (рис. 8, Б), если имеется добавочный тубус. Применение пипеток для отбора проб из кипящей жидкости в кубе не рекомендуется. В некоторых случаях небольшая часть флегмы, вытекающая из нижней части колонны, может быть отведена в сосуд для пробы. Следует считать, что такая проба будет отличаться по составу от пробы из самого куба на одну теоретическую тарелку, однако это предположение может привести к ошибке [102, 103]. Имеется слишком мало экспериментальных данных, чтобы сделать окончательный вывод по этому вопросу. [c.30]

Основание для расчета от тарелки к тарелке. Сорель [108] впервые показал, что не следует ожидать при частичном орошении такой же степени разделения на терелке, как и при полном орошении, если даже все прочие условия будут одинаковыми. Его метод вычисления степени разделения при любом флег-мовом числе с помощью материального и теплового балансов был подробно разработан для тарельчатых колонн непрерывного действия. Эти же самые принципы приложимы к насадочным колоннам и периодической ректификации, но при тщательном анализе следует ввести еще два дополнительных фактора. В процессе периодической разгонки имеет место непрерывное изменение концентраций в любом месте колонны по мере того, как легколетучий компонент постепенно отгоняется. Это вызывает необходимость дополнительного введения в систему расчета, выработанную для непрерывной перегонки, скорости изменения переменных факторов во времени, что может привести к заметной разнице в уравнениях, в особенности если не пренебрегать задержкой (см. стр. 53). Кроме того, в насадочных колоннах постепенно изменяются и концентрации вдоль колонн, что требует применения дифференциального анализа. Это, естественно, является более сложным, чем аналогичные расчеты тарельчатых колонн, для которых может быть разработана теория последовательного расчета от тарелки к тарелке, отвечающего ступенчатому изменению составов. [c.45]

Соотношение между составами жидкости куба и дестиллята при различных условиях разгонки лучше всего видно из графиков, подобных изображенным на рис. 17. На этом рисунке состав дестиллята, отложенный против состава жидкости куба, вычислен для стабилизированной разгонки при флегмовом числе 7 д=4/1, а также для периодической разгонки с тем же флегмовым числом, но при разных отношениях за ],ержки к загрузке. Кроме того, на рисунке показан предельный теоретический случай разгонки при полном орошении. Совершенно разные кривые получаются в зависимости от того, начать ли разгонку при полном орошении или при частичном орошении. При периодической разгонке и частичном орошении величина получающихся чисел зависит от предыдущего течения разгонки для приведенных на рисунке кривых величины рассчитывались от тарелки к тарелке так, как это описано на стр. 106. Эти расчеты основаны на многочисленных упрощающих предположениях, однако в них учитывается изменение состава при периодической ректификации в зависимости от времени. Соотношения, подобные тем, что представлены на рис. 17, наблюдались также на экспериментальных кривых [101, 136—138]. [c.55]

Уравнения Сореля—Льюиса, Мак-Кэба—Тиле и Смокера пригодны в известной мере для расчета периодической разгонки при частичном орошении, если задержка мала, а флегмовое число не слишком мало. Если задержка велика, то все вышеприведенные методы становятся непригодными и требуются более сложные уравнения, рассматриваемые подробно в разделах V и V" . [c.63]

Методы Вестхавера, Куна и Боумена предназначены для случаев обмена компонентами между потоками пара и жидкости после того, как колонна достигнет равновесия при полном орошении или при стабилизированной разгонке с частичным орошением. Коген [24J рассмотрел изменения, происходящие во время начального периода работы, когда колонна лишь подходит к установившемуся состоянию. Это является весьма важным вследствие большой продолжительности начального периода при разделении изотопов или других близкокипящих смесей. Коульсон [187] и Берг и Джеймс [188] также вывели уравнения для времени, необходимого для достижения равновесия эти уравнения обсуждаются в разделе V. [c.80]

Согласно упрощенной теории, предполагается, что разгонка с самого начала протекает при частичном орошении, в то время как периодические разгонки большей частью фактически начинаются при полном орошении вплоть до отбора первой порции дестиллята. [c.91]

Все расчеты по последнему способу указывают, что разделение становится хуже по мере того, как отношение задержки к загрузке становится большим, вне зависимости от конкретной величины начального состава, относительной летучести, числа теоретических тарелок и флегмового числа. Расчет же от тарелки к тарелке при условии частичного орошения (рис. 54, А—В) указывает на значительно более сложную зависимость, 11ри которой приходится учитывать два новых фактора состав загрузки и начальные условия разгонки. Так, на рис. 54, А приведены кривые, которые были вычислены для разгонки смеси, содержащей 9,6 мол.% дихлорэтана в толуоле, на колонне, имеющей 5 теоретических тарелок, при флегмовом числе 4 и задержке в 2,88 7,2 14,4 28,8 и 57,6% загрузки. При этих расчетах было принято, что колонна до начала разгонки приводилась к равновесию при полном орошении. Кривые на рис. 54, Б были рассчитаны для тех же самых условий разгонки, за исключением того, что задержка была принята равной 28,8 и 57,6% и колонка приводилась в равновесие при флегмовом числе 4 (с возвратом отгона в куб) до того, как была начата периодическая разгонка. Из рассмотренных кривых на рис. 54, А еле- [c.126]

Головка, которая расположена над ректифицирующей частью, имеет двоякое назначение снабжать колонку флегмой и отводить разгоняемый продукт в приемник для дестиллята. В дополнение к этому головка служит также для регулирования флегмового числа. Пар, поступающий из колонки в головку конденсируется либо частично, либо полпостью. Если пользуются головкой частичной конденсации, то всю сконденсированную часть пара возвращают в колонку в виде орошения, а несконденсированная часть поступает в дополнительный холодильник. Если используют головку полной конденсации, то она содержит специальное устройство для отделения и вывода части конденсата в виде отгона и возврата оставшейся части в колонку в виде орошения. Головка частичной конденсации несколько улучшает разгонку, приводя к некоторому обогащению пара однако это обогащение весьма мало, а так как работу головки частичной конденсации трудно регулировать, то в большей части лабораторных фракционирующих приборов применяют головки полной конденсации. Для хорошей работы куба, ректифицирующей части и головки необходимы многочисленные дополнительные приборы. Большое число хорошо сконструированных и потенциально высокоэффективных ректифицирующих колонок давали в практической работе неожиданно плохие результаты, вызванные несоответствием дополнительных регулирующих приборов. [c.155]

Рис. 31. Головка колонки для азеотропной разгонки с частично растворимой добавкой и автоматическим отбором дестиллята. / —воронка для орошения Л —воронка для отбора Я—лиияя возврата добавки 5—сепаратор.

С узла обессоливания и обезвоживания нефть забирается сырьевым насосом 5 и под небольшим давлением (необходимым лишь для преодоления гидравлических сопротивлений) проходит теплообменники 4, где она нагревается до температуры 80— 100 °С, а затем подается в трубчатую печь 1. Нагретая в печи до температуры 300—320 °С и частично испарившаяся нефть выводится в испаритель, расположенный в нижней части ректификационной колонны 2. Неиспарившаяся жидкая часть нефти (мазут) выводится из испарителя через теплообменники 4 и поступает на дальнейшую переработку (на вакуумную разгонку с целью получения масел, на крекинг-установку для получения дополнительного количества бензинов и углеводородных газов) или может быть использована в качестве котельного топлива. С верха колонны отбирают пары бензина и газ, который в основном состоит из пропана и бутана, с определенных тарелок по высоте колонны — лигроин, керосин, а с низа колонны — газойль. Смесь паров бензина с газом, через теплообменник направляется в конденсатор-холодильник 6, где пары бензина конденсируются, а затем вместе с газом поступают в газосепа-ратор 8. Здесь газ отделяется от бензина. Часть бензина насосом 7 подается на верх колонны для орошения. Лигроин, керосин и газойль через теплообменники 4 и холодильники 9 направляют на соответствующую очистку и затем выпускают как товарные продукты или используют как сырье для нефтехимического или основного органического синтеза. [c.26]

Искусственно в ректификационной колонне создаются нееамопро-извольные потоки паров углеводородов и тепла путем испарения смеси при температуре выше температуры окружающей среды и подачи парожидкостной или паровой среды в вертикальный ректификационный аппарат, е верха которого отводится чаеть паров. За счет потерь тепла в окружающую среду, например через стенку колонны, происходит самопроизвольная дробная частичная конденсация наиболее высококипя-щих углеводородов, разделение паровой части на легкокипящие и вы-еококипящие углеводороды. Такой процесс происходит и при лабораторной разгонке нефти и ее фракций. Но, как правило, в промышленности самопроизвольный процесс потерь тепла в окружающую среду недостаточно интенсивен или требует значительной охлаждающей поверхности ректификационной колонны, поэтому для интенсификации дробной конденсации паров, т. е. для увеличения скорости разделения смеси на фракции в производстве на верх колонн подается относительно холодная жидкость (орошение) для увеличения скорости самопроизвольного процесса конденсации пара и его охлаждения, а также специальными устройствами увеличивают контакты между паром и жидкостью. В этом случае процесс уже нельзя назвать самопроизвольным, хотя по физической природе он соответствует самопроизвольному процессу. [c.56]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология