Циркуляционное орошение
Ч
асть
флегмы
с верхней тарелки направляется в
холодильник, где охлаждается и при
температуре
возвращается на верхнюю тарелку. Здесь
флегма контактирует с парами
,
поступающими с нижележащей тарелки при
температуре
.
В результате контакта паров с холодной
флегмой пары охлаждаются до температуры
и частично конденсируются , образуя
поток флегмы
,
необходимый для осуществления
ректификации. С верхней тарелки уходят
пары ректификата D при
температуре
.
Состав ЦО равен составу
.
ЦО нагревается за счет тепла конденсации
паров от
до
,
а потом охлаждаясь в холодильнике,
отдает это же кол-во тепла.
- тепловой баланс контура 1
- масса циркуляционного орошения. ↓
→↓
.
Способы подвода тепла в низ колонны
1) Подогреватель с паровым пространством:
-
жидкость, покидающая колонну. Поступает
в подогреватель с паровым пространством,
где ее температура увеличивается от
до
.
Образовавшиеся пары
поступают из кипятильника в колонну,
образуя восходящий поток паров. Пары
находятся в равновесии с остатком W.
→ПсПП эквивалентен ТТ.
-
тепловой баланс нижней
части колоны.
,
где
-
скрытая теплота испарения;
-
количество тепла, подведенное в
кипятильник.
2) Горячая струя:
Применяется в тех случаях, когда нагрев остатка обычными теплоносителями не возможен.
Тепло в низ колонны подводится при
помощи циркулирующей горячей струи,
нагретой до определенной температуры.
При этом часть жидкости
из низа колоны при тем-ре
прокачивается через т/а, где тем-ра ↑
от
до
за счет подвода тепла
.
При этой тем-ре жидкость возвращается
под нижнюю тарелку колонны, где происходит
ее ОИ и смешение с потоком стекающей с
нижней тарелки жидкости, что необходимо
для образования потока паров
.
Из низа колонны часть потока жидкости
выводится в качестве остатка W,
а остальная часть
возвращается в подогреватель.
-
тепловой баланс
,
где
-
поток горячей струи;
-
количество тепла, подведенное за счет
горячей струи.
Выбор давления при ректификации
Выбор давления в ректификационной колонне обусловлен необходимым температурным режимом: давление в колонне повышается по сравнению с атмосферным, когда необходимо повысить температуру в колонне, или понижается путем создания вакуума, когда температура в колонне должна быть снижена. Необходимость повешения давления возникает при разделении компонентов с низкими t кипения (пропан, пентан, бутан). Путем подбора давления обеспечивают такой температурный режим, при котором для конденсации паров ректификата в качестве охлаждающих агентов можно использовать дешевые и легко доступные хладагенты – воду, атмосферный воздух. Увеличение давления приводит к уменьшению поверхности конденсатора в верхней части колонны и к увеличению поверхности кипятильника в низу колонны.
Выбор давления зависит от технологических условий (работа и сопротивление аппаратов, установленных до и после колонны). Пониженное давление создают путем вакуума для снижения t в колонне (для разделения компонентов, обладающих высокими t кипения).
Давление влияет на α (↑π→↓α). При ↑α позволяет снизить количество орошения, уменьшить ЧТТ.
При π
→α
,
что ухудшает условия ректификации.
Давление влияет на производительность (↑π→↑П), но ↑ расход материала на стенки.
Главным критерием при выборе давления является обеспечение благоприятного режима.