Тарелки ректификационных колонн гидравлическое сопротивление

Показатели работы тарелок. К основным показателям работы ректификационных колонн и контактных устройств промышленных установок АВТ относятся кратность орошения (флегмовое число), весовая скорость паров, линейная скорость паров в свободном сечении колонны, плотность орошения тарелки, градиент уровня жидкости на тарелке, высота подбора слива, гидравлическое сопротивление тарелки, число теоретических тарелок, к. п. д. тарелки. Немаловажную роль играет также конструкция тарелки, способ подачи орошения и отвода тепла. [c.57]

При конструировании тарельчатых ректификационных колонн следует всегда учитывать гидравлическое сопротивление, вследствие которого возникает значительная разность давлений у основания и вершины> колонны. Перепад давлений будет тем больше, чем больше число тарелок в колонне и чем выше уровень жидкости на каждой тарелке. Основные сопротивления прохождению паров возникают при входе и выходе из [c.558]

Насадочные ректификационные колонны имеют меньшее по сравнению с тарельчатыми колоннами гидравлическое сопротивление, приходящееся на одну теоретическую тарелку. По этому показателю они вполне пригодны для разделения смесей под вакуумом. Наиболее распространенный тип насадочных массообменных колонн — аппараты с насыпной насадкой. Важнейшей частью колонн этого типа является насадка, служащая для развития поверхности контакта фаз, которая образуется жидкостью, смачивающей насадку. Важнейшими характеристиками насадки являются удельная поверхность а, т. е. поверхность единицы объема насадки, и свободный объем Уев- Увеличение удельной поверхности насадки благоприятствует повышению ее разделяющего действия. Однако это чаще всего связано с уменьшением свободного объема, что приводит к повышению гидравлического сопротивления. Поскольку при разделении смесей под вакуумом важно обеспечить достаточное разделяющее действие при минимальном гидравлическом сопротивлении, при выборе насадки создается ситуация, требующая принятия компромиссного решения. Наиболее распространенные и традиционно применяемые насадки для аппаратов, работающих при атмосферном или близком к нему давлении, в большинстве своем "оказались малопригодными для вакуумных аппаратов. Это потребовало разработки конструкции, исследования и организации производства новых типов насадок, обеспечивающих эффективную работу вакуумных аппаратов. [c.38]

В последние годы в нефтепереработке и нефтехимии резко возросла роль процессов, проводимых под вакуумом. Для данных процессов наибольшее значение имеет величина гидравлического сопротивления, приходящаяся на единицу высоты разделительной способности (ВЭТТ - высота эквивалентная теоретической тарелке). Данная характеристика в значительной мере определяет перепад давления по высоте колонны, а значит и давление в кубах ректификационных колонн, которое весьма существенно влияет на экономичность процесса разделения. Современные вакуумные колонны оснащаются регулярной насадкой, которая позволяет в несколько раз снизить сопротивление по сравнению с тарельчатыми устройствами. [c.13]

При конструировании тарельчатых ректификационных колонн следует всегда учитывать величину гидравлического сопротивления, кото-рое приводит к значительной разности давлений у основания и вершины колонны. Такой перепад давлений будет тем больше, чем больше число тарелок в колонне и чем выше уровень жидкости на каждой тарелке. [c.522]

К тарелкам ректификационных колонн предъявляются следующие требования они должны обеспечивать хороший контакт между жидкостью и паром, иметь малое гидравлическое сопротивление, устойчиво работать при значительном колебании расходов пара и жидкости. Тарелки должны иметь малую массу, быть простыми по конструкции и удобными в эксплуатации. [c.142]

В ректификационных колоннах при разделении смесей легких углеводородов гидравлическое сопротивление колпачковой тарелки находится в пределах 0,0035—0,0105 кгс/см2. Оно складывается из сопротивлений прорезей, самой тарелки и слоя жидкости над верхней частью прорезей колпачка. [c.150]

Особенно важным, дня условий стабилизации дизельного топлива, свойством регулярной перекрестноточной насадки является значительно меньшее, по сравнению с ректификационными тарелками, гидравлическое сопротивление потоку пара. Это позволяет за счет снижения перепада давления по колонне получить более высокий паровой поток и, соответственно, повысить паровое число в отгонной части колонны К-201. В связи с вышеизложенным целесообразно рассмотреть вопрос замены в колонне К-201 ректификационных тарелок на регулярную перекрестноточную насадку с целью увеличения отбора бензиновой фракции, улучшения качества продуктов разделения и снижения энергозатрат Выполненные расчеты подтвердили возможность эффективной работы колонны К-201 при замене ректификационных тарелок на регулярную перекрестноточную насадку в процессе стабилизации дизельного топлива и организации ее двухпоточного питания сырьем. На рисунке приведена расчетная схема перекрестноточной насадочной колонны К-201 с подачей в качестве верхнего потока сырья - жидкой фазы из "холодного" сепаратора, по нижнему вводу сырья - жидкой фазы из "горячего" сепаратора. [c.19]

В последние годы в мировой нефтепереработке все более широкое распространение при вакуумной перегонке мазута получают насадочные контактные устройства регулярного типа, обладающие, по сравнению с тарельчатыми, наиболее важным преимуществом -весьма низким гидравлическим сопротивлением на единицу теоретической тарелки. Это достоинство регулярных насадок позволяет конструировать вакуумные ректификационные колонны, способные обеспечить либо более глубокий отбор газойлевых (масляных) фракций с температурой конца кипения вплоть до 600°С, либо при заданной глубине отбора существенно повысить четкость фракционирования масляных дистиллятов. [c.230]

При выборе тарельчатых контактных устройств учитывают следующие показатели производительность гидравлическое сопротивление эффективность, диапазоны гидравлически устойчивой и эффективной работы, возможность ректификации сред, склонных к полимеризации и образованию осадков ремонтопригодность, материалоемкость. В случаях, когда нагрузки по пару и жидкости значительно изменяются по высоте ректификационной колонны, ее выполняют из частей разного диаметра, используя тарелки с различным числом потоков жидкости и свободным сечением для прохода паров. У колонн большого диаметра при вводе сырья в парожидкостном состоянии применяют распределительные устройства, обеспечивающие отделение паровой части от жидкой и организованную подачу жидкости на расположенную ниже ввода сырья тарелку. Для снижения уноса жидкости потоком паров в колоннах над вводом сырья и наверху могут устанавливать отбойные сепарационные устройства жалюзийно-го, сетчатого, струнного типов. [c.149]

Насадочные ректификационные колонны применяют в основном в малотоннажных производствах и для вакуумной ректификации. Насадки по сравнению с тарелками обладают более низким гидравлическим сопротивлением. Применяют насадки двух типов насыпные и регулярные. В качестве насыпных насадок (рис. 61), загружаемых в колонну в навал, используют твердые тела различной формы (из металла, пластмасс, керамики), различающиеся формой (кольца, полукольца, седлообразной формы, сферические), размером (от 15 до [c.149]

В ректификационной колонне пар, проходя снизу вверх, преодолевает гидравлическое сопротивление, связанное главным образом с многократными изменениями направления движения, а также многократными сужениями и расширениями потока. Часть напора расходуется на преодоление сопротивления слоя жидкости и пены на тарелках в тарельчатых колоннах или на гидродинамическое взаимодействие пара и жидкости в колоннах с нерегулярной насадкой, в особенности при режиме эмульгирования. В результате остаточное давление в нижней части колонны оказывается выше, чем в верхней, на величину гидравлического сопротивления Ар. [c.11]

Ж а во рр н ко в Н. М-, Ф у р м ер И. Э. К вопросу о гидравлическом сопротивлении и пределах нагрузки ректификационных колонн с сетчатыми тарелками.— Кислород , 1947, № 5, с. 9—20. [c.89]

Таким образом, для проведения вакуумной ректификации необходимы ректификационные колонны с малым удельным гидравлическим сопротивлением, т. е. гидравлическим сопротивлением, приходящимся на единицу разделительной способности. Разделительную способность применительно к тарельчатым аппаратам часто выр ажают числом теоретических и действительных тарелок. Если Ард.т — удельное Сопротивление действительной тарелки, а т] — коэффициент полезного действия тарелки, то удельное гидравлическое сопротивление Дрт.т. отнесенное к теоретической тарелке, будет равно [c.12]

Обычные тарельчатые ректификационные колонны с тарелками барботажного типа обладают чрезмерно высоким гидравлическим сопротивлением и для процессов разделения смесей под вакуумом практически непригодны. Пленочная тарельчатая колонна для ректификации под вакуумом была предложена Лева в 1962 г. и впервые описана в работе [89]. [c.141]

Колпачковые тарелки, как и все другие ректификационные тарелки, предназначены для создания возможно лучшего контакта между паром и жидкостью и поэтому должны иметь развитую поверхность контакта. Однако при этом следует избегать создания больших гидравлических сопротивлений поднимающимся по колонне парам. В настоящее время находятся в эксплуатации колпачковые тарелки различных конструкций, отличающиеся устройством и принципом работы, — с круглыми колпачками, желобчатыми и -образными. [c.124]

Тарелки провального типа. Ректификационные колонны с тарелками провального типа в процессах нефтепереработки пока еще встречаются редко. Однако выявленные на практике технико--экономические показатели (высокая производительность, меньший по сравнению с другими тарелками вес, в некоторых случаях низкие гидравлические сопротивления) свидетельствуют о перспективности этих тарелок. Исследованиями Гипронефтемаша, например, установлено, что применение ситчатой тарелки с отбойными элементами при производительности в 1,5—2 раза большей чем производительность тарелки из 5-образных элементов, позволяет снизить потерю напора до 18 мм вод. ст. Опыт зарубежных заводов подтверждает высокие эксплуатационные качества также решетчатых и других тарелок провального типа. [c.47]

Гидравлическое сопротивление обусловливает потерю давления при прохождении паров через тарелку. При большом числе колпачковых тарелок давление пара в нижележащем сечении колонны может значительно отличаться от давления пара в верхнем сечении. Это означает, что процесс ректификации в нижней части колонны будет протекать хуже вследствие уменьшения коэффициента относительной летучести кислот при увеличении давления. Важную роль играет перепад давления в ректификационных колоннах, работающих под вакуумом. [c.55]

Причины зависания жидкости. Основной причиной зависания жидкости в ректификационных колоннах является повышение гидравлического сопротивления тарелки более величины рас-пола -аемого напора жидкости в переливном устройстве тарелки. Сопротивление сливу жидкости с тарелки может возрасти вследствие слишком большой скорости паров в колонне, коррозии или загрязнения (отложениями льда, СОг и масла) отверстий тарелки или переливного устройства, сужения прохода для жидкости в переливном устройстве, неправильного регулирования процесса ректификации и перегрузки колонны. [c.600]

Первоочередными являются две важные задачи. Первая из них связана с общей тенденцией создания в современной промышленности все более крупных агрегатов. С укрупнением аппаратов улучшаются экономические показатели процесса благодаря снижению эксплуатационных расходов, уменьшению трудовых затрат и экономии материалов на единицу выпускаемой продукции. Применительно к ректификации эта задача может быть решена путем создания принципиально новых аппаратов, работающих в наиболее интенсивных режимах. Все известные ректификационные устройства (тарелки или насадки) работают либо в режиме противотока между паром и жидкостью, либо в режиме перекрестного тока. Пределом повышения рабочих скоростей в этих аппаратах является предел захлебывания, при котором гидравлическое сопротивление ректификационной ступени настолько возрастает, что нормальный переток через него жидкости оказывается невозможным. Дальнейшее повышение рабочих нагрузок в ректификационных колоннах возможно при отказе от противотока и переходе на прямоточный режим взаимодействия между паром и жидкостью (общая схема потока пар — жидкость в колонне, разумеется, остается противоточной). В результате такого перехода предел захлебывания перестает быть пределом повышения рабочих нагрузок. Как показали проведенные исследования прямоток на каждой отдельной ступени разделения позволяет в десятки раз повысить рабочие скорости пара в ректификационных колоннах. [c.135]

Прн конструктивном расчете ректификационных колонн определяются их диаметр, расстояние между тарелками, общая высота, а также выбираются размеры элементов тарелок (диаметр отверстий и щаг между ними), переливных карманов (высота сливной перегородки, тип и размеры кармана) и количество сливных устройств на одной тарелке, подсчитывается гидравлическое сопротивление колонн [16], [30]. [c.166]

Для порлтальной работы ректификационной тарелки должны быть обеспечены равномерное распределение потока иаров но всему сочению колонны п равномерная нагрузка каяхдого колпачка. Для выполнения этого условия гидравлическое сопротивление, создаваемое каждым колпачком, дол кно быть одинаковым, что достигается погружением колпачков в слой жидкости на одну и ту 5ке глубину. Если высота слоя кидкости на таролке меняется незначительно (колонна относительно небольшого диаметра), одинаковое погружение колпачков достигается размещением колпачков на одном горизонтальном уровне. При большом диаметре и высоком рас- [c.198]

Колпачковые тарелки, как и все другие ректификационные тарелки, предназначены для создания возможно лучшего контакта. между парами и жидкостью и поэтому должны иметь развитую поверхность контакта. Однако при этом следует избегать создания больших гидравлических сопротивлений 1юд-нимаюшимся по колонне парам, В настоящее время находятся в эксплуатации тарелки различных конструкций, отличающиеся устройством и принашюм работы, Принцип работы тарелки характеризуется способом контакта паров с жидкостью и движением жидкости как по поверхности тарелки, так и от тарелки к тарелке вниз по колонне. [c.176]

Однако при расчете и проектировании аппаратуры необходимо учитывать еще одну характерную черту системы формальдегид — вода в условиях вакуумного фракционирования, а именно, резкое возрастание содержания формальдегида в равновесной паровой фазе по мере возрастания остаточного давления (температуры). Как видно из рис. 42, при возрастании давления выше 26,7 кПа в системе не только появляется псевдоазеотроп, но и сама форма кривой X—у становится менее благоприятной для получения погона с минимальным содержанием формальдегида. Следовательно, конструкция ректификационных тарелок в укрепляющей части колонны должна обеспечивать их минимальное гидравлическое сопротивление, а перепад давления должен создаваться, в основном, между тарелкой питания и кубом. [c.163]

Не все типы ректификационных колонн, используемых для разделения смесей под вакуумом, в равной мере исследованы. Поэтому отсутствуют достаточно полные данные для всестороннего сопоставления показателей работы колонн различных конструкций. По важнейшему для вакуумных колонн показателю — гидравлическому сопротивлению, приходящемуся на одну теоретическую тарелку, лучшими являются регулярные сетчатые насадки и специальные насыпные насадки (кольца Палля, Перфоринг и др.). Несколько худшими показателями обладают пленочные тарельчатые колонны. Затем следуют колонны с обычной насыпной насадкой (кольца Рашига, седла Берля, седла Инталокс и др.) и тарельчатые колонны обычных конструкций. [c.142]

Схема с АДР имеет на 15% более высокий расход энергии, чем схема с ГВВК- При переходе от последней схемы к схемам с дополнительной колонной, с разрезной верхней колонной и дополнительной колонной, с конденсационно-испарительным разделением экономия в расходе энергии составляет 5—8%. Для схемы с конденсационно-испарительным разделением расход энергии на - 1,5—2% меньше, чем для других схем, в основном в связи с уменьшением потерь эксергии з колонне предварительного разделения, а также за счет использования испарителя продукционного кислорода. Применение такого аппарата может быть эффективным и в других схемах. Следует отметить, что при снижении гидравлического сопротивления теоретической тарелки с 0,45—0,60 кПа, принятого при сопоставлении схем, до 0,15—0,20 кПа (в случае применения специальных ректификационных устройств), расход энергии в схеме с конденсационно-исиарительным разделением дополнительно снизится на 3,5—4,7% при снижении этой величины для других схем на 2—2,5%- [c.222]

Второй особенностью вакуум-ректификации является резкое уменьшение плотности паров в колонне. Увеличение скорости паров в колонне при переходе от атмосферного давления к разрежению допускается всего в 2—3 раза, а плотность их падает в 30—100 раз. В связи с уменьшением плотности паров снижается количество жидкости, орошающей колонну, поскольку оно пропорционально не объему, а массе паров. Это приводит к снижению эффективности колонн, в которых массообмен происходит на поверхности насадки, смачиваемой жидкостью. Поэтому насадочные колонны не могут быть рекомендованы для ректификации мононитрохлорбензолов и мононитротолуолов, несмотря на то, что они обладают малым гидравлическим сопротивлением. Так, например, эквивалентная высота насадки действующей ректификационной колонны для разделения мононитрохлорбензолов оказалась равной 2,4—3 м вместо 0,4—0,5 по расчету (данные Л. И. Бляхмана). Общая эффективность колонны диаметром 1,4 м, заполненной семью слоями колец Рашига размером 25X25X3 мм (полная высота насадки 23,75 ж), соответствует всего 8—10 теоретическим тарелкам. [c.102]

При разделении углеводородов нефтяного происхождения в промышленности обычно применяют тарельчатые ректификационные аппараты, которые, однако, мало пригодны для чет кого разделения полимеризующихся и термически нестойких смесей, так как обладают значительным гидравлическим сопротивлением, приводящим к повышению температуры кипения в кубовой части колонны. Несмотря на применение ингибиторов, на нижних тарелках и в кубовой части происходит полимеризация. Во избежание полимеризации или термического разложения необходимо вести разделение полимеризующихся смесей под вакуумом в колоннах с малым гидравлическим сопротивлением. [c.53]

В 1965 г. па Омском НПЗ будут проведены промышленные испытания нового вида ректи-фикациолных тарелок (ситчатых с отбойными элементами), предназначенных для вакуумных колонн. Предварительные испытания, проведенные на уфимском НПЗ им. ХХП съезда КПСС, подтвердили высокую производительность этих тарелок (в два раза выше) и их низкое гидравлическое сопротивление (в два-три раза меньше, чем у желобчатых). На Омском НПЗ производительность атмосферной колонны с ректификационными тарелками такого типа повышена на 30%. В начале следующего года будут разработаны нормали и уточнена методика расчета этих тарелок. [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология