Разрезные колонны

Рассмотрим подробнее ряд возможных вариантов схемы с разрезными колоннами на конкретных примерах. На рис. 68 изображена схема, по которой в ректификационную колонну поступает смесь с высокой концентрацией компонентов более легких, чем легкий ключевой компонент. К этому случаю относится, например, ректификация газов пиролиза в метановой колонне с получением фракций Н2-СН4 и С2-С3-С4. [c.257]

Приведенный анализ дает возможность сделать следующие выводы. Экономичность процесса ректификации во многих случаях можно значительно повысить за счет установки промежуточных дефлегматоров (одного-двух) по высоте укрепляющей секции и промежуточных кипятильников в исчерпывающей секции колонны. Уменьшение необратимости в данном случае происходит вследствие ступенчатого изменения потоков по высоте колонны и приближения рабочих концентраций к равновесным (излом рабочей линии и приближение ее к равновесной кривой видны из диаграммы X—У). Это решение известно, однако технологи и экономисты, к сожалению, не всегда его учитывают. Ступенчатое изменение потоков по высоте колонны достигается также промежуточным отбором и подводом этих потоков. Указанный принцип осуществлен в схеме с разрезными колоннами. Все сказанное выше приводит к увеличению коэффициента полезного действия г)з. [c.171]

Одноколонные системы с промежуточным подводом и отводом тепла, в том числе и разрезные колонны, позволяют переносить тепловые нагрузки на более выгодный энергетический уровень, тем самым увеличивается коэффициент использования тепла по установке в целом. Кроме того, при промежуточных подводе и отводе тепла выравниваются и уменьшаются нагрузки по пару и жидкости по высоте аппарата, что позволяет уменьшать диаметр аппарата. Однако необходимое число тарелок выше промежуточных конденсаторов и холодильников и ниже промежуточных подогревателей становится большим. На практике экономически оправданным бывает применение, как правило, не более одного [c.108]

К комплексам с рекуперацией тепла условно отнесем все ректификационные комплексы, в которых снижение энергозатрат на разделение достигается в результате теплообмена между потоками и подвода тепла и холода на промежуточных изотермах (между изотермами верха и низа колонны). Такие комплексы могут включать одну или несколько ректификационных колонн. К ним относятся комплексы с тепловым насосом, с промежуточным подводом холода и тепла, с несколькими вводами сырья при различных температурах и составах равновесных фаз и комплексы с теплообменом между конденсирующимися и испаряющимися потоками различных ректификационных колонн. Возможны и некоторые другие ректификационные комплексы, относящиеся к этому же типу, например, конденсационно-испарительный комплекс, разрезная колонна [44], колонны двукратной и ступенчатой ректификации с двумя и более уровнями давления и с теплообменом между конденсирующимися и испаряющимися потоками, используемые, например, при разделении воздуха [106]. [c.194]

Рис. П-4. Разрезные колонны с промежуточным отводом (а), отводом и подводом (б) тепла

Одноколонные системы ректификации с тепловым насосом в разрезных колоннах являются весьма перспективными с точки зрения дальнейшего снижения энергетических затрат. [c.114]

Для деметанизации пирогаза целесообразно использовать также схему разрезной колонны и схему колонн двух давлений (см. рис. П-4 и П-5, стр. 109 и 110). Так, применение разрезной колонны по схеме на рис. П-4, а для деметанизации пирогаза следующего состава (в % мол.)- Нг —7 С1 —14 2С2 —22 Сз —56 и 2С4—I лри давлении 3,45 МПа потребовало на 25% меньше энергетических затрат за счет переноса части тепловой нагрузки в верху колонны прп температуре хладоагента минус 5°Сна промежуточный конденсатор при 57 °С [28]. Аналогичным образом применение разрезной колонны по схеме на рис. П-4, б позволяет примерно на 30% уменьшить энергетические затраты по установке в целом и равномерно распределить нагрузки по высоте колонны [29]. [c.300]

Перечисленных недостатков в значительной мере лишена система пониженно-повышенного давления (рис. 50). Концентрирование формальдегида проводится в колоннах (секциях) и 1 , работающих при различном давлении и представляющих собой как бы одну колонну, разрезанную на две части. В верхней части секции I создается вакуум (10—20 кПа). Колонна оборудована 30— 40 тарелками, имеющими минимальное сопротивление. Флегма из этой секции наносом 2 перекачивается в колонну эксплуатирующуюся при избыточном давлении. Пары из верха секции поступают в нижнюю часть колонны / через клапан 3. обеспечивающий необходимый перепад давления между секциями. Так, при получении 85%-ного раствора давление верха колонны составляет 140—150 кПа. В этой секции число тарелок может быть уменьшено до 15—20. Кубовая часть колонны и все коммуникации, соприкасающиеся с концентрированным продуктом, должны быть снабжены компенсационным обогревом. Погон разрезной колонны I (дистиллят секции l ), содержащий несколько процентов формальдегида, поступает на колонну рекуперации последнего под давлением, аналогичную рассмотренной выше. Описанная схема проверена в опытно-промышленном масштабе, в результате чего был получен раствор с содержанием формальдегида около 90%- [c.166]

Разрезная колонна представляет собой сложную ректификационную систему с отбором в дополнительные теплообменники отгонного пара и извлеченной жидкости и с использованием этих потоков (после изменения их агрегатного состояния) в качестве дополнительного питания колонны. Подробно особенно [c.90]

В обычных схемах разделения благодаря ступенчатому подводу энергии и наличию разрезных колонн уменьшаются движущие силы в средних участках секций. Весьма интересны схемы с обратимым смешением потоков, в которых используются принципы термодинамически обратимого разделения многокомпонентной смеси. В этих схемах нивелируются движущие силы по высоте колонны и практически исключаются термодинамические потери в районе питания и на концах колонны. Показана высокая экономичность схем применительно к комплексному разделению близкокипящих смесей, когда процесс протекает в узком диапазоне давлений и температур. Для определения эффективности указанных схем в других условиях необходим соответствующий технико-экономический анализ. [c.249]

Выполнение указанных условий совместно с осуществлением промежуточного ввода орошения и пара приводит к схеме так называемой разрезной колонны. При работе по этой схеме с тарелки питания отбираются отгонный пар и извлеченная жидкость, которые после изменения их агрегатного состояния используются в качестве дополнительных потоков питания колонны. [c.257]

Рис. 68. Схема разрезной колонны с конденсацией отгонных паров /—колонна 2—дефлегматор 3—конденсатор 4—кипятильник.

Рис. 69. Схема разрезной колонны с испарением извлеченной жидкости

Для того, чтобы исключить смешение жидкостных потоков на тарелке питания абсорбционно-отпарной колонны, следует воспользоваться схемой, изображенной на рис. 70. Исходная парожидкостная смесь поступает в сепаратор 1. Пар из сепаратора подается непосредственно в абсорбционно-отпарную колонну 2, а жидкость испаряется в теплообменнике 4 полученный пар образует нижний поток питания колонны. Энтальпия этого парового потока питания больше энтальпии жидкостной части исходной смеси. Поэтому тепловая нагрузка на кипятильник разрезной колонны будет меньше, чем в обычной абсорбционно-отпарной колонне. В качестве теплоносителей в испарителе 4 могут применяться источники дешевого низкопотенциального тепла, что приводит к уменьшению эксплуатационных затрат в рассматриваемой схеме. [c.259]

Рассмотрим подробнее схему ректификации в разрезной колонне с конденсацией отгонных паров и с испарением извлеченной жидкости на примере разделения бинарной смеси метан-этилен под давлением 40 ат. Концентрация метана в ис- [c.260]

Во-вторых, предельная скорость парового потока в насадоч-ной колонне обычно в 1,5—2 раза меньше, чем в тарельчатой колонне. Следовательно, производительность абсорбционно-от-парной колонны лимитируется скоростью пара в нижнем сечении отпарной секции. В-третьих, наличие значительных количеств пара и жидкости в нижней я средней частях отпарной секции приводит к тому, что процесс массопередачи протекает при больших движущих силах, т. е. сопровождается существенными термодинамическими потерями. Эти потери можно уменьшить при применении схемы абсорбции с разрезной колонной. [c.318]

Процесс разделительной абсорбции в разрезной колонне рассчитывался при тех же условиях, что и рассмотренный процесс (см. стр. 317). Программа расчета разрезной абсорбционно-отпарной колонны на машине Урал-1 была составлена по методике, изложенной выше. При расчете принималось, что жидкостная часть питания нагревается в теплообменнике 3 до температуры 300°К тогда нижний поток питания характеризуется следующими данными (количества компонентов выражены в моль ч) [c.319]

Процесс фракционирующей абсорбции может быть наглядно изображен на диаграмме х — у, координаты которой представляют собой относительные концентрации (доля легкого ключевого в смеси двух ключевых компонентов). Такая диаграмма приведена на рис. 97 для процесса в разрезной колонне. На [c.320]

Из сказанного выше следует, что применение схемы с разрезной колонной дает возможность увеличить производительность действующих установок. [c.321]

Метановая колонна снабжена кипятильником И и тремя дефлегматорами нижним этиленовым 6, промежуточным 5, в котором испаряется метан, и верхним метано-водородным 4. Расчет метановой разрезной колонны был выполнен на машине Стрела по методике расчета сложных ректификационных си- [c.332]

Для выбора оптимального режима в схеме с разрезной колонной, кроме общего числа тарелок, и номера тарелки питания необходимо изменять следующие переменные номера тарелок промежуточных вводов в укрепляющей и в исчерпывающей секциях степени отбора отгонного пара и извлеченной жидкости температуры, являющиеся пределом охлаждения отгонного пара и нагревания извлеченной жидкости. Вследствие значительной технической трудности решения задачи поиска минимума функции нескольких переменных температура отгонного пара после теплообменника 9 и температура извлеченной ж ид-кости после теплообменника 1 были приняты постоянными равными соответственно 202,77 °К и 255,2 °К. [c.333]

Результаты расчета метановой разрезной колонны при степени отбора, равной 1, и общем числе тарелок 18 представлены в табл. 62. [c.334]

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА МЕТАНОВОЙ РАЗРЕЗНОЙ КОЛОННЫ [c.335]

В разрезной колонне секции отделены друг от друга глухой тарелкой, что исключает смешение пара и жидкости питания с потоками, образующимися при ректификации. [c.51]

Схемы разрезной колонны могут быть использованы и в ряде других случаев фракционирования углеводородных газов. Разрез- [c.51]

Использование принципов конденсационно-испарительных и разрезных колонн перспективно при разделении нефтяных газов и газов пиролиза. Схема конденсационно-испарительной разрезной колонны [c.52]

Деметаиизация является одним из энергоемких узлов схемы разделения пирогаза. В связи с этим в схемах деметанизации применяют различные технологические решения, способствующие снижению энергетических затрат многопоточный ввод сырья в колонну, промежуточный теплосъем, утяжеление состава конденсируемого газа в верху колонны, разрезные колонны с промежуточными подогревателями н конденсаторами, колонны двух давлений и т. д. [c.299]

Реким термодинамически обратимой ректификации в простой колонне с одним дефлегматором и одним кипятильником даже на бесконечном числе тарелок в принципе невозможен. Путем конструктивных усложнений дефлегматора и кипятильника мокно уменьшить необратимость прог(всса [6]. Необратимость можно уменьшить также путем организации промежуточного ввода ф.легмы, применения разрезных колонн, тепловых насосов и других схемных усовершенствований (1,4,9,24]. [c.80]

Располагая стандартной формой расчета отдельной секции, можно легко сосгавить программу решения задачи для любой достаточно сложной ректификационной системы. Рассмотрим порядок и особенности расчета многосекционных колонн на примере так называемой разрезной колонны, в которой производят разделение газов пиролиза на метано-аодородпую. фракцию и фракцию Сг—Сз—С4. [c.90]

При, разделении изотопов осуществляют так называемое ступенчатое каскадирование Низкотемпературное га-зоразделение можно проводить в колоннах с промежуточным вводом флегмы, промежуточными кипятильниками и дефлегматорами, обогреваемыми тарелками, тепловым насосом в средней части, в разрезных колоннах, конденсационно-испарительных агрегатах и т. д.- Во всех указанных случаях подвод энергии осуществляется либо в нескольких промежуточных точках колонны, либо вдоль всей поверхности массообмена, что приводит к изменению межступенчатого парового потока. [c.199]

Для осуще ствлеиия рассмотренных в предыдущих разделах схем ступенчатой ректификации и схем фракционирования в разрезных колоннах требуется аппаратура обычного типа — ректификационные колонны и теплообменники, что является существенным достоинством указанных схем, так как облегчает их применение. Однако в этих схемах, представляющих собой только первое приближение к термодинамически совершенной схеме, лишь частично реализуются возможности уменьшения потерь от необратимости. Наилучшей в данном случае является схема с противоточной конденсацией в укрепляющей секции и противоточным испарением в исчерпывающей секции колонны. [c.289]

Нижний поток питания подается на 16-ю тарелку. В результате расчета количество абсорбента оказалось равным 22,766 моль/ч, а тепловая нагрузка на кипятильникЗИ 580 кжд/ч. Количества пара и жидкости и значения температур по высоте разрезной колонны приведены в табл. 56. [c.319]

Из сравнения результатов расчета следует, что при одинаковом числе. тарелрк и равном разделительном действии процесса количество абсорбента, необходимого для орошения разрезной колонны, почти такое же, как и в обычной схеме. [c.321]

Вследствие 1чспарения жидкой фазы питания нагрузка на кипятильник разрезной колонны уменьшается и составляет около 80% от нагрузки на кипятильник обычной колонны. Количество пара в наиболее нагруженном сечении отпарной секции в разрезной колонне примерно на 20% меньше, чем в обычной колонне для действующей же абсорбционно-отпарной колонны узким местом является именно насадочная часть. [c.321]

Рассмотрим особенности деметанизации пйрогаза по схеме с разрезной колонной, изображенной на рис. 100. Исходный газ охлаждают последовательно в теплообменниках / и 5 и подают в сепаратор 2. Паровую часть питания вводят в укрепляющую секцию колонны 7, жидкую часть —в исчерпывающую. Отгонный пар частично или полностью отбирают в конденсатор W и теплообменник 9. Хладоагентом в теплообменнике 9 служит метано-водородная фракция. В аппарате 10 хладоагентом является этилен, испаряющийся при абсолютном давлении примерно 5—6 ат. Извлеченную жидкость отбирают с нижней та- [c.331]

При расчете разрезной колонны варьировались числа тарелок в отдельных секциях, а также степени отбора извлеченной жидкости и отгонного пара. При степени отбора, равной 0,5, сумм.арная тепловая нагрузка на этиленовый дефлегматор 6 и конденсатор 10 для трех тарелок в каждой секции составляет 288 930 кдж1ч, а для шести тарелок в каждой секции она равна [c.333]

При нагревании извлеченной жидкости до 238°К количество полученного холода равно 59 270 кдж ч. Этот холод эквивалентен холоду парового цикла с изотермой 209 °К. Остальное количество холода испарения извлеченной жидкости (75 020 кдж1ч) эквивалентно холоду парового цикла с изотермой 238 °К. При 18 тарелках теоретический расход энергии, необходимый для подвода и отвода тепла, в схеме с разрезной колонной составляет 57 960 кдж1ч, а в типовой схеме 111 450 кдж ч. Следовательно, при применении разрезной колонны в узле деметанизации пйрогаза можно уменьшить расход энергии почти в два раза. [c.334]

Из сравнения данных табл. 60 и 62 видно, что в наиболее нагруженных сечениях исчерпывающей и укрепляющей секций нагрузка по пару в разрезкой колонне примерно на 20% меньше, чем в типовой колонне. Следовательно, при равном диаметре колонн в сравниваемых схемах производительность разрезной колонны будет на 20%i выше. С другой стороны, при одной и той же производительности установок диаметр разрезной [c.334]

Смешение потоков, образующихся при фракционировании, с паром и жидкостью питания, ввиду того что они резко различаются по составу, обусловливает в системе термодинамические потери, для компенсации которых долнша затрачиваться дополнительная работа. Поэтому устранение смешения потоков па тарелке питания может уменьшить расход энергии при фракционировании многокомпонентной смеси. Если при этом использовать еще ступенчатое образование орошения и пара в колонне, то получится схема так называемой разрезной колонны (рис. 17). [c.51]

Пирогаз подвергается противоточно конденсации в трубном пространстве колонны за счет холода противоточного испарения в межтрубном пространстве. Пар, образовавшийся в процессе противоточного испарения, конденсируется в теплообменнике 3 холодом обратных продуктов разделения, а полученная жидкость насосом 2 подается в качестве промежуточного орошения в среднюю часть трубного пространства. В конденсационно-испарительных разрезных колоннах потребность во внеятнем холоде и тепле сведена до минимума. Это обстоятельство дает возможность построить схемы разделения пирогаза без внешних холодильных циклов и без подвода тепла со стороны. Требуемая для разделения по такой схеме работа в основном покрывается за счет энергии сжатого до 40 ат исходного газа и работой циркуляционного этан-эти-ленового компрессора. [c.53]

Применение конденсационно-испарительных разрезных колонн для выделения из пирогаза фракций Сз и для последующего разделения остаточного газа на фракции СН4—Иг и С2Н4— [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология