Вниз колонны

Для обеспечения нормальной работы ректификационной колонны необходимо на верху ее отводить определенное количество тепла для конденсации части паров и образования потока флегмы (орошения).

В промышленной практике получили распространение три основных способа отвода тепла: поверхностный парциальный конденсатор, холодное испаряющееся орошение и циркуляционное неиспаряющееся орошение (рисунок 3).

а) парциальный конденсатор; б) холодное испаряющееся орошение;

в) циркуляционное неиспаряющееся орошение;

I, II – контуры для составления балансов

Рисунок 3 - Схемы основных способов создания орошения

В колонне

Тарелка, на которую подается сырье для разделения, называется тарелкой питания. Целевым продуктом отгонной секции является жидкий остаток. Концентрационная, или укрепляющая, секция расположена над тарелкой питания. Целевым продуктом этой секции являются пары ректификата.

В зависимости от внутреннего устройства, обеспечивающего контакт между восходящими парами и нисходящей жидкостью (флегмой), ректификационные колонны делятся на насадочные, тарельчатые, роторные и др. В зависимости от давления они делятся на ректификационные колонны высокого давления, атмосферные и вакуумные. Первые применяют в процессах стабилизации нефти и бензина, газофракционирования на установках крекинга и гидрогенизации. Атмосферные и вакуумные ректификационные колоны в основном применяют при перегонке нефти, остаточных нефтепродуктов и дистилляторов. Выбор давления в ректификационной колонне обусловлен главным образом необходимым температурным режимом. Давление в колонне повышается по сравнению с атмосферным, когда необходимо повысить температуру в колонне, или понижается путем создания вакуума, когда температура должна быть снижена. Необходимость повышения температуры, а, следовательно, и давления в ректификационных колоннах возникает при разделении компонентов с низкими температурами кипения. Путем подбора соответствующего давления в колонне обеспечивают такой температурный режим, при котором для конденсации паров ректификата можно использовать дешевые и доступные хладагенты - воду и атмосферный воздух. Давление в ректификационной колонне влияет на производительность. С увеличением давления удельная производительность возрастает. Однако при этом необходима большая толщина стенки корпуса колонны, кроме того увеличиваются затраты на перекачку сырья.

2 Цель работы

Рассчитать основные показатели работы и размеры ректификационной колонны для разделения бинарной смеси

3 Технологический расчёт колонны непрерывного действия

3.1 Материальный баланс ректификационной колонны

Для составления материального баланса необходимо определить молекулярные массы сырья, дистиллята и остатка (рисунок 4):

кг/кмоль;

кг/кмоль;

кг/кмоль.

Рисунок 4 – Материальные потоки ректификационной колонны

Исходя из производительности колонны по сырью , определяем количество смеси, поступающее в колонну:

кмоль/ч.

По правилу рычага:

Относительный выход дистиллята определяется следующим образом:

.

Отсюда выход дистиллята равен:

кмоль/ч,

кг/ч.

Выход остатка равен:

кмоль/ч,

кг/ч.

Количество компонентов НКК в сырье ( ), дистилляте ( ) и остатке ( ) рассчитывается по следующим формулам:

,

,

.

Количество компонентов ВКК в сырье ( ), дистилляте ( ) и остатке

( ) рассчитывается по следующим формулам:

,

,

.

Для определения количества компонентов в кг/ч в сырье, дистилляте и остатке значения кмоль/ч умножаются на соответствующие молекулярные массы компонентов.

Результаты расчетов материального баланса сводим в таблицу 1.

Таблица 1 - Материальный баланс ректификационной колонны

Компонент	Сырье		Дистиллят		Остаток
	кг/ч	кмоль/ч	кг/ч	кмоль/ч	кг/ч	кмоль/ч
НКК
ВКК
Всего