ВВЕДЕНИЕ - Ректификационная колонна с ситчатыми тарелками

Ректификация - процесс многократного частичного испарения жидкости и конденсации паров. Процесс осуществляется путем контакта потоков пара и жидкости, имеющих различную температуру, и проводится обычно в колонных аппаратах. При каждом контакте из жидкости испаряется преимущественно низкокипящий компонент (НК), которым обогащаются пары, а из паров конденсируется преимущественно высококипящий компонент (ВК), переходящий в жидкость. Такой двусторонний обмен компонентами, повторяемый многократно, позволяет получить в конечном счете пары, представляющие собой почти чистый низкокипящий компонент.[1]

Описание технологической схемы

Для проведения процесса ректификации выбрана ректификационная установка непрерывного действия с ситчатыми тарелками для разделения смеси метанал - вода. Принципиальная схема ректификационной установки приведена на рис. 1.

Ректификационная колонна имеет цилиндрический корпус, внутри которого установлены контактные устройства в виде ситчатых тарелок. Снизу - вверх по колонне движутся пары, поступающие в нижнюю часть аппарата из кипятильника. С помощью кипятильника создается восходящий поток пара.

Пары конденсируются в дефлегматоре, и получаемая жидкость разделяется в делителе на дистиллят и флегму, которая направляется на верхнюю тарелку колонны.

Жидкость, поступающая на орошение колонны (флегма), представляет собой почти чистый НК. Однако, стекая по колонне и взаимодействуя с паром, она все более обогащается ВК, конденсирующимся из пара. Когда жидкость достигает нижней тарелки, она становится практически чистым ВК и поступает в кипятильник, обогреваемый глухим паром.

На некотором расстоянии от верха колонны к жидкости присоединяется исходная смесь, которая поступает на так называемую питающую тарелку колонны. Для уменьшения тепловой нагрузки кипятильника, исходную смесь обычно нагревают в подогревателе до температуры кипения жидкости на питающей тарелке.

Питающая тарелка как бы делит колонну на 2 части, имеющие различное назначение. В верхней части (от питающей до верхней тарелки) должно быть обеспечено, как можно, большее укрепление паров, то есть обогащение их НК с тем, чтобы в дефлегматор направились пары, близкие по составу к чистому НК. Поэтому данная часть колонны называется укрепляющей.

В нижней части (от питающей до нижней тарелки) необходимо в максимальной степени удалить из жидкости НК, то есть исчерпать жидкость для того, чтобы в кипятильник стекала жидкость, близкая по составу к чистому ВК. Эта часть колонны называется исчерпывающей.

Несконденсированные в дефлегматоре пары одновременно конденсируются и охлаждаются в холодильнике, который служит в данном случае конденсатором - холодильником дистиллята. Далее дистиллят направляется в сборник. Потом в производство.

Жидкость, стекающая из низа колонны (близкая по составу ВК) также делится на 2 части. Одна часть направляется в кипятильник, а другая остаток (нижний продукт) в канализацию.

Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный неравновесный процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят (с высоким содержанием легколетучего компонента) и кубовый остаток (обогащенный труднолетучим компонентом).

Похожие статьи




ВВЕДЕНИЕ - Ректификационная колонна с ситчатыми тарелками

Предыдущая | Следующая