Рабочий процесс в ректификационной колонне

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]

Диффузионная и кинетическая картина процесса многокомпонентной ректификации выяснена пока недостаточно, поэтому создание обоснованного во всех деталях, теоретически строгого метода расчета сложной колонны оказывается весьма трудной задачей. Экспериментальные исследования рабочего процесса действующих колонн не дали пока таких существенных результатов, которые исчерпывающим образом объяснили бы все особенности развития и протекания как процесса в целом, так и отдельных его ступеней. Этим объясняется широкое использование в анализе работы ректификационных колонн термодинамического метода исследования, покоящегося на гипотезе теоретической тарелки. [c.301]

Целью расчета ректификационной колонны, разделяющей многокомпонентную смесь, является определение условий, позволяющих получить продукты желательных качеств при назначенных исходных параметрах процесса. Так, в ходе расчета должно быть найдено рабочее давление в колонне, условия ее орошения, число теоретических тарелок в ее секциях, выбран тип контактного устройства, определены составы концевых продуктов и величины эффективности реальных тарелок колонны. [c.344]

Чтобы определить конкретный рабочий режим разделения ректификационной колонны, необходимо предварительно закрепить некоторое конкретное число переменных параметров процесса, характеризующих его установившееся состояние. Анализ работы ректификационной колонны, основанный на принятии гипотезы теоретической тарелки, сводится к совместному рассмотрению соотношений парожидкостного равновесия и уравнений материальных и тепловых балансов. Общее число входящих в эти уравнения переменных, характеризующих процесс разделения [c.345]

Вследствие того что процессам ректификации уделяется в литературе особое внимание (это является отражением их важной роли в химической промышленности), они заслуживают специального рассмотрения. Расчет ректификационных колонн 2 — одна из первых областей химической техники, где были применены цифровые вычислительные машины они продолжают пользоваться здесь популярностью . Сочетание большой сложности и широкого выбора возможных рабочих условий делает, в частности, эту область весьма подходящей для применения машинных методов расчета. [c.174]

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]

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]

Замечание. Рассмотренные в этом параграфе задачи имеют широкое практическое применение. Например, при исследовании ректификационных процессов, когда требуется произвести расчет ректификационной колонны, необходимо знать уравнения линии рабочих концентраций и линии равновесия распределяемого компонента. С этой задачей и ей подобными можно ознакомиться в книгах [1, с. 248 6]. [c.31]

В генераторе реальной установки не происходит полного отделения паров рабочего агента от абсорбента, что вызывает необходимость установки после генератора специальных устройств — ректификационной колонны и дефлегматора — для обогащения паров рабочего агента. Процесс обогащения вызывает дополнительный расход тепла на работу установки. Из-за неполного разделения рабочего агента и абсорбента в генераторе в абсорбер поступает пе чистый абсорбент, а слабый раствор рабочего агента в абсорбенте, отчего возрастает количество тепла, отводимого из абсорбера, на единицу полезной производительности установки. [c.117]

На рис. 5.10 показаны принципиальная схема двухступенчатого абсорбционного трансформатора тепла (а) и процесс работы в . -диаграмме (б). Процесс сжатия рабочего агента, с давления ро в испарителе до давления рк в конденсаторе осуществляется двумя последовательно включенными термохимическими компрессорами КМа и КМа (обведены штриховыми контурами). Каждая ступень компрессора состоит из абсорбера, генератора с ректификационной колонной, дефлегматора, теплообменника и насоса для перекачки крепкого раствора. [c.128]

При полном рабочем давлении в эпюрационной колонне 12 и переработке р. ней 30—40% спирта, содержащегося в бражке, расход пара на процесс эпюрации увеличивается в 2,5—3 раза по сравнению с эпю-рацией на аппаратах косвенного действия, что в переводе на 1 дал составляет 15—20 кг пара, т. е. процесс очистки спирта в эпюрационной колонне при работе аппарата по двухпоточной схеме ведется в области, близкой к области абсолютной эпюрации . Освобожденный от головных и большей части промежуточных примесей эпюрат поступает на питательную тарелку второй ректификационной колонны 16. С верхних тарелок двух ректификационных колонн производится отбор высококачественного ректификованного спирта. [c.126]

Таким образом, типичная зависимость ЧТТ ректификационной колонны от величины флегмового числа представлена на рис. 17-20. С помощью подобной зависимости п=/ Я) можно найти лишь ориентировочное значение рабочего флегмового числа, поскольку в данном случае на рис. 17-20 учитываются практически только капитальные вложения. Для нахождения оптимального флегмового числа необходимо учитывать еще и эксплуатационные затраты на проведение процесса ректификации, которые вносят существенный вклад в общую стоимость процесса (в рассматриваемом случае это прежде всего расходы теплоты на проведение процесса). [c.122]

На практике при разделении смесей веществ чистые компо -ненты в зависимости от варианта рабочей схемы могут отбираться в виде дистиллята или в виде кубовых остатков. Тог или иной вариант рабочего процесса выбирают на основание технико-экономического расчета, при котором учитывают размеры ректификационных колонн и теплообменных аппаратов степень разделения, а также энергетические затраты. [c.174]

Для создания небольшого вакуума (до 680 мм рт. ст.) используются одноступенчатые эжекторы. Более глубокий вакуум (до 40-70 мм рт. ст.) создают с помощью многоступенчатых пароэжекторных агрегатов с промежуточными конденсаторами. Разработана и внедрена на ряде НПЗ (Московском и др.) вакуумсоздающая система, практически не загрязняющая промстоки и окружающую среду. В качестве рабочей жидкости вакуумсоздающей системы вместо водяного пара используется одна из фракций, получаемых в вакуумной ректификационной колонне. Принципиальная схема экологически чистой вакуумсоздающей системы представлена на рис. 7П. Газы разложения и пары углеводородов подаются в вакуумсоздающее устройство В-1. В качестве рабочего тела используется жидкая дизельная фракция или вакуумный газойль. В результате рабочего процесса происходит конденсация паров и сжатие газов разложения до заданного давления 0,10-0,11 МПа за счет энергии рабочего тела. На выходе из вакуумсоздающе-го устройства образуется газожидкостная смесь, которая поступает в сепаратор С-1, где происходит разделение жидкой и газообразной фаз. Газы из сепаратора поступают в печь на сжигание или на дальнейшую утилизацию, а рабочая жидкость — в теплообменник ТО-1. [c.684]

Данные исследований равновесия жидкость — нар в области малых концентраций представляют непосредственный практический интерес для расчета конкретных процессов очистки и выделения соответствующих продуктов или нри использовании разбавленных растворов в качестве рабочих смесей для испытания ректификационных колонн (см. гл. IV). [c.32]

РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС В РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЕ [c.42]

Аппараты алкилирования 1 и отгонки бензола 2 работают вместе как одна ректификационная колонна. В реакторе 1 реакция и ректификация протекают в присутствии катализатора, размещенного в пакетах. Непрореагировавшие этилен и бензол, уходящие из верхней части аппарата 1, после конденсации бензола поступают в доводящий реактор 3, в котором оставшийся этилен реагирует с бензолом на цеолитном катализаторе в виде таблеток. Кубовую жидкость колонны 2 разделяют ректификацией в колоннах 5 и б на этилбензол, полиэтилбензолы и тяжелый остаток. Полиэтилбензолы реагируют с бензолом на цеолитном катализаторе в реакторе переалкилирования 4, давая дополнительное количество этилбензола. В качестве этиленового сырья можно использовать как этилен для полимеризации, так и разбавленную этиленовую фракцию с содержанием этилена 10 % и выше. Отработанный катализатор выгружают и направляют на специальную установку для регенерации. Реакторы спроектированы для двух-четырехлетней непрерывной работы. В процессе не получается никаких стоков, рабочая температура низка, благодаря чему аппараты можно изготавливать из углеродистой стали. [c.330]

Процесс выделения водорода из такой смеси отличается от разделения воздуха на кислород и азот. Ректификация кок сового газа необязательна, так как температура кипения водорода значительно ниже температур кипения всех других компонентов смеси, и потому соответствующего понижения температуры смеси достаточно для того, чтобы сконденсировать эти компоненты и, таким образом, уменьшить содержание примесей в газе до требуемых пределов. При проведении же процесса ректификации потребовалось бы применение гораздо более низких температур, так как ректификационную колонну надо было бы орошать более летучим компонентом, в данном случ.зе жидким водородом, критическая температура которого равна 33,3°К. В описываемом процессе температуры ниже 60°К не применяются, следовательно, рабочая температура всегда выше кр итической тем пер ату р ь водорода. [c.366]

Разработка узла ректификационной колонны начинается с графического или аналитического определения числа единиц переноса (ЧЕП) или числа теоретических тарелок, необходимых для осуществления заданного процесса. Если обозначить через ВЕП высоту ректификационного устройства, обеспечивающего единицу переноса, то рабочая высота Н всей колонны будет равна [c.64]

Ректификационные колонны с системой кипятильников, дефлегматоров, холодильников, сборников любых процессов. В зависимости от рабочих условий допускается размещение в зданиях ректификационных колонн периодического действия с застывающими продуктами или их отдельных секций. [c.503]

Чистка составляет основную часть ремонтных работ. Чистке подвергаются теплопередающие поверхности (от накипи, шлама, ила, смол), реакционные котлы( от остатков переработанных веществ) ректификационные колонны, сборники, отстойники и т. п. В процессе чистки приходится снимать крышки, ткpывJTь люки, извлекать трубчатки, поэтому необходимо предусмотреть доста-точную рабочую площадь вокруг упомянутых аппаратов, а под ними или непосредственно на них — монорельсы с талями, кран-балки, краны-укосины достаточной грузоподъемности. [c.162]

Установка представляла собой модель исчерпывающей части экстрактивно-ректификационной колонны. Отбираемый из верха колонны пар конденсировали, конденсат смешивали с жидкостью, отбираемой из куба, и эту смесь подавали на верхнюю тарелку колонны. При установившемся режиме измеряли расходы материальных потоков и отбирали пробы жидкости и пара с каждой тарелки. Опытные данные обрабатывали графическим методом Мак-Кеба и Тиле, поскольку исходная смесь являлась бинарной и относительная летучесть разделяющего агента сравнительно малой. Данные опытов показали, что рабочая линия процесса экстрактивной ректификации, выраженная в относитель-ных концентрациях изобутана в углеводородной смеси, во о.З всех случаях близка к прямой. [c.307]

Характер изменения отдельных частей эксплуатационных расходов (т. е. энергетических и амортизационных расходов) с изменением избытка флегмы изображен графически на рис. 11 [60]. Часть эксплуатационных расходов, определяемых расходом теплоносителя, возрастает прямо пропорционально величине избытка флегмового числа (кривая I). Более сложной является зависимость амортизационных отчислений от величины избытка флегмы. С увеличениемвозрастает движущая сила процесса и уменьшается необходимое число теоретических и соответственно действительных ступеней. В итоге при некотором флегмо-вом числе рабочий объем ректификационной колонны станет минимальным и, следовательно, минимальной будет ее стоимость и амортизационные отчисления. Поэтому зависимость амортизационных отчислений от избытка флегмы имеет минимум (кривая 2), который лежит в области значений флегмы, приближающихся к рекомендуемым в литературе, т. е. 1,3-1,4. Отсюда следует, что суммарные затраты будут также иметь минимум, который не совпадает с минимумом амортизационных отчислений. Это обьясняется тем, что стоимость энергетических средств, пропорциональная увеличению флегмового числа, перемещает точку экстремума в область низких значений тем больше, чем выше относительная стоимость энергетических средств. [c.61]

Разделяемый газ идет навстречу непрерывно движущемуся слою активированного угля и, в зависимости от условий работы и молекулярного веса составляющих газа, в большей или меньше степени адсорбируется углем. Активированный уголь после насыщения, двигаясь к низу колонны, в части ее, расположенной ниже места ввода исходного газа, приходит в соприкосновение с тяжелыми углеводородами, испарившимися из угля в нижней части колонны. Тяжелые углеводороды вытесняют из угля адсорбированные им углеводороды меньшего молекулярного веса и последние выводятся из колонны через специальный боковой газоотвод. При этом происходит фракционирование и прп соблюдении необходимых рабочих условий возможно разделение, как и в обычных ректификационных колоннах. Схема гиперсорбционного процесса приведена на рис. 36. [c.75]

Цель расчета ректификационной колонны состоит в том, чтобы на основе анализа ее рабочего режима и процессов, происходящих на контактных ступенях, установить для каждой пз них степень обогащения фаз н тем самым получить возможность судить о пеобходи-Рпс. III.2. Схема трехступенчатого каскада, мом для назначенного разделения числе тарелок и о составах, количествах, температурах и давлениях потоков паров и флегмы по всей высоте колонны нри установившемся режиме ее работы. [c.124]

Программы расчета рабочих режимов ректификации отличаются большим разнообразием по сложности модели процесса (упрощенные и точные), постановке задачи расчета (проектная, проектно-проверочная, проверочная), виду разделяемой смеси (близко-кипящие, нефтяные, смеси углеводородных газов, азеотропные, гетероазеотропные), типу ректификационных колонн или комплексов (простая колонна, колонна со стрипингами, несколькими вводами питания, гетероазеотропный комплекс), используемому алгоритму (независимое определение концентраций, метод трехдиагональной матрицы, метод от тарелки к тарелке, релаксационный метод, матричный метод). Большинство из этих методов рассмотрено в гл. 7, так же как и расчет фазового равновесия. [c.564]

Установка представила собой модель исчерпывающей части экстрактивно-ректификационной колонны. Отбираемый из верха колонны пар конденсировался, конденсат смешивался с жидкостью, отбираемой из куба, и эта смесь подавалась в верх колонны. Благодаря этому легко обеспечивалась стабильность режима процесса. При установившемся режиме измерялись расходы материальных потоков и отбирались пробы жидкости и пара с каждой тарелки. Обработка опытных данных производилась графическим методом Мак-Кэба и Тиле, поскольку разделяемая смесь являлась бинарной. Данные опытов показали, что рабочая линия процесса ректификации, выраженная в относительных концентрациях изобутана в углеводородной смесч, во всех случаях близка к прямой. [c.264]

Динамические характеристики ректификационных колонн пытаются рассчитывать, применяя различные математические модели. По Кёллеру и Шоберу [264] динамика колонн становится объектом изучения в тех случаях, когда нащей целью является 1) исследование выходных параметров колонн во времени после простого или комбинированного возмущающего воздействия на процесс ректификации 2) моделирование процессов ввода и вывода колонн из рабочего режима, а также отклонений от него (предусмотренных или случайных) 3) поверочный расчет нестационарных режимов промышленных установок 4) расчет стационарных режимов как предельных случаев переходного процесса ректификации 5) моделирование процессов управления установками 6) улучшение динамических характеристик колонн с учетом существенных факторов, проявляющихся в неустано- [c.49]

В отличие от реакторов дегидрирования ректификационные колонны являются значительно более инерционными объектами управления. Режим колонн определяется большим числолм независимых переменных параметров. Кроме того, сравнительно незначительные нарушения рабочего режима могут привести к полимеризации стирола в кубах колонн или к получению некондиционного продукта. Все это делает экспериментальное снятие статических характеристик ректификационных колонн практически невозможным. Единственный путь отыскания таких характеристик — лмате-матическое моделирование процесса ректификации посредством аналитических зависимостей. [c.298]

На практике установка Гудри для крекинга с неподвижным катализатором состоит из трех реакторов, подогревателя воздуха, газовой турбины и нескольких ректификационных колонн. Исходное сырье, например, газойль, подогревают в теплообменнике за счет тепла газов, выходящих из реактора, после чего доводят его температуру в трубчатой печи до 470— 480°. Рабочая температура всецело определяется свойствами исходного сырья, которые в свою очередь зависят от его происхождения. Процесс проводят непрерывно, попеременно пропуская исходное сырье через три печи. По истечении 10 мин. катализатор в первой печи начинает уже снижать свою активность и поток паров переключают на вторую печь, а затем, еще через [c.264]

Мероприятия, обеспечивающие безопасную эксплуатацию ректификационных колонн. Большинство колонн на нефтеперерабатывающих производствах работают при повышенных давлениях (выше 0,07 МПа) и температурах. Поэтому такие колонны являются объектами, подконтрольными органам Госгортехнадзора, и на них распространяются правила аппаратов, работающих под давлением. В связи с этим, они должны быть оборудованы соответствующими приборами для ведения технологического процесса в заданных режимах, а также дополнительными устройствами — предохранительными клапанами, срабатывающими при превышении максимально допустимого рабочего давления, с отведением сбросов в факел ьную систему Колонна в обязательном порядке должна быть снабжена манометром. [c.78]

Выше были рассмотрены закономерности процесса глубокой очистки веществ в непрерывно действующих колоннах. Однако поскольку производство веществ особой чистоты в целом является малотоннажным, для их получения обычно используются ректификационные колонны периодического действия. Характерной особенностью таких колонн является то, что ректификации в них подвергается определенное, заданное количество исходной смеси. Перед началом процесса исходная смесь — загрузка — помещается в питающую емкость — куб, и колонна вводится в рабочий режим. По окончании процесса оставшаяся в кубе жидкость удаляется, и операция повторяется со следующей залрузкой. В зависимости от природы отделяемых примесей и очищаемого вещества применяют колонны разных конструкций, отличающиеся в основном расположением питающего куба и соответственно способом отбора примеси или продукта. [c.82]

Поскольку в очищаемом веществе содержится и низко-н высококипящие примеси, процесс ректификационной очистки иногда осуществляют в двухкубовой колонне. Ректификация при этом происходит в две стадии. Загрузка помещается в нижний куб, затем колонна вводится в рабочий режим и из верхнего куба (конденсатора) колонны производится отбор низкокипящих примесей до достижения заданного их содержания в жидкости, находящейся в нижнем кубе, после чего процесс прекращается. Затем жидкость из нижнего куба перегоняется [c.82]

Наиболее распространенным в настоящее время методом расчета ректификационных колонн является метод расчета при помощи диаграммы равновесия. Этот метод, первоначально предложенный Кэбом и Тиле, употребляется в различных модификациях. Метод основан на построении в диаграмме равновесия так называемых рабочих или оперативных линий колонны, уравнения которых связывают между собой составы пара и жидкости в любом сечении колонны между ее тарелками, состав дистиллята, состав остатка и флегмовое число. Вывод уравнений этих линий основывается на рассмотрении материального баланса ректификационного процесса. Рассмотрим тарелочный аппарат непрерывного действия, состоящий из двух колонн колонны обогащения (укрепления) и колонны истощения (фиг. 46). Питание М поступает в жидком виде и содержит мол. н. к. Флегма /, образуемая в дефлегматоре, стекает на верхнюю тарелку колонны. Пары, образующие дестиллят D, из дефлегматора поступают в холодильник и удаляются в качестве продукта. Колонна обогревается через поверхность нагрева паром Р, конденсат которого отводится из колонны непрерывно. Так же непрерывно отводится остаток от перегонки / , содержащий Xjf o мол. н. к. Дистиллят содержит Xd% мол. н. к. [c.53]

При непрерывной компенсации отбора дистиллята подаваемым в ректификационную колониу исходным продуктом процесс глубокой очистки должен совершаться по прямой, близкой к равновесной . Импулт.сное проведение непрерыпного процесса искажает прямую, превращая ес в зигзагообразную линию. Из уравнений для линий рабочих концентраций укрепляющей части ректификационной колонны 3] следует, что тангенс угла наклона равновесной прямой связан с величиной минимального флегыового числа зависимостью [c.256]

Давление может повыситься при перегрузке колонных аппаратов рабочей смесью, нарушении температурного режима процесса, забивке отверстий в распределительных устройствах, попадании в ректификационные колонны воды с сырьем. На случай недопустимого повышения давления колонны оборудуют системой защитной автоматической блокировки, обратными клапанами на линии подачи сырья и реагентов, предохранительными устройствзхми, сбрасывающими избыток паров на факел. В колоннах предусматривают компенсацию тепловых линейных расширений. Механические повреждения могут вызываться вибрацией, нарушающей герметичность фланцевых соединений. [c.266]

Осложнения, возникающие при попытках расчета ректификации, могут быть показаны на примере влияния на зтот процесс поверхностных явлений. Рассгзотригз зависимость кинетических характеристик ректификационных колонн от величины краевого угла смачивания. Это особенно существенно для ректификационной металлургии, поскольку йногие важнейиие рабочие продукты,.используемые в ней (некоторые галогениды, простые вещества), плохо смачивают конструкционные материалы, применяемые для изготовления колонн [c.59]

Задача расчета числа теоретических тарелок в ректификационной колонне является пока недоопределенной, поскольку остается произвол в местоположении точки Х2 (обоснованно принимается лишь концентрация хд2), а значит и Хо (здесь задана лишь концентрация хдо)- Необходим некий критерий, исключающий отмеченную неопределенность и приводящий к однозначному решению при заданных Х1 и рабочих параметрах процесса (флегмовом числе Л). В качестве такого критерия выступает сходимость материального баланса для тарелки питания. [c.1092]

Константы Генри К , К , равно как и упругости паров чистых компонентов, резко изменяются с температурой. Однако их отношение, т. е. относительная летучесть а, мало зависит от температуры. Поэтому при рассмотрении процесса ректификации бинарных смесей принято считать Оср ж onst, численно равной среднему арифметическому значению относительной летучести в пределах рабочих температур верха и низа ректификационной колонны. [c.9]

Область температур, в которой конденсируется данный компонент или группа компонентов газовой смеси, может быть, конечно, повышена путем увеличения давления. Иными словами, максимальная температура ректификационной колонны может быть сдвинута в сторону более высоких температур путем повышения рабочего давления. Так как сырье, поступаюш ее на газосепараторную установку, представляет собой газ под низким давлением, то создание высокого рабочего давления требует больших затрат на компримирование сырья. С другой стороны, высокие рабочие давления ведут к повышению рабочих температур в колонне и, следовательно, создают условия, в которых сокра-ш аются расходы на компримирование хладоагентов. Можно рассчитать оптимальные с экономической точки зрения давления для разделения газов крекинга фракционированием, но полученная в результате графического выражения таких расчетов линия, выражаюш,ая эту зависимость, имеет довольно пологий минимум, и форма ее в некоторой степени меняется в зависимости от состава смеси и требуемой степени чистоты различных продуктов. На практике суш ествуют два пути решения проблемы рабочих давлений, ведущих соответственно к созданию процессов низкого и высокого давлений. Оба пути имеют свои преимущества. [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология