61

ния h увеличивается высота, а значит стоимость колонны. Обычно принимают

h=0,2...0,9 м из следующего ряда 200; 250; 300; 350; 400; 450 и т.д. до 900 мм.

Взависимости от диаметра колонны расстояние между тарелками с точки зрения оптимальной конструкции колонны (масса, приведенные затраты) может быть принято из следующей таблицы:

Высота части ректификационной колонны, расположенная выше верхней тарелки или верхнего слоя насадки является сепарационным пространством и ориентировочно может быть принята равной Hсеп = (0,5...1,0) D .

Высота кубовой части ректификационной колонны может быть принята равной Hкуб = (2...3) D - для колонн диаметром 400…800 мм и Hкуб = (1...2) D - для колонн большого диаметра (≥ 1000 мм).

3.3.4 Особенности конструктивного исполнения и расчета элементов ректификационных колонн

Колонные аппараты изготавливают в царговом (на фланцах) или в цельносварном исполнении корпуса.

Тарелки диаметром 400, 500, 600 и 800 мм выполняют неразборными и устанавливают в царгу от 2 до 6 штук. Все детали неразборной тарелки крепят к ее основанию, наружный диаметр которого на 20 мм меньше внутреннего диаметра колонны. Колонные аппараты диаметром ≥ 1000 мм изготавливают преимущественно с цельносварным корпусом и съемной верхней крышкой. Если длина аппарата является препятствием для его транспортировки, необходимо предусмотреть фланцевые разъемы (железнодорожная платформа четырехосного вагона имеет длину 14,1 м, если длина колонны 14,1…2,7 м, то ее транспортируют на трех железнодорожных платформах).

62

Корпус цельносварной колонны должен снабжаться люками для монтажа и обслуживания тарелок. Рекомендуется располагать люки через 12 тарелок для чистых сред и через 6 тарелок для загрязненных.

Колпачки (для колпачковых тарелок) бывают круглые, шестиугольные, прямоугольные. Круглые колпачки имеют диаметр 60…100 мм. Ширина прямоугольных колпачков 70…150 мм. Например, для колпачковых тарелок типа ТСК-1:

Общая площадь паровых патрубков под колпачками для прохода пара составляет 10…20 % свободного сечения колонны. Площадь для прохода пара под колпачками (в промежутке между патрубком и колпачком должна быть примерно равной площади проходного сечения патрубка).

Переливные трубы рассчитываются по скорости флегмы в них, которая принимается 0,15…0,20 м/с. Общая площадь слива составляет примерно 5…10 % свободного сечения колонны. Нижнюю тарелку снабжают гидрозатвором для беспрепятственного слива жидкости с тарелки в куб. С этой целью нижний конец переливной трубы либо погружают в слой кубовой жидкости, либо опускаю в приемный стакан.

Насадочные колонны выполняются диаметром 400…800 мм (царговые) и 1000…3600 мм (цельносварные). Применяют насадки:

−регулярные (правильно уложенные), например, хордовая насадка, кольца Рашига при правильной укладке;

−беспорядочные (засыпаемые внавал), например, кольца Рашига, седлообразная, кусковая насадка и др.

Внастоящее время преимущественное применение находят кольца Рашига, изготовленные из керамики или металла.

63

Размер элементов насадки следует выбирать с учетом диаметра колонны. Оптимальное отношение диаметра колец Рашига к внутреннему диаметру ко-

лонны ~ 0,033.

Кипятильник ректификационной колонны может быть (рисунок 3.8):

−выносным;

−встроенным в нижнюю часть колонны.

Колонны с выносными кипятильниками (рисунок 3.8, д, е) наиболее распространены, т.к. позволяют использовать в качестве кипятильника стандартные теплообменные аппараты с любой поверхностью теплообмена, который удобен в монтаже и обслуживании.

Встроенный кипятильник (рисунок 3.8, а, б, в, г) обеспечивает компак т- ность установки, но затрудняет размещение больших поверхностей теплообмена, поэтому применяется для колонн малого диаметра.

Рисунок 3.8 – Варианты включения кипятильника в ректификационной

установке

а – куб со змеевиковым кипятильником; б – куб с кипятильником из горизонтальных прямых труб; в - куб с кипятильником из U-образных труб; г – куб с греющей камерой из вертикальных труб и с циркуляционной трубой; д – куб с выносным вертикальным кожухотрубным кипятильником; е – куб с выносным горизонтальным кожухотрубным кипятильником

При установке выносных кипятильников необходимо придерживаться следующих рекомендаций: