Техническая характеристика колонн

Бражная Эпюрационная Ректификационная

Диаметр, мм .1100 800 900

Число тарелок .24 20+10 16+54

Тип тарелок .Ситчатые Многоколпачковые

Зрелая бражка насосом 29 подается в подогреватель 28, где она нагревается бардой до 35...38 °С, а затем до температуры кипения 56...58 °С в нижнем барабане дефлегматора 5 эпюрационной колонны 13 и направляется на верхнюю тарелку бражной колонны 14, обогреваемой вторичным паром, поступающим из паросепаратора 8 и дефлегматора-испарителя 9. Недостающая для обогревания колонны часть пара (около 2 кг из необходимых 21 кг/дал) вводится в колонну через барботер из парового коллектора. Барда из колонны 14 через регулятор 25 насосом 27 подается в подогреватель 28.

Водно-спиртовые пары из верхней части бражной колонны 14 поступают в ловушку 4 и, отделившись в ней от капельной жидкости, направляются в межтрубное пространство трехбарабанного конденсатора 3 для конденсации водой температурой не выше 14...15 °С.

Окончательная конденсация паров и охлаждение газов до 20...22 °С происходит в конденсаторе-холодильнике 2, а осушка газов при 10...15 °С – в осушителе 1.

Полученный в конденсаторе 2 и осушителе 1 конденсат крепостью 42...45 об. % и температурой 42...45 °С отводится по барометрической трубе 26 в сборник бражного дистиллята 24. Газы и увлеченная ими незначительная часть спиртовых паров из осушителя 1 откачиваются водокольцевым вакуум-насосом 30, в котором одновременно с образованием необходимого разрежения происходит улавливание спиртовых паров водой, поступающей для работы насоса. Получаемая при этом водно-спиртовая жидкость крепостью 2...4 об. % направляется в сборник бражки, а газы – в атмосферу.

Бражный дистиллят из сборника 24 насосом 23 подается в подогреватель 22, в котором нагревается до 80 °С горячей лютерной водой и направляется на 20 тарелку, считая снизу, эпюрационной колонны 13, снабженной трубчатыми конденсаторами 6 и 7.

Конденсат из кипятильников 15 и 18 отводится в сборник конденсата 19, а из него под действием давления поступает по трубопроводу 17 в паросепаратор 8.

Дефлегматор-испаритель 9 наряду с питанием ректификационной колонны флегмой обеспечивает получение из горячего конденсата вторичного пара, необходимого для обогревания бражной колонны 14.

Спиртовые пары из ректификационной колонны 12 поступают в межтрубное пространство дефлегматора-испарителя 9, в котором за счет теплообмена с конденсатом температурой около 67 °С, циркулирующего в трубах, частично конденсируются и в виде флегмы поступают на верхнюю тарелку колонны. Наряду с этим за счет перепада температур поступающего конденсата (около 120 °С) и в паросепараторе (около 67 °С), а также использования скрытой теплоты конденсации спиртовых паров в дефлегматоре-испарителе 9 происходит интенсивное испарение горячего конденсата с образованием вторичного пара.

Избыток конденсата из паросепаратора отводится по барометрической трубе 16 в сборник 21, а из него – на теплотехнические нужды.

Несконденсировавшиеся в дефлегматоре-испарителе 9 спиртовые пары поступают в конденсатор 10. Конденсат из конденсатора газовой линии 11 направляют к ЭАФ.

Спирт высокого качества отбирают с 3-й, 4-й и 5-й тарелок, считая сверху, ректификационной колонны 12. Сивушное масло отбирают с 7-й, 9-й и 10-й тарелок, а сивушный спирт – с 17-й, 19-й или 21-й тарелок, считая снизу, колонны. Колонна 12 снабжена вакуум-прерывателем 20.

Инженерные расчеты. Рабочая высота колонны непрерывного действия Н (м) определяется по формуле

,

где h – расстояние между тарелками, м; n_д – количество тарелок.

Диаметр колонны D_к (м) рассчитывается как

,

где V_п – объемный расход пара в колонне, м³/с; v_p – рабочая скорость пара в колонне, м/с.

,

где G_д – расход дистиллята, кг/c; R – рабочее флегмовое число; t_cp – средняя температура паров в колонне, °С (t_ср = 87 °С); М_а – средняя молекулярная масса пара, кг/моль.

Рабочую скорость паров в колонне определяют по предельно допустимой скорости v_пр (м/с)

,

где и – средние плотности жидкости и пара, кг/м³.

Плотность пара, выходящего из куба, (кг/м³), принимая, что пар состоит из чистой воды, определяется по формуле

,

где М_в – молекулярная масса воды (М_в = 18); t_см – температура кипения смеси в кубе, °С (t_см = 95°С).

Плотность пара, поступающего в дефлегматор, (кг/м³), принимая, что пар состоит из чистого спирта, определяется по формуле

,

где t_сп – температура кипения спирта, °С (t_сп = 78 °С).

Средняя плотность пара _п (кг/м³) равна

.

Среднюю плотность жидкости в колонне находят как среднюю между плотностью спирта при 78 °С и воды при температуре кипения в кубе

.

Рабочую скорость пара в колонне v_p принимают ниже предельно допустимой v_пp на 20 %.

Общий расход теплоты Ф_общ (кДж/ч) определяется из теплового баланса ректификационной колонны

,

где r_д – удельная теплота парообразования смеси, кДж/кг (r_д = 850 кДж/кг); с_к, с_р и с_д – соответственно удельные теплоемкости кубового остатка, поступающего на ректификацию раствора и дистиллята, кДж/(кгК) [с_к = 4,19 кДж/(кгК); с_р = 4,31 кДж/(кгК); с_д= 3,6 кДж/(кгК)]; t_к, t_p и t_д – соответственно температуры кипения кубового остатка, поступающего на ректификацию раствора и дистиллята, °С (t_к = 95 °C; t_p = 87 °С; t_д =78 °С).

Потери теплоты Ф_п (кДж/ч) принимают в количестве 3…5 % общего расхода теплоты

.

Расход греющего пара Е (кг/ч) определяют по формуле

,

где и – удельные энтальпии греющего пара и конденсата, определяемые по давлению насыщенного водяного пара, кДж/кг ( кДж/кг и кДж/кг).

Ответ на вопросы, которые оставляет без ответа философия, заключается в том, что они должны быть иначе поставлены. Гегель Георг Вильгельм (1770–1831), немецкий философ