1.8 Принцип действия ректификационной колонны

По принципу действия ректификационные колонны делятся на периодические (ступенчатые) и непрерывные.

-При периодической ректификации смесь загружают в куб и нагревается паром, проходящим через змеевик. После того как смесь в кубе закипит. образующиеся пары начинают поступать в колонну, откуда по трубе направляются в дефлегматор, где конденсируются. Часть конденсата (флегма) по трубе 6 стекает обратно в колонну, другая часть (дистиллят) по трубе поступает в холодильник и отсюда отводится в приёмник дистиллята. При таком процессе в колонне происходит укрепление паров, а в кубе исчерпывание смеси.

Рисунок 2- Схема ректификационной установки периодического действия:

1 – куб колонны; 2 – ректификационная колонна; 3 – дефлегматор; 4 – отделитель флегмы; 5 – холодильник; 6 – сборники готового продукта.

-При непрерывной ректификации смесь подаётся в среднюю часть колонны через теплообменник , обогреваемый остатком или паром. В верхней части колонны, расположенной выше точки ввода смеси, происходит укрепление паров. В нижней части колонны, расположенной ниже точки ввода смеси, происходит исчерпывание жидкости. Из исчерпывающей колонны жидкость стекает в кипятильник (куб), обогреваемый паром. В кипятильнике образуются пары, поднимающиеся вверх по колонне; остаток непрерывно отводится из куба. Пары, выходящие из укрепляющей части колонны, поступают в дефлегматор, откуда флегма возвращается в колонну, а дистиллят направляется в холодильник .

Рисунок 3- Схема ректификационной установки непрерывного действия:

1 – верхняя часть колонны; 2 – нижняя часть колонны; 3 – куб колонны; 4 – дефлегматор; 5 – отделитель флегмы; 6 – холодильник; 7 – сборник готового продукта

1.9 Типы ректификационной колонны

В ректификационных установках используют главным образом аппара­ты двух типов: насадочные и тарельчатые ректификацион­ные колонны. Кроме того, для ректификации под вакуумом применяют пленочные и роторные колонны различных конструкций .

Насадочные, тарельчатые, а также некоторые пленочные колонны по конструкции внутренних устройств (тарелок, насадочных тел и т. д.) аналогичны абсорбционным колоннам. Одна­ко в отличие от абсорберов ректификационные колонны снабжены теплообменными устройствами — кипятильником (кубом) и дефлегматором. Кроме того, для уменьшения потерь тепла в окружающую среду ректи­фикационные аппараты покрывают тепловой изоляцией.

Кипятильник или куб, предназначен для превращения в пар части жидкости, стекающей из колонны, и подвода пара в ее нижнюю часть (под насадку или нижнюю тарелку). Кипятильники имеют поверх­ность нагрева в виде змеевика или представляют собой кожухотрубчатый теплообменник, встроенный в нижнюю часть колонны.

Дефлегматор, предназначенный для конденсации паров и по­дачи орошения (флегмы) в колонну, представляет собой кожухотрубчатый теплообменник, в межтрубном пространстве которого обычно конденси­руются пары, а в трубах движется охлаждающий агент (вода). Однако вопрос о направлении конденсирующихся паров и охлаждающего агента внутрь или снаружи труб следует решать в каждом конкретном случае, учитывая желательность повышения коэффициента теплопередачи и удобство очистки поверхности теплообмена.