книги из ГПНТБ / Стабников В.Н. Перегонка и ректификация спирта

тельского сектора Киевского химико-технологического института пищевой промышленности [1 2 ], Стадии новым вычислены сред­ ние коэффициенты полезного действия тарелок для ряда аппа­ ратов.

Эти данные приведены в табл. 24.

Т а б л и ц а 24

Значение к. п. д. тарелок

На основании этих данных Ставников в 1939 г. предложил таблицу 25 рекомендуемых значений к.п.д.

Т а б л и ц а 25

Рекомендуемые значения к. п. д.

При подсчете к.п.д. было принято, что дефлегматоры старых типов (змеевиковые, Бома) по эффективности эквивалентны одной теоретической тарелке, дефлегматоры с горизонтальными трубами эквивалентны числу сит, установленных в дефлегматоре

[И, 13].

Число теоретических тарелок определялось графическим пу­ тем как для колонн обогащения, так и для колонн истощения. Рабочие линии колонны строились для колонн обогащения по уравнению (23), а для колонн истощения — по уравнению (32). При построении учитывался эффект недогрева бражки. Кривая

М ногоколпачковые спиртовой колонны 0,75

Ку б о в ы е р е к т и ф и к а ц и о н н ы е

ап п а р а т ы

Для бражных и кубовых колонн данные этой таблицы сход­ ны с данными табл. 25, но существенно отличаются в части, ка­ сающейся спиртовых колонн брагоперегонных аппаратов. По данным Бартенева, к.п.д. их в 3 раза больше, чем по данным Стабникова.

К- Д. Мартыненко [14] приводит следующие данные о к.п.д. тарелок колонн гидролизного производства, не указывая осно­ ваний их выбора и методов расчета.

Средние к.п.д. тарелок колонн брагоперегонного аппарата гидролизного производства:

Таким образом, и здесь для 'бражных колонн имеется до­ вольно близкое совпадение с данными табл. 25 и 26, а для спир­

товых — существенное отличие от данных Стабникова и Бар­ тенева.

Всвязи с изложенным, а также в связи с некоторым уточ­ нением методов расчета за последние годы имеется необходи­ мость в уточнении значений эффективности тарелок колонн спиртового производства. Вместе с тем целесообразно выражать их эффективность не только в значениях средних к„п.д., но так­ же и в числах единиц переноса.

Воснову определения к.п.д. положены производственные ис­ пытания аппаратов. Прежде всего здесь использованы те же

сеева, Виганда. Кроме того, использованы данные испытаний одноколонного брагоперегонного аппарата Краснослободского спиртового завода и кубового ректификационного аппарата Киевского ликеро-водочного завода, проведенные И. С. Мелентьевой [15], а также материалы испытания трехколонного брагоректификационного аппарата коовенного действия Мироцкого спиртового завода, проведенные Киевским филиалом ВНИИСПа.

По найденному расчетным путем флепмовому числу произво­ дился прафический расчет аппарата и определялось число тео­ ретических тарелок. Для истощающей части бражных колонн определение числа теоретических тарелок в нижней части колон­ ны, где крепость ниже 0 ,2 % мол., проводилась аналитическим путем.

При всех расчетах использовалась кривая равновесия [16], предложенная В. Н. Стабниковым и О. Г. Муравской.

Ввиду неопределенности укрепляющего действия дефлегма­ тора при всех подсчетах его укрепляющее действие не прини­ малось во внимание.

При таком положении эффективность тарелок 'Спиртовой части колонны несколько завышается. Это сказывается в боль­ шей мере для аппаратов, имеющих дефлегматоры с горизон­ тальными трубками и менее — для дефлегматоров с вертикаль­ ными трубками. При определении кш.д. кубового аппарата рас­ чет велся для периода отбора первого сорта.

£

ректификации и перегонки процесса Механизм

Рис. 97. Нахождение числа единиц переноса.

произведенном с учетом того обстоятельства, что обогрев колонн производится открытым паром [15];

принято, что укрепляющий эффект дефлегматора равен нулю. (Это повысило 'К.п.д. против данных табл. 24 и 25).

Расчет числа тарелок в нижней части бражной колонны вы­ полнен аналитическим путем по уравнению Сореля [17].

Что касается средних чисел переноса, соответствующих од­

Для тарелок двойного кипячения бражных колонн in —0,31-i- 0,17, в среднем 0,24.

Для тарелок двойного кипячения спиртовых колонн браго­ перегонных аппаратов т = 0,39-г-0,17, в среднем 0,28.

Таким образом, хотя значения к.п.д. различны для тарелок бражной и спиртовой части 'брагоперегонных аппаратов, но чис­ ла единиц .переноса, соответствующие одной реальной тарелке, в среднем почти равны.

Среднее число единиц переноса одной многоколпачковой, тарелки для кубовых аппаратов ~0,37 и для ректификационных колонн непрерывного действия — 0,26.

§ 3. ГИДРОДИНАМИКА ТАРЕЛОЧНЫХ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ [18]*

Под термином «барботаж» понимают прохождение газа (па­ ра) через слой жидкости (19]. Явление это, широко применяемое в различных отраслях промышленности, имеет особо важное

* Этот параграф написан на основе работы, опубликованной автором совместно с О. Г. Муравской.

значение для устройства л работы 'ректификационных и абсорб­ ционных аппаратов, играющих громадную /роль в пищевой .про­ мышленности. При осуществлении этих процессов, требующих приведения в тесный контакт пара (газа) и жидкости, применя­ ются различные типы аппаратов, среди которых значительное место занимают аппараты с тарелками.

Несмотря на огромный экспериментальный материал, накоп­ ленный при изучении тарелочных аппаратов, в толковании ос­ новного вопроса о модификациях 'гидродинамического режима на тарелках имеются существенные разногласия. Вопрос этот стал предметом дискуссии, развернувшейся на страницах. «Жур­ нала прикладной химии» {20, 21, 22]. В ходе дискуссии выясня­ лись следующие вопросы:

1 ) что должно быть положено в основу при определении гидродинамического режима на контактных тарелках;

2 ) какие режимы можно считать установленными для кон­ тактных тарелок различного типа;

3) каковы критерии перехода от одного режима к другому и чем этот переход определяется.

Факторы, определяющ ие гидравлический режим барботажной тарелки

Существующие и известные системы гидродинамических ре­ жимов можно разделить на две группы. В первой группе опре­ деляющим фактором выбирается скорость пара (газа) в свободном сечении колонны. Во второй группе рекомендуется рассматривать явление комплексно, т. е. учитывая не только скорость газовой фазы, но и скорость движения жидкости на тарелке. Наиболее многочисленны работы, относящиеся к пер­ вой группе. Сюда относятся работы В. Н. Стабникова [23, 24, 25, 26], А. Г. Большакова и его сотрудников [27, 28], И. П. Усюкина [29], А. М. Шуера [30], М. Е. Поэина и его сотрудников [21, 31], Г. П. Соломахи и В. И. Матрозова [32], О. С. Чехова [33], Г. В. Буровой [34], 3 . К. Сийрдэ [35], П. Г. Романкова [19] и многие другие.

Изучение упомянутых исследований показывает, что незави­ симо от вида контактных тарелок гидродинамические режимы барботажа остаются сходными. Поэтому, говоря ■о режимах, можно рассматривать гидродинамику барботажа независимо от вида тарелки. Разумеется, для каждого вида будут иметь место отклонения от общего типа. Так, например, для всех перфориро­ ванных тарелок при малых скоростях .пара будет иметь место провал жидкости, который исключается в колпачковых т а ­ релках.

10*