26. Что называется укрепляющей и исчерпывающей частями ректификационной колонны?

Подогретая смесь поступает в ректификационную колонну на т.н. питающую тарелку, которая делит колонну на 2 части, имеющие различное назначение: в верхней части происходит обогащение паров низкокипящим компонентом, т.е. укрепление паров, поднимающихся снизу вверх восходящим потоком, поэтому верхняя часть колонны называется укрепляющей; в нижней части колонны достигается максимальная степень удаления из жидкости низкокипящего компонента, поэтому она и называется исчерпывающей.

27. Назовите основные типы тарелок. Приведите их сравнительные характеристики.

Типы тарелок	Диаметры колонн, мм	Область применения
Ситчатые	400–4000	Для процессов, протекающих при любом давлении и стабильных режимах. Диапазон устойчивой работы – 2*.
Ситчато-клапанные	400-4000	Для процессов, протекающих преимущественно под вакуумом или атмосферном давлении. Диапазон устойчивой работы – 3-3,5.
Клапанные	400-4000	Для процессов, протекающих преимущественно при атмосферном и повышенном давлениях. Диапазон устойчивой работы – 3,5.
Жалюзийно-клапанные	1000-4000	Для процессов, протекающих преимущественно при атмосферном и повышенном давлениях. Диапазон устойчивой работы – 4,5.
Колпачковые	400-4000	Для процессов, протекающих при любом давлении и нестабильных режимах. Диапазон устойчивой работы – 4,5.

* – Диапазон устойчивой работы тарелок – отношение максимально допустимого значения фактора паровой нагрузки к минимально допустимому. Область устойчивой работы тарелок определяется по ОСТ 26-01-125–81.

2 8. Назовите основные виды насадок. Какие требования предъявляются к насадке?

Насадка – некий наполнитель различной формы и конфигурации, которым заполняется колонна с целью увеличения производительности и эффективности процессов тепло- и массообмена.

Применяют насадки двух типов:

1) Насыпные (из отдельных элементов);

2) Хордовые (из полос, пластин, решеток).

Основные типы насыпных насадок (справа):

1) Кольца Рашига (рис. а);

2) Кольца Палля (рис. б);

3) Седловидная насадка (рис. в).

Основные типы хордовых насадок (слева):

1) Плоскопараллельная (рис. а);

2) Сотовая (рис. б);

3) Зигзагообразная (рис. в).

К насадкам предъявляются следующие основные требования:

1) Большая поверхность;

2) Нечувствительность к загрязнениям и осадкам;

3) Малое гидравлическое сопротивление;

4) Простота изготовления;

5) Малая стоимость.

2 9. Укажите различия ректификационных установок периодического и непрерывного действия.

Процесс ректификации осуществляется в ректификационной установке непрерывно или периодически.

В 1-ом случае разделяемая смесь, предварительно подогретая до температуры кипения, подается в установку непрерывно. Подача ее осуществляется в среднюю часть т.н. питающую тарелку колонны, которая делит весь аппарат на нижнюю и верхнюю часть (рис. 1). Нижняя часть аппарата работает как отгонная – в ней происходит удаление легколетучего компонента из разделяемой смеси, а верхняя часть, – как укрепляющая. В верхней части ректификационной колонны происходит обогащение паровой фазы легколетучим компонентом.

Рис. 1. 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.

Во 2-ом случае установка, обычно, работает в установившемся режиме, что позволяет получать продукт и кубовый остаток с постоянной по времени концентрацией легколетучего компонента. При осуществлении периодического процесса (рис. 2.) разделяемая смесь предварительно заливается в испаритель – куб колонны, доводится до кипения и испаряется. Образовавшийся пар проходит через колонну, орошаемую подаваемой сверху флегмой, представляющую собой часть сконденсированного продукта. При взаимодействии флегмы и паровой фазы последняя обогащается легколетучим компонентом. Установка периодического действия работает в нестационарном режиме, т.е. концентрация легколетучего компонента и в кубе во времени непрерывно уменьшается, при условии, что расход флегмы постоянен.

Рис. 2. Схема ректификационной установки периодического действия:

1 – куб колонны; 2 – ректификационная колонна; 3 – дефлегматор; 4 – отделитель флегмы; 5 – холодильник;

6 – сборники готового продукта.