Ректификационные колонны со связанными тепловыми потоками

Применение системы ректификационных колонн, связанных материальными и тепловыми потоками, позволяет на 20—50% снизить общие затраты тепла и холода по сравнению с простыми или сложными колоннами. Независимо от числа получаемых продуктов технологические схемы установок, где используются [c.16]

Рассмотрим более детально некоторые из этапов изложенного алгоритма разработки РКС со связанными тепловыми потоками. На первом этапе алгоритма обязательно определяются и те потоки, энергия которых может быть использована в соответствии с принципом интеграции, но не являющиеся потоками продуктов разделения. К таким потокам можно отнести, например, выходные потоки реакторных систем, тепло которых может применяться для подвода энергии к некоторой ректификационной колонне. Далее анализируется разделяемая смесь, в результате чего получается список всех фракций, получение которых возможно при разделении данной смеси. [c.305]

При увеличении мощности установки и связанной с этим ее реконструкции следует предусмотреть одновременное повышение производительности сырьевых нагревательных печей, блоков газо-фракционирования и стабилизации бензина с заменой устаревших поршневых газовых компрессоров на центробежные компрессоры марки 43 ЦКО-160/15, увеличение размеров газосепаратора и поверхности конденсаторов-холодильников, улучшение использования тепла энергоемких горячих потоков ректификационной колонны. [c.232]

Использование комплексов с тепловым насосом (рис. VI-3, а) и комплексов с теплообменом между конденсирующимися и испаряющимися потоками различных ректификационных колонн (рис. VI-3,6) не влияет на процесс ректификации, но снижает внешние термодинамические потери, связанные с подводом тепла и холода. [c.194]

Применение ректификационных колонн со связанными тепловыми потоками позволяет не только уменьшить термодинамическую необратимость при смешении потоков, но и значительно снизить общие затраты тепла и холода. Независимо от числа получаемых продуктов технологические схемы с обратимым смешением потоков имеют всего лишь один дефлегматор и один кипятильник. Недостатком указанных схем по сравнению с обычными является увеличение числа тарелок, потребного для заданного разделения. [c.25]

Ректификация состоит в многократном чередовании и повторении процессов испарения и конденсации в противотоке пара и жидкости при температуре кипения. Ректификация относится к многоступенчатым противоточным процессам разделения (протекает по схеме каскада с постоянным потоком) и принципиально может обеспечить любую заданную степень разделения . Противоток пара и жидкости создается благодаря наличию в схеме ректификационной установки испарителя (куба), связанного с нижним концом, и конденсатора (дефлегматора), связанного с верхним концом колонны. Тепло, подводимое к кубу, благодаря теплообмену между паром и жидкостью в адиабатических условиях передается последовательно от ступени к ступени и отводится хладоагентом в конденсаторе. Благодаря массообмену между потоками пара и жидкости более летучий компонент переносится потоком пара в направлении снизу вверх, а менее летучий компонент — потоком жидкости сверху вниз. Таким образом, в основе ректификации лежит тепло- и массообмен между потоками пара и жидкости. При этом движущая сила массообмена определяется фазовым равновесием жидкость — пар и материальным балансом. Соотношения между основными параметрами ректификации, определяемые законами фазового равновесия жидкость — пар и материальным балансом, составляют статику ректификации. [c.42]

В этом случае реализован процесс, имеющий высокие конверсии исходных реагентов за один проход. В одном аппарате (в ряде случаев с целью упрощения конструкции используют отдельно стоящие реактор и ректификационную колонну, связанные потоками пара и жидкости) совмещены процессы синтеза и разделения. Реактор-колонна обеспечивает вьщеление продуктового дихлорэтана в практически чистом виде и одновременно позволяет отделить тяжело-и легкокипящие побочные фракции, т. е. реализуется принцип полноты выделения продуктов из реакционной смеси. В технологии эффективно как и во всех совмещенных реакционно-ректификационных процессах реализован принцип полноты использования энергии системы, поскольку теплота реакхщи непосредственно используется для разделения реакционной смеси. Экзотермичный характер процесса дает возможность говорить о низком энергопотреблении, так как процесс разделения обеспечивается теплом реакции. Кроме того, так как целевой продукт отбирается в паровой фазе, то не требуется его от-мьшка от катализатора. Это позволяет избежать образования солевых стоков и загрязнения окружающей среды. Все это дает возможность организовать кругооборот воды с минимальным ее использованием в технологии. [c.506]

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]

Секцию питания ректификационной колонны, разделяющей бинарную смесь, можно рассчитать и чисто аналитическим путем. Как будет показано в последующем изложении, для установления конкретного режима разделения в колонне необходимо, при заданном составе и энтальпии сырья и рабочем давлении по высоте аппарата, назначить еще четыре определяющих иараметра. Так, можно закрепить желательные концентрации уи и хд НКК в дистилляте и остатке и, например, паровое число или величину подвода тепла в кипятильник ( д/-й и концентрацию одного из потоков тарелки питания. Вместо значения ( д/Л можно принять. чюбой из элементов ректификации, связанный с тарелкой питания, ибо и в этом случае рабочий режим разделения в колонне определится полностью. В самом деле, из материальных балансов, связывающих количества и составы потоков, поступающих на тарелку питания и отходящих с нее, можно получить [c.163]

В химической технологии при разделении смесей на несколько продуктов чаще всего используются простые двухсекционные ректификационные колонны. При заданных условиях разделения суммарная величина энергозатрат на подвод и отвод тепла зависит от схемы соединения колонн, к выбор оптИдМаль-ной схемы позволяет вести разделение смесей с меньшнми энергозатратами. Другим, более эффективным, приёмом уменьшения энергозатрат является переход от использования простых. двухсекционных колонн к сложным. К ним относятся колонны с отпарными или укрепляюпцми секциями и различные колонны со связанными тепловыми потоками. [c.176]

В процессе ректификации происходит, с одной стороны, изменение энтропии потоков внутри колонны, а с другой стороны, изменение энтропии источника (в кипятильнике) и приемника (в дефлегматоре) тепла. Энтропия потоков внутри ректификационной колонны уменьшается (энтропия. продуктов меньше энтропии сырья). Энтропия источника и приемника тепла в сумме увеличивается за счет передачи тепла от источника с высокой температурой к приемнику с низкой температурой. Во всех реальных процессах ректификации увеличение энтропии за счет передачи тепла значительно больше, чем ее уменьшение в самом процессе ректификации за счет процесса разделения. Таким образом, в целом происходит увеличение энтропии, связанное с различными источниками термодинамических потерь (неравновесность на тарелках, смешение потоков в питании и на концах киаи иы, гидраалпчсскг " сппротит лення температурные напоры в теплообменниках и т.д.). [c.62]

Отказ от применения в разделительных системах только простых последовательно связанных между собой ректификационных колонн (псевдокомплекс [5]) и переход к более сложным ректификационным комплексам вызван в основном двумя причинами. Для зеотропных смесей — это, как правило, стремление уменьшить энергетические затраты на разделение, являющиеся основной составляющей всех затрат. Уменьшение энергозатрат на разделение может быть достигнуто применением комплексов с рекуперацией тепла, комплексов с обратимым смешением потоков, со связанными и частично связанными тепловыми потоками, а также комплексов с разделяющими агентами. [c.193]

Значение энергосбережения при проектировании и реконструкции ректификационных установок не нуждается в обосновании. Наибольшее влияние на экономичность процесса ректификации оказывает его правильная организация, направленная на снижение источников термодинамических потерь, выбор наиболее эффективного распределения материальных и тепловых потоков, то есть выбор схемы разделения. Известно [1], что термодинамически идеальный процесс разделения в одной колонне достигается при подводе тепла по всей высоте исчерпывающей секции колонны и отводе тепла также по всей высоте укрепляющей секции ( идеальный каскад ). При этом достигается минимальный расход энергии, хотя одновременно возрастает и число тарелок необходимь[х для реализации заданного разделения (при флегмовом числе Л=<ю число тарелок возрастает в два раза). При разделении многокомпонентной смеси (МКС) огггимальнь оказывается проведение процесса в комплексе сложньк колонн с полностью связанными тепловыми н материальными потоками. При этом тепло подводится и отводится только в 2-х точках комплекса (система имеет 1 испаритель и I дефлегматор). Комплексы характеризуются большим суммарным количеством связанных секций и чрезвычайно большим суммарным числом тарелок. Изначально заложенная связь по материальным потокам при учете гидравлических сопротивлений вызывает необходимость выделения высококипящих компонентов при более высоких давлениях чем низкокипяших, что практически неприемлемо при разделении ширококипящих смесей, в том числе и нефтяных. Затруднительно также решение вопросов управления такими комплексами. Указанные причины делают проблематичным их использование [24]. Поэтому комплексы колонн, [c.10]