Тепловые потоки

Рис. П-11. Схемы простых многоколонных ректификационных систем со связанными тепловыми потоками с последовательным (а) и последовательно-параллельным (б, в, г) соединением колонн.

Рис. П-18. Зависимость абсолютного уменьшения энергии Д и увеличения числа тарелок АЫ в схеме со связанными материальными и тепловыми потоками по сравнению с обычными схемами от относительной летучести компонентов смесн а (а), чистоты продуктов Хо, Хв, Хг (б) и состава сырья

Рис. П-17. Технологические схемы разделительных систем из простых колонн (а, б) и из колонн со связанными материальными и тепловыми потоками (в).

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]

При небольшой разнице температур по колонне или до промежуточных сечений колонны затраты энергии на сжатие газа сравнительно невелики. Однако при разделении близкокипящих смесей необходимо создавать больщие тепловые потоки циркулирующего хладоагента для обеспечения высокого флегмового числа в колонне. Применение тепловых насосов считается экономически оправданным, когда для конденсации верхнего продукта необходимо использовать специальные хладоагенты или охлажденную воду, когда температура низа колонны не выше 300 °С и когда температура верха колонны выше 40— 120 °С. Использование тепловых насосов наряду с заметным снижением энергетических затрат позволяет также понижать рабочее давление в колонне при сохранении достаточно высоких температур конденсации и охлаждения потоков. [c.113]

Выделение последней задачи в самостоятельный этап синтеза обусловлено возможностью построения схем с элементами (подсистемами), связанными между собой тепловыми потоками, тепловыми и материальными потоками или с усовершенствованными элементами схем разделения, рассмотренными ранее. [c.131]

Рис, П-13. Схемы ректификационных систем со связанными материальными и тепловыми потоками из простых колонн (а), нз сложных колонн с отпарными и укрепляющими секциями (б), из сложных и простых колонн (в). [c.118]

При разделен ии смеси этилен — этан состава 50—80% (об.) легкого компонента получают высококонцентрированный этилен чистой выше 99,95% (об.). Близкие летучести компонентов смеси и жесткие требования к чистоте этилена требуют значительных внергетических затрат, на производство холода, которые составляют порядка 38% общих затрат яа этиленовой устаиовке. Высокими энергетическими затратами ха рактеризуется также процесс разделения близкокипящей смеси процилен— пропан. В связи с этим для таких смесей все большее применение в промышленности находят новые технологические схемы со связанными материальными и тепловыми потоками и с тепловым насосом. Некоторые примеры применения таких схем рассматриваются ниже. [c.301]

Таким образом, для широкого внедрения в промышленности новых технологических схем со связанными материальными и тепловыми потоками необходима разработка специальной системы контроля и регулирования процесса. [c.123]

Расчетное исследование эффективности применения технологических схем со связанными материальными и тепловыми потоками (изображенной на рис. П-14, выполнено в работе [27]. Расчеты проводили для разделения широко- и близкокипящих смесей трех компонентов с относительными летучестями, равными 0 =10, ов = 2, ас=1 и ал = 3,7, ав=1,25 и ас = 1. Оценка разделительной способности установки определена на основе термодинамического к. п. д. Пт. [c.122]

Схемы управления сложными системами ректификации со связанными материальными и тепловыми потоками проиллюстрируем на примере двух ректификационных колонн для разделения смеси пропилен — пропан и метанол — вода (рис. У1-35) [28]. Особенности технологических схем этих процессов состоят в том, что питание в обе колонны разделяется П риме,рно поровну и кубовый продукт второй колонны подогревается в дефлегматоре первой колонны, которая работает при большем давлении, чем втррая. Вторая схема отличается от первой установкой дополнительных конденсатора и кипятильника. Составы верхних цродуктов колонн высокого и низкого давлений используются в качестве корректирующего сигнала для. регулирования расходов орошения и дистиллята состав нижнего продукта колонны высокого (а) или низкого (б) давлений используется для коррекции расхода тепла в колонну. [c.342]

Рис. П-21. Ректификационные системы из трех простых колонн со связанными тепловыми потоками.

Рис. П-22. Система параллельно работающих ректификационных колонн со связанными тепловыми потоками и с тепловым насосом на верхнем продукте

Технологические схемы разделительных установок могут быть выполнены также из системы простых или многосекционных колонн со связанными материальными и тепловыми потоками. На рис. II-13 в качестве примера приведены технологические схемы из системы простых и сложных колонн со связанными материальными и тепловыми потоками для разделения трехкомлонентнеа смеси. Схемы по рис. П-13, а требуют наиболее сложного конструктивного решения и поэтому в настояш ее время в дролмышлен-ности используют схемы по рис. П-13, б схемы по рис. П-13, в целесообразно применять для четкого разделения исходной смеси на целевые компоненты или фракции. [c.117]

Рис. 11-14. Схемы разделительных систем из многосекционных колонн со связанными материальными и тепловыми потоками

В системах со связанными материальными и тепловыми потоками (рис. И-16, б и е) для сравнения принят поток флегмы, образуемый в единственном для этих систем дефлегматоре, в то время как в обычной многоколонной установке берется суммарная величина потоков жидкости по трем дефлегматорам, равная в первой колонне 61, во второй 43 и в третьей 40 моль. Аналогично потоки пара в системе на рис. 11-16, в берутся для сравнения из единственного кипятильника, а в схеме на рис. И-16, а и б — как суммарные величины, образуемые в первом случае в кипятильниках всех колонн— 121, 23 и 25 моль, а во втором случае в основной колонне—123 моль и в двух отпарных колоннах—10 и 12 моль. [c.120]

Таким образом, целесообразность применения более сложных технологических схем со связанными материальными и тепловыми потоками каждый раз, очевидно, должна определяться соответст- [c.121]

Технологические схемы блоков разделения (фракционирования) установок алкилирования за последние годы претерпели существенные изменения от параллельно-последовательного соединения ректификационных колонн сейчас переходят к системе сложных колонн со овязанными тепловыми потоками. В этом отношении ус-тановки алкилирования являются одними из первых установок, на которых в настоящее время внедряются или предлагаются к внедрению новые технологические схемы перегонки и ректификации нефтяных смесей. На рис. IV-27 изображены два варианта технологических схем блоков разделения установок сернокислотного ал- [c.237]

Тепловой поток (Вт) на нагрев воздуха [c.202]

Синтез сложных ректификационных систем со связанными тепловыми потоками, рассматриваемый в работе [41], проводят ме- [c.137]

ГОДОМ динамического программирования е использованием приведенных выше эвристик. Стратегия синтеза схем ректификации со связанными тепловыми потоками такова [c.138]

Рис. V-26. Схема разделения смеси пропилен — пропан в каскаде из двух последовательно работающих колонн (а) и в системе последовательно-параллельно работающих колонн со связанными тепловыми потоками (б)

При обработке экспериментальных данных по внешней теплопередаче в неподвижном слое используется фактор теплопередачи аналогичный фактору (см. раздел 1.3). Тепловой поток между поверхностью с температурой и ядром потока с температурой Т равен [c.141]

При синтезе сложных систем ректификации со связанными материальными и тепловыми потоками, с усовершенствованными элементами систем (с двумя давлениями, с тепловым насосом и др.) в настояшее время используют в основном инженерный опыт и интуицию проектировщика. [c.139]

Серьезные затруднения встречаются и при управлении процессом в системах колонн со связанными мате риальными и тепловыми потоками, из-за необходимости перераспределения потоков паров между разными аппаратами системы. [c.339]

Для построения оптимальной системы энергообеспечения технологической схемы рассматривают также простые многоколонные системы со связанными тепловыми потоками, некоторые варианты таких схем показаны на рис. П-И. В частности, необходимо отметить высокую эффективность использования простых многоколонных систем со связанными тепловыми потоками, изображш-ных на рис. И-11,а (каскадные схемы). В такой схеме горячий паровой поток из колонны с высокими температурами конденси- [c.115]

В то же время при определении оптимальных параметров процесса разделения для комплекса колонн со связанными материальными и тепловыми потоками, оптимальный режим комплекса должен рассчитываться исходя из имеющейся структуры потоков, а не для каждой колонны в отдельности. Указанное обстоятельство достаточно убедительно подтверждается данными, приведенными на рис. П-19 (см. стр. 123), из которых видно, что оптимальные режимы по каждой колонне не совпадают с оптимальным режимом установки в целом [27]. [c.145]

Кинематическая вяз- м2/с ность теплового потока [c.12]

Сравнение обычных и новых схем установок газоразделения, использующих многосекционные колонны со связанными материальными и тепловыми потоками, выполнено в работе [20]. На рис. У-16 приведены сравниваемые технологические схемы, а в табл. .16 даны составы сырья и продуктов разделения. [c.290]

В работе [35] приводятся сравнительные данные по разделению смеси пропилен — пропан в каскаде из двух последовательно работающих колонн по обычной схеме и в каскаде из четырех последовательно-параллельно работающих колонн по схеме со связанными тепловыми потоками (рис. У-26). В табл. У.23 приведены расходные показатели процесса й основные конструктивные размеры колонн. [c.305]

По принципу взаимного перемещения реагирующих веществ или тепловых потоков процессы подразделяются па [c.88]

По второй схеме (рис. IV-49, бив) [49] ректификацию смеси проводят в двух коло ннах со связанными тепловыми потоками с давлением на верху второй колонны на 0,2—0,6 МПа выше давления в низу первой колонны. В зависимости от состава сырья и связи между колоннами конденсатор ксилольной колонны используют как теплообменник для нагрева части кубового остатка этилбен-аольной колонны (рис. IV-49, б) или весь кубовый остаток первой колонны используют для полной или частичной конденсации отгона из второй колонны и одновременного испарения указанного выше кубового остатка (рис. IV-49, в). [c.260]

В схемах, использующих многосекционные колонны со связанными материалами и тепловыми потоками (рис. П-14), каждая колонна в точке питания, в концевой или промежуточной точках соединяется со смежными колоннами противоположно направленными паровыми и жидкостными потоками [21, 22]. В таких схемах необходимо иметь всего лишь по одному конденсатору и кипятильнику независимо от числа колонн. В подобных схемах энергетические затраты меньше, чем в обычных, простых схемах вслед, ствие снижения термодинамических потерь при теплообмене и при смешении потоков на конце колонны и на тарелке питания. Однако в этих схемах возрастает необходимое число секций и.тарелок для обеспечения одинакового разделения многокомпонентной смеси. В то же время общее число отдельных колонн в указанных схемах меньше, чем в обычной схеме. Так, дЛя разделения ше-стикомпонентной смеси минимальное число колонн равно трем вместо пяти в обычной схеме. [c.117]

Оценка термодинамической эффективности различных схем ректификации многокомпонентных смесей выполнена в работе [24], где с-ра ннвалнсь обычные схемы из простых колонн (рпс. П-16, а), и схемы со связанными материальными и тепловыми потоками (рис. П-16, б и в цифры у колонн соответствуют номеру таредки N и общему их числу). Состав исходной смеси, относительные летучести компонентов, составы и массы получаемых продуктов приведены в табл. П.2. [c.119]

Выполненный анализ локазал, что разделительная способность установки со связанными материальными и тепловыми потоками весьма чувствительна по отношению к таким конструктивным параметрам системы, как положение тарелки питания, положения тарелок связи колонн и положение тарелки отбора промежуточно го продукта, и к таким основным расходным параметрам, как рас ходы пара и жидкости, связывающие колонны в единую систему Это иллюстрируется зависимостями термодинамического к. п. д т)т колонн й установки (рис. П-19, П-20) от указанных конструк тивных и расходных параметров. Как видно из графиков, термо [c.122]

Важнейшим направлением повышения технико-экономической эффективности процессов перегонки и ректификации нефтяных смесей, как это следует из всего материала книги, является применение оптимальных технологических схем разделения, в том числе новых схем со связанными материальными и тепловыми потоками и с тепловыми (насосами использование сложных ректификационных и абсорбционных аппафатов с высокоэффективными конструкциями контактных устройств. [c.344]

Из рассмотрения приведенных данных видно, что для заданного разделения наименьшие потоки пара и жидкости требуются по схеме в, в схеме б суммарный поток пара увеличивается всего на 5,8%, тогда как поток жидкости — на 55,8% (см. рис. II-16). Преимущества систем со связанными материальными и тепловыми потоками особенно видны в сравнении с обычными многоколонными схемами по рис. П-16, а. При этой схеме возрастает суммарный расход жидкости на 87% по сраБнению со схемой в и на 20% [c.120]

Более подробное сравнение эффективности применения простых и усовершенствованных технологических схем со связанными материальными и тепловыми потоками выполнено в работе [26] на примере разделения трехкомпонентной смеси АВС с получением трех продуктов О, 8 (рис. П-17). [c.121]

Рассмотрим еще две схемы со связанными тепловыми потоками для разделения смеси этилбензол—исилолы. По первой схеме [c.259]

Рнс. У1-35. Схемы управления сложной разделительной системой со связанными тепловыми потоками (а) и аналогичной системой с дополнительными конденсаторами и подопревателями (б) [c.341]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология