Прямоточная и противоточная конденсация

Процессы конденсации газовых смесей, связанные с отводом больших количеств тепла хладагентами, осуществляются в тенло-обменных аппаратах — конденсаторах. Различают прямоточную конденсацию, при которой образующийся конденсат и пары движутся в одном направлении, и противоточную конденсацию при которой образующийся конденсат течет навстречу поднимающимся парам. Прямоточная конденсация осуществляется в горизонтальных конденсаторах или в вертикальных конденсаторах при движении паров сверху вниз. Противоточная конденсация осуществляется в вертикальных конденсаторах при движении паров снизу вверх. [c.81]

На газобензиновых заводах проводят прямоточную конденсацию, так 1 ак прп противоточной конденсации в конденсат поступает меньше пропана, чем прп прямоточной. [c.174]

Процесс конденсации перерабатываемого газа может быть осуществлен в форме прямоточной конденсации (рис. 89, а, б) или противоточной конденсации (рис. 89, в). При прямоточной конденса-[ ии сжиженная фракция отделяется в конце процесса конденсации эт несжиженной фракции, уже обогащенной гелием. При противо-гочной конденсации сжиженная фракция отделяется от несжижен-аой в начале процесса конденсации, когда она находится в контакте [c.179]

С не обогащенным гелием газом, поступающим в конденсатор. Поэтому в соответствии с уравнением (2. 33) содержание гелия в сжиженной фракции при противоточной конденсации существенно ниже, чем при прямоточной конденсации [c.181]

Метод составления материальных балансов теплообменных аппаратов, в которых осуществляется частичная конденсация газовых смесей, зависит от того, происходит ли прямоточная или противоточная конденсация компонентов охлаждаемых газов. [c.318]

Фишер з изучал противоточную и прямоточную конденсацию смеси бензол—толуол в конденсаторе полупромышленного типа. Прямоточный конденсатор Фишера состоял из 48 труб диаметром 27 мм и высотой 650 мм. В противоточном конденсаторе число труб того же диаметра было равно 24, а их высота — 600 мм. Количество дистиллята составляло 20—25 /сг/ч. Флегмовые числа и состав пара, поступающего в конденсатор, менялись в довольно широких пределах. Полученные в опытах результаты позволили Фишеру сделать вывод о том, что выходящая из конденсатора флегма и газовый остаток находятся в фазовом равновесии как для прямоточной, так и для противоточной конденсации. [c.291]

При противоточной конденсации образующийся конденсат стекает противотоком к поднимающимся парам, вследствие этого достигается лучшее разделение, чем при прямоточной. [c.156]

Для противоточной конденсации требуется меньше затрат холода, чем при прямоточной, так как количество отводимого конденсата меньше, и уходит он из конденсатора при более высокой температуре. Однако практическая реализация теоретических преимуществ противоточной конденсации встречает ряд трудностей. При схеме противотока увеличение скорости газа вызывает унос капель конденсата, а снижение скорости сказывается на значениях коэффициентов теплоотдачи. Изменения расходов газа и тепловых нагрузок конденсаторов, неизбежные при работе системы газоразделения, также вызывают нарушение режима работы противоточного конденсатора. [c.157]

Результаты расчетов приведены на рис. 106. Из рисунка следует, что при извлечении этилена методом прямоточной конденсации с ростом давления увеличиваются и энергозатраты на процесс извлечения. При противоточной конденсации увеличение давления приводит к снижению энергозатрат. О технических трудностях осуш ествления и поддержания процесса противоточной конденсации при переменном режиме давлений, температур и составов указывалось выше. [c.168]

ПРЯМОТОЧНАЯ И ПРОТИВОТОЧНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ [c.309]

Фракционированная конденсация может осуществляться способами прямоточной и противоточной конденсации. При прямоточной конденсации пар (газ) и образующийся конденсат движутся в одном направлении. Во всех сечениях аппарата пары и жидкость находятся в равновесии между собой. Самая низкая температура, одинаковая для конденсата и пара, будет в нижней части аппарата. При этом выделяется максимальное количество конденсата и в нем содержится наибольшее количество низкокипящего компонента, которое достижимо при конденсации. Поэтому прямоточную конденсацию применяют в тех случаях, когда необходимо сконденсировать возможно большее количество низкокипящего компонента при наиболее низкой температуре. [c.164]

Рис. 14. Схема процесса частичной конденсации а - прямоточная конденсация 6 — противоточная конденсация в — противоточная конденсация ректификационной колонны

Прямоточная и противоточная конденсация [c.338]

Совершенно иная картина наблюдается при противоточной конденсации. Так как в этом случае стекающий конденсат приходит в соприкосновение с более горячими газами, содержащими больше труднолетучих компонентов, чем газ, из которого он образовался, то при этом наряду с процессом конденсации будет происходить массообмен между фазами, напоминающий массообмен при ректификации. Вследствие этого при противоточной конденсации содержание легколетучих компонентов отбираемом снизу конденсате и труднолетучих компонентов в отходящем сверху газе всегда меньше, чем при прямоточной конденсации. [c.341]

Таким образом, противоточная конденсация в отличие от прямоточной позволяет получить газ с максимальным содержанием легколетучих и минимальным содержанием труднолетучих компонентов. Обычно именно такая задача ставится при" разделении сложных газовых смесей. Поэтому противоточная конденсация и получила широкое применение. [c.341]

Особенности предлагаемой схемы. Как видно из описания технологической схемы, основные стадии разделения смеси сухого газа с газом пиролиза этана осуществляются в аппаратах, работающих по конденсационно-испарительному методу, в его различных модификациях. Стадия деметанизации (колонна 8) и стадия деэтанизации (колонна 2) проводятся в аппаратах, в которых прямоточная конденсация многокомпонентной смеси в трубном пространстве аппарата осуш,ествляется за счет холода противоточного испарения полученного конденсата в межтрубном пространстве. При фракционировании этан-этиленовой фракции в колонне 12 конденсационно-испарительный метод реализуется более полно. В этой колонне противоточная конденсация в смеси в трубном пространстве аппарата осуществляется за счет холода противоточного испарения конденсата в межтрубном пространстве. [c.169]

Во всех случаях температура уходящей воды 4 должна быть ниже температуры конденсации, соответствующей требуемому давлению в конденсаторе. Разность между температурой конденсации и температурой уходящей воды в противоточных конденсаторах смешения составляет 1—3°С, в то время как в прямоточных конденсаторах она достигает 5—6° С. Таким образом, в противоточных конденсаторах обеспечивается более высокий нагрев воды (I2 — ii) и, следовательно, расход воды меньше, чем в прямоточных конденсаторах. [c.508]

На рис. 1.4 показаны схемы прямоточного и противоточного теплообмена, когда горячим потоком является конденсирующийся насыщенный пар индивидуального вещества. Если пренебречь перепадом давления, температуру конденсации 7 этого пара можно принять постоянной. Очевидно, что вычисление по формуле (1.28) в этом случае должно дать одинаковое значение вор. для прямотока и противотока. [c.22]

Этот вывод относится к исходному газу с низким содержанием гелия. Если поступающий на разделение газ содержит выше 20—30% гелия и из аппарата отбирается богатый гелием газ, то при прямоточной конденсации растворимость гелия будет ниже, нем при противоточной [6]. [c.181]

Перегонка служит важнейшим методом разделения и очистки жидкостей. В простейшем случае перегонка заключается в нагревании жидкости до кипения и конденсации ее паров в виде дистиллята в холодильнике. Так как прн этом происходит перемещение только одной фазы, а именно пара, то говорят о прямоточной перегонке. Если же часть сконденсированного пара (так называемая флегма) стекает навстречу восходящему пару и постоянно возвращается в перегонную колбу, то такой процесс называют противоточной перегонкой. Противоточная перегонка, или ректификация, осуществляется при помощи ректификационных колонок. [c.58]

При противоточной конденсации охл даемая смесь газов движется противс ком к стекающему конденсату, выделяю муся из смеси. Происходящие здесь явле более сложны, чем в случае прямоточ конденсации. Подробнее о прямоточной противоточной конденсации см. в [257, Е 590, 591, 592, 778]. [c.270]

Узел конденсации. В узле последующего охлаждения и конденсации происходит практически полное сжижение всех сопутствующих гелию компонентов, в результате чего получается газовая смесь, состоящая из 80-90 % гелия, 3-5 % водорода, остальное азот и иногда следы неона. Особенности технологии производства гелия на данном этапе предопределяют необходимость применения противоточной конденсации с целью уменьшения потерь гелия из-за растворимости его в сжиженных газах. Связано это с тем, что жидкость, стекающая в куб конденсатора, контактирует с входящим в нее бедным гелием газом, а в прямоточных конденсаторах она близка к равновесию с уже обогащенным гелием потоком на выходе из аппарата. Недостатком противоточных кондесаторов является необходимость использования низкой скорости парогазовой смеси, [c.161]

Фракционная конденсация. При охлаждении газов в первую очередь сжижаются высококипящие компоненты, поэтому содержание их в конденсате выше, чем в равновесной паровой фазе. Это используют для Г. р., причем конечные т-ры подбирают т. обр, чтобы в конденсате преобладал целевой компонент. Напр., при низкотемпературном ( —138°С) разделении под давл. 1,3 МПа коксового газа, содержащего 2% этилена, получают фракцию с содержанием этилена 50%. В случае прямоточной конденсации (направления движения газа и конденсата совпадают) обе фазы находятся в равновесии. При противоточной конденсации в результате массообмена между стекающим вних конденсатом и омывающими пов-сть теплообмена газами (фазы неравновесны) жидкая фаза, имеющая т-ру ниже, чем у газовой фазы, дополиительно обогащается высококипя-щими компонентами. [c.464]

Полученный конденсат богаче тяя елыми углеводородами, чем конденсат, образованный нри прямоточной конденсации соответственно остаточный газ при противоточной конденсации содержит меньше тяжелых углеводородов, чем остаточный газ при прямоточной конденсации. [c.156]

В промышленности для предварительного охлаждения нирогаза получила распространение прямоточная конденсация в 2—3 ступени, которая по термодинамическим показателям лишь немного уступает противоточной конденсации. Если сравнить результаты прямоточной конденсации всего Исходного газа до температуры Тк, при которой сконденсируется практически весь С2Н4, с результатами прямоточной же конденсации исходного газа при охлаждении его в следующих двух этапах первая ступень — конденсация при некоторой промежуточной температуре предварительного охлаждения, вторая ступень — конденсация остаточного газа от этой температуры до Тк, то можно заметить, что в последнем случае общее количество конденсата будет меньше, а количество остаточного газа больше, чем в нервом. [c.158]

Уравнение (6) может быть использовано для определения количества газового остатка D. , если задано у.,, и наоборот. Если зависимость между у и х выражается простым ур-нием, то интеграл решается аналитически, в противном случае он решается графически прп по.мощи диаграммы равновесия у — х. В случае многокомпопентных паровых (газовых) смесей прямоточная н противоточная конденсации рассчитываются способом постепенных приближений. Дефлегмация, применяемая для частичного обогащения воздуха кислородом, представляет разновидность противоточной К. ф. [c.344]

Особенности технологических схем установок для разделения конвертированного и коксового газов во многом зависят от состава разделяемой смеси и способа компенсации холодопотерь, имеюш их место в криогенном блоке. Первая стадия разделения этих смесей осуществляется при охлаждении газовой смеси, в процессе которого происходит последовательная конденсация компонентов с выделением отдельных фракций. Этот процесс в большей степени присущ коксовому газу, в составе которого содержится значительное число компонентов, имеющих различные температуры конденсации. Фракционированная конденсация может осуществляться способом прямоточной и противоточной конденсации (см. п. 6). С целью выделения из коксового газа основного количества углеводородов (СН4, С2Н4 и др.), на долю которых приходится около 1/3 объема, обычно при охлаждении до Т= (90 ч- 92) К осуществляется прямоточная конденсация, позволяющая сконденсировать почти все количество компонентов, имеющих температуры конденсации выше температур конденсации СО и N2. В связи с тем что в конвертированном газе из высококипящих примесей содержится только незначительное количество СН4, при охлаждении до 90-92 К образование конденсата или не происходит, или он выпадает в очень незначительном количестве. На последнем этапе охлаждения этих газовых примесей обычно используют противоточную конденсацию, которая позволяет [c.107]

Основная сложность расчетов на этой стадии заключается в получении наиболее достоверных значений констант фазового равновесия, от точного определения которых в значительной степени зависит правильность расчета количеств и составов получаемых жидких фракций и остаточного газа. Имеется значительное число работ по фазовому равновесию бинарных систем На - СО, N3 - СО, На - N2 и тройных Н2-СО-М2 и Н2-СН4-М2 [35, 77], однако в действительности приходится иметь дело с системой, включающей четыре и бо ее компонентов. Уже для тройной (двухфазной) системы, состоящей из трех взаиморастэоримых компонентов, при заданных значениях р и Т может иметь место неограниченное количество равновесных составов пара и жидкости, так как она имеет три степени свободы. Для газовых смесей, содержащих четыре и более компонентов, получить экспериментальные данные по фазовому равновесию для всего многообразия возможных исходных составов практически не представляется возможным. Поэтому определение констант фазового равновесия для компонентов разделяемой смеси при расчете процессов прямоточной и противоточной конденсаций обычно производят по методике, изложенной в гл. П. Если составы смесей близки к составам, для которых экспериментально исследовалось фазовое равновесие, то можно для расчета воспользоваться данными, приведенными в табл. 16 и 17. [c.108]

В связи с тем что практическая реализащ1я процесса противоточной конденсации в установках большой производительности из-за низкой скорости захлебывания встречает большие трудности, для этих установок более целесообразно принять прямоточную конденсацию. При прямоточной конденсахщи имеют место равенство скоростей парогазового потока и жидкости по Значению и направлению и наличие равновесия между этими потоками в любом сечении конденсатора. Однако применение прямоточной конденсации приводит к большим потерям гелия за счет растворимости, так как жидкость, стекающая в куб конденсатора, [c.149]

Блок-схема процесса извлечения гелия из природного газа приведена на рис.1. Сжижение газа производится в аппаратах прямоточной и противоточной конденсации. В процессе конденсации газа происходит растворение гелия в жидких углеводородах. Поэтому одновременно с конденсацией углеводородов требуется производить отларку гелия во всех ступенях отделения жидких углеводородов. После аппаратов прямоточной конденсации отделение гелия от сконцентрированной смеси углеводородов производят в отпарных колоннах. При использовании противоточных конденсаторов отделение гелия происходит непрерывно в процессе контакта движущихся потоков, и поэтому не требуется дополнительной от-парки его в колонне. [c.16]

Из-за низких скоростей газа в противоточных конденсаторах их применение для установок большой мощности ограничено, так как значительно увеличиваются габариты аппаратов. В установках большой производительности на первых ступенях обогащения газа гелием применяют аппараты прямоточной конденсации с последующей отпаркой гелия в отпарных колоннах. На конечных ступенях разделения, где расход газа снижается в несколько десятков раз, применяется противоточная конденсация. [c.16]

К смесительным теплообменным аппаратам относятся конденсаторы смешения, предназначенные для конденсации паров (рис. УП-16) путем их непосредственного контакта с жидкостью (чаще всего с водой). Различают конденсаторы двух видов 1) прямоточные (рис. У1М6, а) и противоточные (рис. VII- 6, б). В первых пар и жидкость движутся в одном направлении, во вторых — в противоположных направлениях. Для создания развитой поверхности контакта пара и жидкости последняя распределяется внутри аппарата по ряду поперечных перегородок различной формы, разбивается на множество мелких струек при последовательном проходе через ряд решеток и через каналы многоструйного инжектора. [c.341]

По своим особенностям испарение в межтрубном пространстве является промежуточным между прямоточным и фракционированным испарением. В связи с этим название аппарата следует считать несколько неудачным, так как под противоточным испарением обычно понимают процесс массообмена, протекающий при противоточном движении фаз. В рассматриваемом аппарате извлеченная жидкость, переливаясь по полкам, испаряется при переменной температуре, минимальной на верхней полке и максимальной на нижней. При разделении смесей ширококипящих компонентов разность температур начала и конца кипения извлеченной жидкости может быть значительной. Таким образом, в схеме с противоточным испарителем-дефлегматором теплопередача происходит при переменной температуре как в процессе конденсации, так и в процессе испарения. Вследствие уменьшения термодинамических потерь при теплообмене перепад давлений в схеме с противоточным испарителем-дефлегматором в аналогичных условиях будет меньше, чем в схеме ректификации с укрепляющей колонной. Основной недостаток схемы с противоточным испарителем-дефлегматором — невозможность ее применения для получения обеих концентрированных фракций. Принципиальная схема разделения данной смеси на две концентрированные фракции методом недиабатической ректификации изображена на рис. 81. Укрепляющая секция колонны, служащая для разделения исходной смеои, представляет собой противоточный конденсатор / исчерпывающая секция — противоточный испаритель 2. [c.279]