Ректификационные установки расход тепла

При выборе оптимальных условий работы ректификационной установки необходимо учитывать расход тепла и основные параметры (температуру и давление) теплоносителей — греющего пара и охлаждающей воды, а также требуемые размеры как самой колонны, так и соединенных с ней теплообменных аппаратов (кипятильника, нагревателя исходной смеси, дефлегматора и холодильника паров). Все эти факторы взаимосвязаны и зависят, в частности, от температуры и агрегатного состояния подаваемой на разделение смеси. [c.493]

Подогрев водяного пара. На установках АТ и АВТ перегретый водяной пар в основном используют в ректификационных колоннах блока атмосферной перегонки, блока вакуумной перегонки мазута и в отпарных колоннах этих блоков. На установках производительностью 3 млн. т/год для атмосферного блока расходуется пара 9075 кг/ч давлением 10 кгс/см для вакуумного блока 3600 кг/ч давлением 3 кгс/см . Для перегрева пара используется часть тепла дымовых газов конвекционной камеры печи. Змеевик-пароперегреватель располагается между нижними и верхними рядами продуктовых труб конвекционной камеры. Насыщенный пар поступает в змеевик снизу, в противоток горячим дымовым газам, и перегревается до 200—400 °С. [c.217]

На установках АВТ продукты, выходящие из ректификационных колонн, имеют довольно высокие температуры, например на АТ —от 100 до 300 °С, а на ВТ —от 300 до 400 °С. Использование тепла этих горячих продуктов целесообразно с точки зрения эко номии топлива на нагрев сырья н экономии воды на охлаждение этих продуктов до температур, безопасных при их транопортиро-вании и хранении. Целесообразность регенерации тепла потока зависит от конкретных условий. Теплообменные аппараты классифицируют в зависимости от назначения (теплообменники, конденсаторы, холодильники, кипятильники, испарители), способа передачи тепла (поверхностные и смешения), а также от конструктивного оформления (кожухотрубные жесткой конструкции с плавающей головкой, с и-образными трубками погружные змеевиковые, секционные оросительные типа труба в трубе конденсаторы смешения с перфорированными полками, с насадкой воздушного охлаждения горизонтального, шатрового, зигзагообразного, замкнутого типа рибойлеры с паровым пространством с плавающей головкой, с и-образными трубками). Погружные и оросительные теплообменные аппараты применяют в качестве конденсаторов и холодильников. Кожухотрубные аппараты можно использовать как конденсаторы, холодильники, теплообменники по конструкции они мало различаются. Такие теплообменные аппараты обеспечивают более интенсивный теплообмен при меньшем расходе металла на единицу теплопередающей поверхности, чем аппараты погружного типа, что обусловило широкое их использование. В последнее время в качестве конденсаторов и холодильников широко используют аппараты воздушного охлаждения. [c.70]

Колонны периодического действия применяют на установках малой производительности при необходимости отбора большого числа фракций и высокой четкости ра зделения. Составными частями одной из таких установок являются (рис. 98) перегонный куб 1, ректификационная колонна 2, конденсатор 3, холодильник 5 и емкости. Исходное сырье залипают в куб на высоту, равную /з его диаметра. Подогрев ведут глухим паром. В первый период работы ректификационной установки отбирают наиболее летучий компонент смеси, например бензольную головку, затем компоненты с более высокой температурой кипения (бензол, толуол и т. д.). Наиболее высококипящие компоненты смеси остаются в кубе, образуя кубовый остаток. По окончании процесса ректификации этот остаток охлаждают и откачивают. Куб вновь заполняют сырьем и ректификацию возобновляют. Периодичностью процесса обусловлены больший расход тепла, меньшая производительность труда и менее эффективное использование оборудования. [c.209]

Орошение колонн. На большей части ранее построенных АВТ в основную колонну подается только горячее (острое) орошение. На его испарение расходуется избыточное тепло. В итоге избыточное тепло всех промежуточных колонн основного ректификационного аппарата переносится парами острого орошения в верхнюк> часть колонны и затем снимается в конденсаторе. В условиях перегрузки колонны парами острого орошения для обеспечения требуемой скорости паров нужна колонна большого диаметра, а для снятия тепла, уносимого с парами, необходима установка конденсаторов больших размеров и расходуется значительное количество-хладоагента (охлаждающая вода или электроэнергия при аппаратах воздушного охлаждения). Неиспользование избыточного тепла отдельной промежуточной колонны вызывает значительное увеличение кратности орошения по всей высоте колонны. Особенно для верхней и средней промежуточных колонн кратность орошения получается гораздо больше, чем требуется условиями четкой ректификации отбираемых фракций. [c.57]

Процесс азеотропной перегонки с участием разделительного агента можно применять не только в периодически действующей, но и в непрерывной ректификационной установке, если содержание низкокипящего компонента в исходной смеси невелико, так как в этом случае требуется сравнительно небольшой расход тепла для испарения разделительного агента, поступающего в конденсатор с парами легко летучего компонента. Для подобного рода процесса может быть использована двухколонная ректификационная установка с одной полной, одной лютерной колонной и отстойником, представленная на фиг. 30 и рассмотренная ранее в связи с проблемой ректификации частично растворимых веществ эвтектического типа. [c.152]

В генераторе реальной установки не происходит полного отделения паров рабочего агента от абсорбента, что вызывает необходимость установки после генератора специальных устройств — ректификационной колонны и дефлегматора — для обогащения паров рабочего агента. Процесс обогащения вызывает дополнительный расход тепла на работу установки. Из-за неполного разделения рабочего агента и абсорбента в генераторе в абсорбер поступает пе чистый абсорбент, а слабый раствор рабочего агента в абсорбенте, отчего возрастает количество тепла, отводимого из абсорбера, на единицу полезной производительности установки. [c.117]

С точки зрения регулирования ректификационная установка представляет собой многомерную систему. Входными величинами являются расход разделяемой смеси Мк, состав разделяемого вещества количество тепла (Зь потребляемого дистил-ляционным кубом, флегмовое число Е и при вакуумной перегонке давление в конденсаторе Эти пять входных величин влияют на выходные величины, которыми являются величины расходов и содержания жидкости и пара и давления в разных точках колонны. [c.457]

Во многом расход тепла зависит от правильно выбранной тепловой схемы установки. Выбор рациональной тепловой схемы установки производится на основе ее теплового баланса. Составление теплового баланса рассмотрим на примере ректификационной установки непрерывного действия (фиг. 22). [c.37]

Так как одни и те же определяющие пары определяют ход ректификации в обеих схемах, то для них мы получаем практически одинаковые и рабочие флегмовые числа, и общие количества теоретических тарелок. Но в схеме 1 дистиллятами являются лишь единичные компоненты, а в схеме 2 — их смеси в значительно больших количествах [за исключением (п — 1)-й колонны]. Поэтому в схеме 2 окажется непроизводительный расход тепла и холода на бесполезную рециркуляцию (испарение и конденсацию) компонентов, сопровождающих в каждой колонне легколетучие компоненты определяющих пар. При этом следует подчеркнуть, что кратность этой рециркуляции равна рабочему числу флегмы определяющей пары, т. е. является максимальной. Такое положение не может не сказаться также на размерах оборудования ректификационной установки. Несомненно, что диаметры ректификационных колонн, поверхности теплообмена кипятильников и дефлегматоров будут значительно больше в схеме 2, чем в схеме 1. [c.131]

В случае применения такой трехкорпусной установки исходная смесь делится на три почти равные части (чтобы компенсировать тепловые потери и уменьшение теплоты испарения с повышением давления во вторую колонну смеси подается несколько больше, чем в первую, а в третью — несколько больше, чем во вторую). Каждая такая часть подается в соответствующую колонну через теплообменник (теплообменник может быть и общим), где исходная смесь нагревается за счет тепла отходящего нижнего продукта. В трехкорпусной установке будет расходоваться только 35—40 % тепла, расходуемого в обычной однокорпусной ректификационной установке. [c.418]

При применении водянОго пара для десорбции растворителей полученные пары, состоящие из смеси растворителя и воды, подвергаются конденсации в конденсаторе. Для разделения жидкой рекуперированной смеси применяются отдельные ректификационные установки. При этом на ректификацию расходуется столько же тепла, сколько и на рекуперацию, т. е. около 3—4 кг водяного пара на 1 кг растворителя. Кроме того, наличие отдельной ректификационной установки приводит к потерям растворителя при многократном перемещении смеси из одних емкостей в другие. [c.134]

Развитие ректификационной техники в указанных направлениях должно обеспечить улучшение качества продукции, получаемой на ректификационных установках, повысить производительность установок и снизить расход тепла на ректификацию. [c.337]

Расход тепла в ректификационных установках.....340 [c.8]

Однако испарение части или всей исходной смеси перед вводом её в колонну может оказаться целесообразным и способствовать в определенных условиях достижению минимума эксплуатационных затрат на ректификационную установку в целом. Это объясняется тем, что чем выше содержание пара в исходной смеси, тем больше поступает с ней тепла и тем ниже тепловая нагрузка на кипятильник, который обогревается паром более высокого давления и, следовательно, более дорогим, чем теплоноситель, используемый в подогревателе исходной смеси. В случае же применения в подогревателе и кипятильнике пара одинаковых параметров из-за меньшего температурного напора в кипятильнике (где кипит ВК). поверхность теплообмена последнего потребуется значительно увеличить. Кроме того, эксплуатационные расходы можно существенно снизить при испарении исходной смеси за счет рекуперации тепла продуктов ректификации, удаляемых из установки. [c.520]

На рис. 5-9,а представлены схемы ректификационной установки периодического действия принцип действия ее был рассмотрен на рис. 5-8. Недостатком таких установок является большой расход тепла, вызванный необходимостью периодического прогрева аппаратов и потерями тепла с удаляемой из перегонного куба нагретой смесью после ее разгонки. Кроме того, в процессе перегонки жидкая смесь в кубе беднеет летучим компонентом и для обогащения паров необходимо увеличивать количество флегмы, вследствие чего увеличиваются расходы тепла и охлаждаю- [c.150]

На рис. 5-9,0 представлены схемы ректификационной установки периодического действия принцип действия ее был рассмотрен на рис. 5-8. Недостатком таких установок является большой расход тепла, [c.165]

Пример 5-5. Определить расход пара и охлаждающей воды иа разделение смеси сероуглерод СЗг — четыреххлористый углерод ССЦ в непрерывно действующей ректификационной установке для условий предыдущего примера при следующих дополнительных данных производительность установки 0,139 кг/с (500 кг/ч) готового продукта параметры греющего пара р=3,92-10 Па (4 кгс/см ) (абс.) 1=2 740 кДж/кг (655 ккал/кг) н=143°С параметры воды, охлаждающей дефлегматор и конденсатор а -Ю С и "2=30 С теплота парообразования СЗг Га=350 кДж/кг (84 ккал/кг) и для ССи Гв = 194 кДж/кг (46,4 ккал/жг) теплоемкость СЗа Са = 1,0 кДж/(кг °С) 0,24 ккал/(кг-°С)] и для ССЦ Св=0,837 кДж/(кг-°С) [0,2 ккал/(кг-°С)]. Потери тепла в окружающую среду поверхностью колонны оценить в 5% общего расхода тепла. Принять, что в дефлегматоре происходит только конденсация флегмы, а в конденсаторе — конденсация и охлаждение готового продукта до /кон=20°С. [c.179]

В описываемой установке бражная колонна 14 обогревается вторичным паром, поступающим из дефлегматора-испарителя 9, которым ректификационная колонна 12 оборудуется вместо обычного дефлегматора. Эпюрационная 13 и ректификационная 12 колонны обогреваются паром через кипятильники 15 и 18, что в отличие от обогревания колонн открытым паром предотвращает отрицательное влияние примесей пара на качество получаемых продуктов, а также позволяет использовать конденсат, отходящий из кипятильников, для получения из него чистого вторичного пара в дефлегматоре-испарителе. Кроме того, в схеме рационально используется тепло барды и лютерной воды. Все это в сочетании с двукратным использованием тепла греющего пара позволяет сократить общий расход пара на установку на 40...45 %. [c.1011]

Степень регенерации тепла ректификационных колонн возрастает при оптимизации расхода циркуляционных орошений, С увеличением расхода циркуляционного орошения можно в значительной степени повышать температуру возвращаемого в колонну циркуляционного орошения без изменения количества снимаемого тепла и увеличения за счет этого перепада те,мператур в теплообменниках циркуляционного орошения. Об эффективности такого мероприятия для установки АТ-3 свидетельствуют данные табл, 14. [c.94]

Трубчатая установка (рис. 14) для перегонки нефти состоит из трубчатой печи I (см. ниже), ректификационной колонны 3, теплообменной аппаратуры 4 и 5 и другого вспомогательного оборудования. Нефть подается на перегонку из резервуара 8 насосом 6 через теплообменники 4, где для сокращения расхода топлива нагревается теплом отходящих продуктов перегонки и затем поступает в трубчатую печь 1. Здесь нефть, проходя по трубам змеевика, нагревается до требуемой конечной температуры и подается в испарительную часть колонны 3, где происходит так называемое однократное испарение нефти. Сущность этого процесса за- [c.44]

Общий расход греющего пара составляет 66 кг/дал спирта. Поверхность нагрева подогревателей 180 и кипятильников 720 м . Выпарная установка работает без конденсатора, так как пар третьего корпуса конденсируется в поверхностях нагрева кипятильников брагоректификационного аппарата. Кипятильники бражной колонны обогреваются вторичным паром из первого корпуса выпарной установки, кипятильники ректификационной колонны — вторичным паром из второго корпуса, а кипятильники эпюрационной колонны — паром из третьего корпуса. Схема предусматривает использование тепла конденсата. Проведенный расчет подтверждает целесообразность комбинирования выпарных и ректификационных аппаратов в слу- [c.411]

Совсем не обязательно, чтобы рассматриваемая разделительная система (рис. 110) состояла только из двух экстракторов. Например, если на первой колонне использован растворитель с более высокой температурой кипения, чем температуры кипения компонентов разделяемой смеси, то вторая разделительная установка может представлять собой выпарную ректификационную колонну. Эту колонну можно в дальнейшем рассматривать как эквивалент экстрактора, в котором гипотетический растворитель заменяет реальную паровую фазу. Количество этого растворителя соответствует количеству потребляемого в процессе тепла, а равновесие между паром и жидкостью можно охарактеризовать коэффициентами распределения между реальным и гипотетическим растворителями. Таким образом, выпарную-колонну можно рассматривать как экстрактор и при расчетах использовать обычные для экстракционных процессов понятия относительный расход растворителя , фазовые отношения и коэффициенты распределения (с теоретической точки зрения процессы экстракции и дистилляции во многом подобны [72]). [c.246]

В основу этой перегонки положен принцип однократного испарения. Роль закрытого сосуда в данном случае играет трубчатый змеевик печи, причем скорость движения нефти в нем рассчитана таким образом, что за время пребывания в нем (с момента входа до выхода) нефть получает все необходимое для перегонки количество тепла. Так как трубчатый змеевик имеет значительную длину, то вполне естественно, что при движении нефти создаются значительные сопротивления, на практике достигающие 10—12 ат. Они преодолеваются насосом, прокачивающим нефть через трубчатую печь. Давление перед входом в печь, обычно 10—12 ати, расходуется на преодоление сопротивлений печи и у выхода из печи равно обычно от 1,2 до 1,3 ати. Из змеевика трубчатой печи перегретая нефть выводится для испарения в специальное эвапорационное пространство ректификационной колонны. В эвапорационной части колонны легкие фракции нефти интенсивно испаряются, образующиеся пары поднимаются вверх по колонне и ректифицируются в ней, а испарившийся остаток со дна колонны выводится в приемник. Таким образом основными элементами трубчатой нефтеперегонной установки являются трубчатая печь и ректификационная (или фракционирующая) колонна. [c.599]

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]

Эти потери тепла вызывают дополнительный расход пара на обог грев куба и вредно действуют на персонал, осблуживающий ректификационную установку, так как вследствие этих потерь тепла в произ водственном помещении непрерывно увеличивается температура воздуха. [c.182]

Существенное значение с точки зрения дальнейшего развития ректификационной техники имееет также вопрос об использовании тепла, содержащегося в отходящих из колонн продуктах, иначе сказать, вопрос о снижении расхода тепла на ректификацию. Уже в простейших непрерывно действующих установках теплота отходящих паров и жидкостей используется, как мы видели, для подогрева поступающей на ректификацию смеси. Это использование тепла происходит как при конденсации паров в дефлегматорах и конденсаторах, так и в специальных теплообменниках (рекуператорах), поставленных на пути вытекающих из колонн горячих жидкостей. Крупным шагом вперед с точки зрения использования тепла является введение в промышленности ректификационных установок, в которых теплота паров, отходящих из колонны, используется для подогрева жидкости в другой колонне. Необходимым условием такого использования является, как мы видели, проведение процесса в первой колонне при повышенном давлении (с целью повышения температуры паров). Эти установки, которые по аналогии с выпарными установками можно было бы назвать многокорпусными установками, дают значительную экономию греющего пара и снижают расход охлаждающей воды. [c.337]

Применение абсорбционных установок в производстве жидкого хлора отличается особенностью, которая повышает их эффективность. Она заключается в выравнивании годового теплового графика ТЭЦ, которые, как правило, подают пар (главным образом отборный) непосредственно на хлорные заводы. Они являются крупными потребителями тепла, поскольку в их составе имеются такие пароемкие объекты, как производство каустической соды (при диафрагменном методе электролиза), ректификационные установки в производстве хлорорганических продуктов, сушильные установки и др. Большое количество пара потребляется также на санитарные и бытовые нужды (вентиляция, отопление, душевые и т. д.). Потребление пара для производственных нужд, и особенно для санитарных и бытовых целей, резко возрастает в осенне-зимние месяцы и уменьщается в летнее время (рис. 43). В то же время потребность в холоде для сжижения хлора в осенне-зимнее время заметно сокращается, что позволяет уменьшить расход пара на получение холода и подавать пар на другие производственные нужды. В летнее же время возрастает потребление холода и резко [c.112]

Расход тепла в ректификационных установках. Теплота, необходимая для разделения смесей ректификацией, доста-рляется водяным паром, обогревающим в периодически действующих установках перегонный куб, а в непрерывно 340 [c.340]

Из нижней части олонны 18 отводится бутановая фракция, которая циркулирует в системе установки в виде абсорбента. Выбор бутановой фракции в качестве абсорбирующего агента для выделения из газовой смеси углеводородов 2Сг—Сз обеапечивает возможность сокращения общей массы циркулирующего абсорбента. Одновременно сокращается расход тепла на нагревание и охлаждение абсорбента. При носледовательном выделении 3 насыщенного абсорбента этан-этиленовой и яро-(панчпропиленовой фракций для обогрева кубовых частей ректификационных колонн можно использовать водяной пар доступных параметров 0,2—0,5 МПа. [c.80]

На этиленовых установках имеются три основных источника тепла, которое можно утилизировать тепло дымовых газов, выходящих из печи тепло газов пиролиза, охлаждаемых в за-калочно -испарительном аппарате низкопотенциальное тепло, получаемое в колонне предварительной конденсации и фракционирования газов пиролиза. Тепла дымовых газов достаточно для получения пара, расходуемого на установке. Использование тепла газов пиролиза для выработки пара дает возможность существенно снизить расход энергии на компримирование этих газов. Низкопотенциальное тепло, получаемое в колоннах конденсации и газофракционирования, используют (в виде горячей воды и пара) при газоразделении для обогрева ректификационных колонн. [c.96]

Как указывалось выше, бутановая колонна, запроектированная для алкилационной установки производительностью 400 м /сутки, имеет вну-тренввй диаметр 0,914 ж при 30 тарелках. Работа этой колонны характеризует практику ректификации, применяющуюся на протяжении многих пет. Кратность орошения поддерживают постоянной при помощи регулятора расхода. Подвод тепла в кипятильник регулируют для поддержания заданной температуры на одной из тарелок нижней секции ректификационной колонны. Эта колонна оборудована термосифонным кипятильником в качестве теплоносителя используется циркулирующий газойль. Сборник конденсата не требуется, так как необходимое рабочее давление поддерживают, рабогэя с заполненным жидкостью конденсатором. Другими словами, уровень жидкого конденсата в конденсаторе регулируют в соответствии с вели- [c.180]

В статье приведены результаты обследования секции АТ комбинированной установки ЛК-6У при получении на ией фракции 200—320° С — сырья для установок по производству жидких парафинов. Выявлены некоторые недостатки в работе секции АТ повышенное содержание воды в боковых погонах ректификационной колонны п нерациональный профиль трансферной липни нагревательной печн. Устранение этих недостатков позволит увеличить производительность атмосферной колонны на 10%, экономить 22 млн. ккал/ч тепла (используя все энерготехнологнческне преимущества комбинирования процессов) и уменьшить расход печного топлива на 4%. [c.206]

Очищенная от сероводорода и промытая водой фракция углеводородов С4 смешивается с метанолом (мольное соотношение СН3ОН ИЗО-С4Н8 > 1 1), нафевается до -60° и поступает в реактор (3) с неподвижным слоем катализатора. Давление в реакторе регулируется таким образом, чтобы реакционная смесь закипала при заданной (<85°) температуре и тепло, выделяемое в результате реакции, расходуется на скрытую теплоту испарения, температура в реакторе постоянна и саморегулируется. Продукты реакции поступают в реакционно-ректификационную колонну (4), на выходе из реактора степень превращения изобутилена около 90%. МТБЭ выделяется с низа колонны и в реакционную секцию колонны, в которой размещен такой же катализатор, как и в реакторе (3) поступают бутены-1 и -2, бутан и изобутан, непрореагировавшие изобутен и метанол. В результате усфане-ния термодинамических офаничений превращение изобутена возрастает до 97-99%, чистота получаемого с низа колонны эфира 99%. Углеводороды С4 и образующий с ними азеотроп метанол с верха колонны (4) поступают на извлечение метанола водой в колонну (5). Углеводороды С4 с верха колонны (5) отводятся на установку алкилирования изобутана, метанол выделяется из водного раствора ректификацией в колонне (6) и возвращается в процесс. [c.174]

Схема адсорбционной установки с движущимся слоем адсорбента представлена на рис. 13. Регенерированный адсорбент поступает в верхнюю часть аппарата и, опускаясь плотным слоем, проходит в холодильник 1. Затем через верхнюю распределительную тарелку 2 адсорбент попадает в адсорбционную зону I, где осуществляется основной процесс — поглощение адсорбтива из газовой смеси, подаваемой в адсорбционную зону под вторую (свер.ху) распределительную тарелку 2. Непоглощенная адсорбентом легкая фракция отводится из верхней части адсорбционной зоны через щту-цер, расположенный под верхней тарелкой 2, а отработанный адсорбент поступает в ректификационную зону II. В эту же зону снизу поднимаются продукты, десорбированные в зоне III, и вытесняют более летучие компоненты из адсорбента. Тепло для осуществления процесса терлмической десорбции подводится греющим агентом (чаще всего водяным паром) в межтрубное пространство нагревателя десорбера 3. Десорбированная тяжелая фракция частично отводится из-под нижней распределительной тарелки в виде целевого продукта, а частично через трубки этой тарелки направляется в зону ректификации. Для повышения чистоты верхнего и нижнего продукта в средней части зоны ректификации устанавливается дополнительная тарелка, из-под которой отводится промежуточная фракция. После зоны десорбции адсорбент через питающую тарелку 4 и регулятор расхода 5 поступает в сборник б и по линии пневмотранспорта 7 снова возвращается в верхнюю часть аппарата. Как правило, в десорбционной части аппарата не достигается полной регенерации адсорбента, поэтому во избежание накопления трудно-десорбируемых веществ в адсорбенте и снижения его активности некоторую часть адсорбента направляют в реактиватор 8, в котором регенерация адсорбента проводится при более высокой температуре. [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология