Теплове і допоміжне обладнання ректифікаційних установок

Дефлегматори. Дефлегматори призначені для конденсації водно-спиртової пари, що виходить з колони, і живлення колони флегмою. Дефлегматори бражних колон установок непрямої дії роблять комбінованими. Для конденсації пари в них використовують бражку, яка підігрівається перед надходженням в апарат, і частково охолоджуючу воду. Дефлегматор одночасно є підігрівачем бражки. При неповній конденсації пари в дефлегматорі пара збагачується спиртом, і дефлегматор виконує роботу тарілки колони.

Секційний трубчатий дефлегматор (рис. 8.27) складається з двох горизонтальних кожухотрубних тепообмінників. Горизонтальні трубки діаметром 45-80 мм ввальцьовані в трубні решітки. Бражні підігрівані роблять багатоходовими для збільшення швидкості руху бражки, яка переміщується всередині труб. Теплообмінники з обох кінців мають кришки з перегородками, які утворюють розподільні камери і забезпечують багатоходовісгь бражки. Поверхня конденсації що охолоджується водою, може розміщуватись безпосередньо в кожусі підігрівача бражки.

Ця частина дефлегматора оснащена трубками меншого діаметру. При цьому потрібне ретельне ущільнення в розподільній камері, щоб не виникало змішування води і бражки. Водно-спиртова пара з колони поступає в міжтрубний простір дефлегматора, де конденсується. Для організації руху пари і турбулізації патоку в міжтрубному просторі встановлюються перегородки.

При збільшенні теплового навантаження підігрівачі бражки виготовляють з двох, трьох або більшої кількості секцій. Окремі секції дефлегматора за допомогою патрубків з'єднують послідовно по потоку пари і бражки.

Нижня секція дефлегматора через флегмову трубу з гідрозатвором з' єднуєгься з верхньою частиною колони. Пара, що не сконденсувалась, з верхньої секції дефлегматора надходить у конденсатор.

Дефлегматори спиртових, епюраційних і інших колон ректифікаційних установок являють собою найчастіше горизонтальні багатоходові кажухотрубні теплообмінники.

Кількість ходів становить 6-10. Дефлегматори оснащені трубками діаметром 25-38 мм. Для охолодження і конденсації пари використовується вода. Інколи застосовують вертикальні кожухотрубні дефлегматори.

Конденсатори і холодильники

Пара, що не сконденсувалась в дефлегматорі, потрапляє в конденсатор, де повністю конденсується. Як конденсатори, використовуються вертикальні одноходові кожухотрубні теплообмінники. Пара зверху подається у міжгрубний простір, а назустріч їй по трубках піднімається вода.

У тих випадках, коли сконденсований продукт необхідно охолодити, застосовують комбіновані апарати (рис. 8.28). Вони складаються з д вох частин. У верхній трубчастій частині відбувається конденсація водно-спиргоюї пари, а в нижній змійовиювій частині конденсат охолоджується. Пара через патрубок потрапляє в міжтрубний простір трубчастої частини, де конденсується. Конденсат надходить всередину змійовика і охолоджується. Охолоджуюча вода подається в нижню частину холодильника і обмиває зовнішню поверхню змійовика, потім проходить по трубах верхньої частини і відводиться з апарата. Труба, що відводить продукт з холодильника в ліхтар повинна мати підйом для забезпечення рівня рідини у змійовику.

Для охолодження спирту, ефіроальдегідної фракції й інших продуктів у брагоректифікаційних установках застосовують найчастіше змійовикові і кожухотрубні холодильники.

Бардянний регулятор призначено для підтримання постійного рівня в кубовій частині колони і випуску барди з колони. Поплавковий бардяний регулятор являє собою посудину, щільно закриту кришкою (рис. 8.29). Всередині корпусу знаходиться поплавок зі стрижнем і клапаном, що перекриває вихідний отвір для барди.

Барда поступає з колони в посудину і заповнює її до певного рівня.Поплавок спливає і клапан відкриває вихідний отвір. Частина барди відводиться, поплавок опускається вниз і частково прикриває вихідний отвір. Регулювання відводу барди, таким чином, виконується автоматично. Бардяний регулятор запобігає перетіканню гріючої пари з бардою. Несправності регулятора можуть спричинити втрати спирту, сприяють збільшенню витрати гріючої пари.

Для відведення з ректифікаційних колон рідини, що не вміщує крупних суспендованих часток, використовують гідравлічні затвори.

Вакуум-переривачі призначені для запобігання зминання колони при утворенні вакууму і її розриву при збільшенні тиску всередині. Гідравлічний вакуум-переривач складається з циліндричної посудини з патрубком і водомірним склом (рис.8.30). Через кришку посудини проходить підпірна труба, довжина зовнішньої частини якої перевищує тиск в колоні в метрах водяного стовпа на 0,5 м. У кришці є патрубок для заливу вакуум-переривача водою. За допомогою патрубка посудина з'єднується з колоною.

При надлишковому тиску в колоні вода піднімається по трубі і утворює гідравлічний затвор. При падінні тиску нижче від атмосферного, вода в трубі опускається і перетікає в колону. Повітря також проходить в колону і запобігає її зминанню. Таким чином вакуум-переривач виконує також роботу гідравлічного запобіжного клапана.

Манометрична скляна трубка дозволяє контролювати за рівнем води тиск у колоні.

Брагоректифікаційні установки оснащені також іншим тепловим і допоміжним обладнанням: випарниками, насосами, пробними холодильниками, сепараторами тощо.

Основне і допоміжне обладнання брагоректифікаційних установок, які юнтакіуюгь з сировиною і продуктами брагоректифікації, виготовляють з міді, бронзи, латуні. В останній час ректифікаційні колони виготовляють з нержавіючої сталі.

В процесі експлуатації БРУ забороняється працювати із протіканням спирту в сальниках, трубопроводах, флянцевих з'єднаннях й інших елементах установки; застосовувати відкритий вогонь, виконувати роботи з нагрітими металевими предметами (паяльниками), з обладнанням п інструментом, що можуть дати іскру; зберігати в ректифікаційному відділені самозагоряючі матеріали; підвищувати надлишковий тиск у колонах установки вище 0,05 МПА; проводити чищення окремих апаратів БРУ під час їх роботи.

Перед ремонтом установок чи окремих їх елементів необхідно ретельно провести викачку спирту із установки, промивку і пропарювання водяною парою колон, дефлегматорів, конденсаторів, холодильників і тому подібне, а ємкості, що містять спирт, запобнити побністю бодою. Перед пуском БРУ необхідно перевірити правильність бстаноблення зливних стаканів, перевірити справність і легкість відкриття запірної арматури. Спочатку пуск провести на воді і парові. Після перевірки роботи на парі і воді і ліквідації замічених недоліків перейти на обігрів колон через випарники при їх наявності. Робота в процесі випробування на парі і воді повинна тривати 6-8 годин при умові повної ліквідації всіх недоліків, якщо вони є. Після випробування установки на парі і воді не зупиняючи її роботи переключити насос на подачу бражки із розрахунку половини навантаження установки. При умові нормальної роботи всіх елементів поступово збільшувати подачу бражки, систематично слідкуючи за вмістом спирту в барді і за температурою в кубові колони.

Під час роботи установки необхідно слідкувати за виходом барди, подачею бражки, пару і води, за тиском і температурним режимом в колонах, за контрольно-вимірювальними приладами, їх показами, за концентрацією і кількістю спирту. Роботу установки слід вести суворо дотримуючись затвердженого технологічного режиму.

При зупинці на довгий час або для проведення ремонту провести повну стяжку спирту з колон і допоміжного обладнання. Перекрити подачу бражки, замість неї подати воду, якою витісняється бражка, спирт із усіх комунікацій і допоміжного обладнання.