Колонны тарельчатые также Тарелки

Чертежи общего вида абсорбционных и ректификационных колонн. Описание стальных сварных колонных аппаратов диаметром 400—4000 мм со стандартными ректификационными тарелками, а также насадочных колонн, снабженных разделительными тарелками и опорными решетками, приведены в каталоге Колонные аппараты . М., ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1978. При проектировании абсорбционных тарельчатых и насадочных колонн можно пользоваться тем же каталогом. [c.212]

Тарельчатые колонны применяют в лабораторных и промышленных установках для специальных задач разделения, например для получения дистиллята с высокой степенью чистоты методом непрерывной ректификации. Эти колонны используют также в лаборатории для проведения сравнительной ректификации, моделирующей промышленный процесс. Колонны с ситчатыми тарелками пригодны для аналитических разгонок при атмосферном давлении. Тарельчатые колонны используют в промышленных ректификационных установках непрерывного действия [34]. [c.345]

Новые типы лабораторных и промышленных тарельчатых колонн подробно рассмотрены Штаге [35]. В этой работе обсуждены также вопросы испытаний эффективности подобных колонн. Преимущества колонн с колпачковыми тарелками для непрерывных процессов перегонки разобраны в разд. 5.2.2.3 (см. также рис. 167). Коэффициент полезного действия колпачковых тарелок при циклическом способе ведения процесса превышает 150%. [c.345]

БерЛя II др.). Для повышения интенсивности и эффективности перемешивания применяют тарельчатые колонны, колонны с пульсацией потоков или с движущимися сетчатыми тарелками. Экстракционные колонны имеют значительную высоту для обеспечения необходимой продолжительности контакта. В распылительной и насадочной колоннах, а также в колонне с движущимися сетчатыми тарелками высота, эквивалентная одной ступени экстракции, соответственно равна 10, 6 и 0,8 м. Выбор типа колонны определяется необходимым числом ступеней экстракции и допустимыми затратами энергии [c.150]

Тарельчатая ректификационная колонна состоит из отдельных, связанных между собой элементов тарелок колонн, дефлегматора и куба испарителя. Математическое моделирование работы таких многоэлементных объектов обычно осуществляют следующим образом выводят сначала уравнения математической модели каждого элемента, а затем, объединив эти уравнения в общую систему, получают математическую модель всего объекта. В соответствии с этим подходом необходимо найти динамическую модель процессов, протекающих на отдельной тарелке ректификационной колонны, а также динамические модели дефлегматора и куба испарителя. [c.20]

Реакционные аппараты колонного типа с насадкой или тарелками. В качестве газожидкостных реакторов часто применяют насадочные или тарельчатые колонны, используемые для процессов абсорбции. Если жидкость является катализатором, эти аппараты отличаются от абсорберов тем, что жидкость циркулирует в системе по замкнутому контуру. Насадочные колонны просты по устройству и обеспечивают большую поверхность контакта реагирующих газа и жидкости даже в небольшом объеме. Жидкость стекает по поверхности насадки в виде тонкой пленки, а газ движется противотоком. Их гидравлическое сопротивление невелико и, следовательно, расход энергии на перемеш,ение газов незначителен. Колонны изготовляют обычно из стали с дополнительным покрытием из материала, стойкого к коррозионному действию рабочей среды. Применяют также колонны из чугуна, керамики (в производстве серной кислоты), футерованные графитом или кислотоупорным кирпичом. [c.272]

Особенно сильной коррозии подвергаются трубки дефлегматоров и других теплообменных аппаратов, а также тарелки и колпачки ректификационных колонн. На одной из тарельчатых колонн, перерабатывающей уксусную кислоту-сырец, за 6 мес. эксплуатации потери меди на внутренних деталях аппарата достигли в среднем 35%. Расход меди на ремонт оборудования только на одном Дмитриевском заводе составляет ежегодно 30—35 г все лесохимические заводы расходуют каждый год до 140 т меди з. [c.64]

Концентрирование азотной кислоты при помощи купоросного масла проводят в тарельчатых дистилляционных колоннах из ферросилида, тарелки колонн снабжены колпачками и переливными трубами. Применяются также колонны с насадкой из колец производительность таких колонн выше, чем тарельчатых, вследствие меньшего сопротивления аппарата газовому потоку. Смешение разбавленной азотной кислоты и купоросного масла проводится чаще всего непосредственно в колонне (в некоторых установках это делают предварительно). Смесь нагревают острым паром. [c.294]

На рис. 128 изображена схема получения аммиачной воды ИЗ газообразного аммиака, который подается под избыточным давлением 2 ат из цеха синтеза аммиака или из хранилищ жидкого аммиака. Используют также газообразный аммиак, выделяющийся при заполнении цистерн жидким аммиаком. Амлшак поступает в тарельчатую колонну 3 с колпачками. Нижняя часть колонны представляет собой трубчатый теплообменник, в котором отводится значительная часть тепла, выделяющегося при растворении аммиака. По трубам теплообменника проходит охлаждающая вода, в междутрубном пространстве циркулирует водный раствор аммиака, через слой которого барботирует газообразный аммиак. Окончательное поглощение аммиака происходит в верхней части колонны на колпачковых тарелках, на которых расположены змеевики с циркулирующей в них охлаждающей водой. Во избежание забивки колонны солями жесткости поглощение аммиака производится [c.261]

Колонны перекрестного тока и полного смещения характеризуются тем, что взаимодействие фаз в этих аппаратах происходит при барботаже паровой фазы через жидкую, поэтому эти колонны называют барботажными. Барботаж пара через жидкость происходит на горизонтальных тарелках, поэтому обе группы колонн называются также тарельчатыми. [c.148]

Применение в ректификационных колоннах клапанных тарельчатых устройств, которые позволят уменьшить диаметры колонн и обеспечить более устойчивую их работу по сравнению с принятыми ранее 5 -образными тарелками. При этом основная ректификационная колонна будет иметь диаметр 6 м вместо 7. В колоннах вторичной перегонки и стабилизаторе, с целью унификации конструкций ректификационных колонн и обеспечения устойчивой работы в более широком диапазоне производительности, целесообразно предусмотренные в выпущенных проектах решетчатые тарелки также заменить клапанными. Последнее целесообразно осуществить и в связи с тем, что Гипронефтемаш в типаже дает диаметр колонн с решетчатыми тарелками не выше 2,4 м, а в проектах АТ-6 и АВТ-6 по предыдущим рекомендациям Гипронефтемаша приняты две колонны диаметром выше 3 ж. В вакуумной колонне желобчатые колпачки надо заменить ситчатыми тарелками с отбойниками, что позволит уменьшить диаметр колонны с 12 до 8 лг. [c.216]

Ошибки в определении числа реальных тарелок в колоннах также довольно часты при их проектировании. Установка для ректификации спирта на одном из заводов оборудована тарельчатыми колоннами с расстоянием между тарелками 178—180 мм. Оказалось что при удалении из колонны половины тарелок (через одну) ее разделительная способность (к.п.д.) не изменится, а производительность повысится на 70%. Такие выводы сделаны и в отношении колонн с ситчатыми тарелками. [c.208]

Количество вещества, остающееся в колонке в виде жидкости после предварительного захлебывания или окончания процесса перегонки и охлаждения, называют статической задержкой. Для определения этого количества в куб загружают жидкость в 5-кратном количестве по сравнению с предполагаемой задержкой и подвергают ее в течение часа ректификации с полным орошением. После охлаждения колонки замеряют количество жидкости в кубе. Разницей между этим количеством и первоначальной загрузкой выражается статическая задержка, которая в насадочных колонках представляет собой часть жидкости, оставшуюся на насадке и между отдельными элементами насадки, а также на стенках колонки, приставки и конденсатора. В тарельчатых колонках основную часть статической задержки составляют слои жидкости, находящиеся на отдельных тарелках. Для упрощенного определения статической задержки можно в верхнюю часть конденсатора добавить отмеренное количество жидкости, которая будет подвергаться перегонке, и затем определить, какое количество задержится в колонне. Такие измерения надо повторить несколько раз, чтобы после полного смачивания аппаратуры полу- [c.174]

Карбонизация рассола осуществляется в карбонизационных колоннах тарельчатого типа. Колонны работают 3 — 4 дня, а затем требуют промывки от осевшего на стенках и тарелках бикарбоната натрия. Промывка колонны от осадка производится аммонизированным рассолом. Колонна, стоящая на промывке, называется промывной (16). Во время промывки для лучшего перемешивания и растворения осевших солей в промывную колонну подается газ известковых печей. Поэтому в промывной колонне происходит также и предварительная карбонизация аммонизированного рассола. Это положительно влияет на процесс в карбонизационной колонне, увеличивая степень использования натрия поваренной соли. Частично карбонизированный рассол, поступающий [c.237]

Наряду с описанным построением динамической модели колонны для разделения многокомпонентных смесей, основанном на составлении материальных балансов по отдельным компонентам на каждой тарелке колонны, возможно также математическое описание динамических свойств, исходя из представлений о массопередаче в колонне, что соответствует процессам, происходящим в насадочных колоннах, а также пригодно для тарельчатых колонн с большим числом тарелок. [c.109]

Окись этилена проходит через холодильник 9, где охлаждается водой до 40—50 °С. При этом конденсируется дихлорэтан. Газообразная окись этилена поступает сначала в первую колпачковую тарельчатую колонну 10, имеющую 50 тарелок (температура в нижней части колонны 55 °С, в верхней 12 °С). Из первой колонны отогнанная окись этилена поступает в дефлегматор 11, в котором поддерживается температура —14 °С, и затем в сборник. Кубовый остаток из первой колонны поступает на 25-ю тарелку второй колпачковой тарельчатой (50 тарелок) колонны (температура внизу 82 °С, вверху 12—18 °С). В этой колонне от окиси этилена отделяется оставшийся дихлорэтан. Отсюда дистиллят поступает в дефлегматор и для снижения содержания ацетальдегида подается на повторную ректификацию в первую тарельчатую колонну. Кубовая жидкость второй тарельчатой колонны содержит главным образом водный раствор этиленхлоргидрина и дихлорэтан, а также Р,р -дихлордиэтиловый эфир. Эта смесь после охлаждения поступает в разделитель 13. Отсюда верхний слой—раствор этиленхлоргидрина—вновь направляют в омы-литель 8, а тяжелое масло—в сборник сырого дихлорэтана. В этот же сборник поступают продукты, выделенные в угольном адсорбере. Смесь обрабатывают соляной кислотой для перевода следов окиси этилена в этиленхлоргидрин. После отделения соляной кислоты приливают концентрированную серную кислоту для разложения других окисей ол )инов. Затем смесь промывают водой и нейтрализуют раствором едкого натра. Сырой дихлорэтан разгоняют на колонне с 30 тарелками. В результате получают продукт, содержащий 98—99% дихлорэтана. [c.20]

В общем случае математическое описание тарельчатой ректификационной колонны содержит следующие уравнения и соотношения уравнения материального и теплового покомпонентного баланса, соотношения для расчета условий фазового равновесия, уравнений для расчета кинетики массопередачи и уравнений для описания условий работы кипятильника и дефлегматора колонны. В зависимости от принимаемых допущений, которые диктуются конкретными условиями эксплуатации, степенью изученности отдельных явлений, а также назначением модели, описание может содержать различные по сложности и детализации соотношения для расчета условий фазового равновесия (например, учет неидеальности паровой и жидкой фаз) и кинетики массопередачи на тарелках. Рассмотрим описание колонны и составим програм- [c.366]

Колонны последних трех типов можно объединить общим понятием колонны с орошаемой насадкой. Их отличительным признаком является образование пленки жидкости в процессе встречного движения сплошных потоков контактирующих фаз при полном отсутствии их взаимного проникновения. Напротив, тарельчатая колонна характеризуется тем, что при ее работе жидкая фаза пронизывается более или менее раздробленными пузырьками газа, которые вновь объединяются на вышележащей тарелке (рис. 25). В качестве эталонных жидкостей для исследования массообмена в противоточных колоннах пригодны фреоны, а также растворы неорганических хлористых соединений иода [За . При исследовании характера движения жидкой фазы применяли также радиоактивные изотопы, например при изучении процесса ректификации бутадиена был использован изотоп Вг [36]. [c.42]

Для тарельчатых колонн уравнение (6.21) также справедливо, если под Ь понимать высоту копонны, занятую тарелками. [c.154]

В первую очередь необходима замена тарельчатых колпачковых колонн более производительными колоннами с плоско-параллельной насадкой, а также колоннами с клапанными тарелками. Успешное внедрение колонн с плоско-параллельной насадкой связано прежде всего с разработкой конструкций распределительных устройств, обеспечивающих равномерное распределение жидкости по всему сечению колонны в широком диапазоне нагрузок. На стадии отгонки непрореагировавшего циклогексана применение колонн с плоско-параллельной насадкой позволит в четыре раза интенсифи- [c.23]

Большое распространение получили также тарельчатые экстракционные колонны с ситчатыми, жалюзийными тарелками и тарелками других типов. [c.320]

В отличие от насадочных колонок, широко применяемых г. лабораториях, тарельчатые колонки используют пока лишь для специальных процессов разделения, что обусловлено их относительно высокой стоимостью. Так, например, тарельчатые колонки применяют при однотипных работах в случаях необходимости получать дистиллат высокой чистоты, а также при сравнительной ректификации, воспроизводящей процесс в производственной тарельчатой колонне. Колонки с ситчатыми тарелками хорошо зарекомендовали себя также при аналитических работах при атмосферном давлении. [c.379]

Штаге [35 ] предложил для непрерывных процессов разделения лабораторные и промышленные колонны с колпачковыми тарелками, предназначенные для работы в широком интервале нагрузки по жидкости. Эффективность этих колонн не зависит от нагрузки по жидкости и соотношения нагрузок паровой и жидкой фаз, а также от кратковременных нарушений технологического режима процесса. В лабораторных установках широко применяют тарельчатые колонны Брууна [37] (рис. 262). По конструктивному выполнению они приближаются к промышленным колоннам с колпачковыми тарелками. Их недостаток заключается в том, что переточ-ные трубы для флегмы размещены снаружи колонны, и это может приводить к значительному переохлаждению жидкости. Степень охлаждения можно уменьшить, поместив колонну в заполненный воздухом или вакуумированный кожух (рис. 263). Трубы для подвода 1 и отвода 3 жидкости (см. рис. 262) расположены таким об- [c.346]

Высокой эффективностью отличаются также тарелки каскадного типа, показанные па рис. 10. 28. Эффективность насадочных и тарельчатых колопп во лшогих случаях может быть значительно повышена применением пульсирующих потоков. На эффективность работы пульсационной колонны влияют частота и амплитуда колебаний. [c.291]

Ухудпюпие массообмена в тарельчатых колоннах вызывается также яБлеттием уноса — увлечением газовым потоком жидкости с расположенных ниже тарелок на верхние. С учетом уноса количество иара, поднимающегося с нижней тарелки на верхнюю, равно [c.48]

При выборе диаметра колонны следует также учитывать возможность изменения нагрузок. В вакуумных колоннах наиболее важным фактором, определяющим плош.адь поперечного сечения, является допустимое значение гидравлического сопротивления. В большинстве случаев задача определения диаметра колонны не имеет однозначного реше(шя. В зависимости от размеров внутренних устройств и режима работы аппарата могут изменяться диаметры колонн для проведения того или иного процесса. Так, на диаметр колонны влияет выбор размера насадки, расстояния между тарелками в тарельчатых колоннах, размера и частоты вращения ротора в роторнодисковых экстракторах, частоты и амплитуды вибраций в вибрационных колоннах. Поэтому задача определения диаметра аппарата является комплексной оптимизационной задачей, в процессе решения которой ищут не только оптимальный диаметр, но и по возможности наилучший вариант внутреннего устройства и режима работы. [c.98]

Часто более экономичны тарельчатые колонны, поскольку в них обычно допускаются более высокие скорости газа, что позволяет уменьшить диаметр колонны. Тарельчатые колонны особенно целесообразны для крупных установок, при наличии чистых, неагрессивных и непеняш ихся жидкостей, а также при малом расходе жидкости. Наиболее распространены, по-видимому, колонны с колпачковыми тарелками, хотя применяются также колонны с ситчатыми тарелками, дающие существенные экономические преимущества (несмотря на меньшую гибкость в работе). Недостатки простых колпачковых и ситчатых тарелок устранены в разработанных конструкциях тарелок решетчатых тарелках ( турбогрид ) [1], тарелках с 8-образными элементами ( юнифлакс ) [2], клапанных [3], рифленых ( флекситрей ) [4], рифленых со встречным потоком (тарелки Киттеля [5] см. также гл. четвертую), перфорированных тарелках (см. гл. шестую). Последние особенно пригодны при очень высоких расходах жидкости, что наблюдается, например, при абсорбции водой двуокиси углерода из азото-водородной смеси синтеза аммиака. [c.9]

Основные применяющиеся типы колонн — с колпачковыми тарелками, с ситчатыми тарелками и насадочные. При ректификации в вакууме жидкостей с высокими температурами кипения находят применение главным образом насадочные колонны, которые обладают значительно меньшим гидравлическим сопротивлением, чем тарельчатые. В наса-дочной колонне внутри исчерпывающей и укрепляющей частей колонны находятся решетки, на которые укладывается насадка. Насадку загружают в колонну через верх, а для выгрузки ее в обеих частях колонны устроены специальные люки. Насыпная насадка может состоять из колец Рашига (металлических, фарфоровых, керамиковых), пустотелых шаров с прорезями, седлообразных пластинок, призматических и пирамидальных тел, спиралей, а также из дробленого кокса и кварца. Различные виды насадок показаны на фиг. 87 [197]. Применяемая насадка должна обладать большой поверхностью на (единицу объема, оказывать малое сопротивление потоку газа, а также иметь большой свободный объем для осуществления контакта жидкости и (пара. Для химической промышленности применяют главным образом керамические кольца, которые обладают высокой стойкостью к воздействию агрессивных [c.231]

По конструкции тарельчатые колонны весьма разнообразны. Наиболее распространены колпачковые, ситчатые и клапанные тарелки (рис. 7). Используют также тарелки, образованные из 8-образных штампованных элементов (см. рис. 7, б). Их основное преим)тдество — простота конструкции и большая жесткость иггампованных элементов. [c.25]

Барботажные тарельчатые абсорберы (рис. 95, б) также работают при противотоке газа и жидкости, которая переливается с тарелки на тарелку по сливным патрубкам (см. рис. 84, а). Газ распределяется между колпачками и барботиру-ет сквозь слой жидкости на тарелке. Помимо колпачковых широкое распространение получили ситчатые и провальные тарелки, используемые также в процессах ректификации (см. гл. II). Обычные диаметры колонн от 1000 до 3600 мм. Выбор материала колонн определяется технологическими требова- [c.338]

НИИ статической УС в куб загружают жидкость в пятикратном количестве по сравнению с предполагаемой УС колонны и в течение 1 ч проводят ректификацию с бесконечным флегмовым числом. После охлаждения колонны измеряют количество жидкости, оставшееся в кубе. Разница между первоначально загруженным количеством и оставшимся количеством и представляет собой статическую УС. В насадочных колоннах статическая УС складывается из капель жидкости, оставшихся на насадочных телах и между ними, а также на стенках колонны, приставки и конденсатора. В тарельчатых колоннах основную часть статической задержки составляют слои жидкости, оставшиеся на отдельных тарелках. [c.150]

Для получения сравнимых результатов статическую УС, а также динамическую и общую УС целесообразно указывать в пересчете на одну теоретическую ступень разделения или реальную тарелку. О зависимости общей УС от нагрузки опубликовано мало сведений. Коллинз и Ланц [200] приводят результаты, полученные для ситчатой колонны Ольдершоу диаметром 28 мм с 30 реальными тарелками (см. рис. 92). В зависимости от нагрузки общая УС изменяется между 43 и 60 мл, так что на одну реальную тарелку в результате перерасчета приходится в среднем 1,4—2,0 мл, а одной теоретической ступени соответствует в среднем 2,5—3,5 мл. В насадочных колоннах, по собственным данным автора, УС в расчете на одну теоретическую ступень разделения имеет величину того же порядка, что и для тарельчатых колонн, как это видно из рис. 96, иллюстрирующего зависимость общего удерживаемого количества н-гептана при 97 °С от нагрузки при остаточном давлении 730 мм рт. ст. [203]. Ректификацию проводили в колонне диаметром 19 мм, рабочая высота колонны составляла 812 мм. [c.151]

Преимущества насадочных контактных устройств перед тарельчатыми общеизвестны и заключаются прежде всего в исключительно малом перепаде давления на одну ступень разделения. Среди них более предпочтительны регулярные насадки, поскольку они имеют регулярную заданную структуру и их гидравлические и массообменные характеристики более стабильны по сравнению с насыпными. Гидродинамические условия эксплуатации насадок при перекрестном контакте фаз существенно отличаются от таковых при противот е. При перекрестном токе жидкость движется сверху вниз, а пары -горизонтально, следовательно, жидкая и паровая фазы проходят различные независимые сечения, площади которых можно регулировать, а при противотоке - одно и то же сечение. Поэтому перекрестноточный контакт фаз позволяет регулировать в оптимальных пределах плотность жидкостного и парового орощений изменением толщины и поперечного сечения насадочного слоя и тем самым обеспечить почти на порядок превыщающую при противотоке скорость паров (в расчете на горизонтальное сечение колонны) без повышения гидравлического сопротивления и значительно широкий диапазон устойчивой работы колонны при сохранении в целом по аппарату принципа и достоинств противотока фаз, а также устранить такие дефекты, как захлебывание, образование байпасных потоков, брызгоунос и другие, характерные для противоточных насыпных насадочных или тарельчатых колонн. Экспериментально установлено, что перекрестноточный насадочный блок конструкции УНИ, выполненный из металлического сетчато-вяза-ного рукава, высотой 0,5 м эквивалентен одной теоретической тарелке и имеет гидравлическое сопротивление в пределах всего 1 мм рт.ст. (0,13 103 Па), т.е. в 3 - 5 раз ниже по сравнению с клапанными тарелками. Это достоинство особенно ценно тем, что позволяет обеспечить в зоне питания вакуумной колонны при ее оборудовании насадочным слоем, эквивалентным 10 - 15 тарелкам, остаточное давление менее 20 - 30 мм рт.ст. и, как следствие, значительно углубить отбор вакуумного газойля или отказаться от подачи водяного пара в низ колонны. [c.51]

Тарельчатые колонны дороже, чем насадочные, но они позволяют работать с очень большими объемами жидкости, их можно легко перевести в режим межкаскадного нагрева или охлаждения, они несложны в эксплуатации и имеют меньшую общую массу. Для абсорбции газа могут применяться также колонны Турбогрид [70] с сетчатыми тарелками, которые дешевле в строительстве, чем стандартные колпачковые тарельчатые колонны и могут быть более эффективными [c.115]

От плотности орошения зависят динамическая и общая задерж ка, потеря напора и предельная скорость паров, которая в свою очередь определяется формой и размером насадки или размером и устройством реальной тарелки, а также свойствами вещества. В фундаментальной работе ]УГаха [168], в обширных исследованиях Киршбаума [78] и в интересном сообщении Шумахера [1691 приведены подробные сведения о потере напора и предельной ско рости паров в промышленных насадочных и тарельчатых колоннах. В какой степени эти закономерности можно перенести на ла бораторные колонки, более подробно будет рассмотрено в главе 4.11, [c.178]