1 Обоснование и описание технологической схемы

Для процесса разделения бинарной смеси метанол–этанол будет использоваться ректификационная установку непрерывного действия.

В настоящее время в промышленности применяют аппараты с различными конструкциями тарелок. Для данного процесса целесообразно применить колонну с ситчатыми тарелками.

Ситчатые тарелки отличаются простотой устройства, легкостью монтажа, осмотра и ремонта. Гидравлическое сопротивление этих тарелок невелико. Ситчатые тарелки устойчиво работают в довольно широком интервале скоростей газа, причем в определенном диапазоне нагрузок по газу и жидкости эти тарелки обладают высокой эффективностью. Вместе с тем ситчатые тарелки чувствительны к загрязнениям и осадкам, которые забивают отверстия тарелок.

Исходная смесь из емкости (Е1) подается с помощью центробежного насоса (Н1) в паровой подогреватель (П), который обогревается насыщенным водяным паром. Исходная смесь, нагретая до температуры кипения, направляется на нижнюю тарелку верхней части колонны. После этого исходная смесь вступает в контакт с парами, поступающими из кипятильника (К) и поднимающимися вверх по колонне. Газожидкостная смесь разделяется на пар, который поднимается вверх, и жидкость, которая стекает вниз по колонне и вступает в контакт с поднимающимся снизу паром на тарелках. Пар, поднимаясь вверх, контактирует с жидкостью на тарелке, обогащается легколетучим компонентом, и в верхней части колонны пар содержит практически чистый легколетучий компонент (поток Д2), затем выходит в дефлегматор (Д), в котором он конденсируется. Конденсат из дефлегматора направляется в делитель (Р). В делителе конденсат разделяется на две части: на флегму, которая возвращается обратно в колонну на верхнюю тарелку, и на дистиллят(Д1), т. е. на готовый легколетучий компонент. Дистиллят направляется в холодильник (Х2), где охлаждается, и затем направляется в емкость (Е3). Флегма, стекая с верхней тарелки, обогащается труднолетучим компонентом, укрепляя поднимающийся пар легколетучего компонента. В нижней части колонны содержится практически 100%-ый труднолетучий компонент. Из нижней части колонны смесь направляется в кипятильник (К), после которого она возвращается в колонну в виде пара (С2) и в холодильник кубового остатка (Х1). В охлажденном виде кубовый остаток направляется в емкость (Е1).

Кипятильник (К) и подогреватель исходной смеси (П) подогреваются греющим водяным паром. Пар, сконденсировавшись направляется в трубопровод.

Дефлегматор (Д) и холодильник дистиллята (Х2) охлаждаются холодной оборотной водой.

В ходе данного процесса необходимо подогревать и охлаждать жидкости до определенных температур. Для этого необходимо использовать теплообменную

аппаратуру.

Так как наибольшее распространение получили поверхностные теплообменники, в которых тепло передается через разделяющую теплоносители стенку, то целесообразно выбрать именно этот тип теплообменных аппаратов. В частности широко используются кожухотрубчатые теплообменники. Они довольно просты в изготовлении, позволяют достигать высоких скоростей теплоносителя в трубах, относительно хорошо доступны для очистки и ремонта, в особенности для очистки труб. В многоходовых теплообменниках этого типа достаточно высокая интенсивность теплообмена. Кожухотрубчатые конденсаторы предназначены для конденсации паров в межтрубном пространстве за счет теплоты конденсации пара.

Центробежные насосы являются одним из основных типов насосов, применяемых в химической технологии. Они предназначены для перекачивания химически активных и нейтральных жидкостей, не имеющих включений или же с твердыми включениями, составляющими до 0,2%, при размере частиц до 0,2 мм.

Сеть трубопроводов является источником повышенной опасности, так как вследствие тяжелых эксплуатационных факторов происходит разрушение материала труб и разгерметизация фланцевых сооружений, а из-за большой протяженности сети контроль за ее состоянием затруднен. Безопасность эксплуатации трубопроводов обеспечивается их правильной прокладкой, качественным монтажом, установкой компенсаторов.

Безопасность эксплуатации насосов обеспечивается подвижностью конструкции, коррозионной стойкостью материала и герметичность уплотнения движущихся частей. При перекачивании горячих жидкостей предусматривается специальные меры защиты обслуживающего персонала от ожогов.

Правила устанавливают специальные требования безопасности конструкции сосудов, к материалам сосудов, к изготовлению, монтажу и ремонту, к арматуре, к контрольно-измерительным приборам. Конструкции должны быть надежными, обеспечивать безопасность при эксплуатации и предусматривать возможность осмотра, очистки, промывки, продувки и ремонта сосудов.

Канализация – комплекс нижних сооружений, предназначенных для приема и транспортирования сточных вод к очистным сооружениям, их очистки, обеззараживании и выпуска очищенных вод в водоемы.

Важнейший источник сохранения и пополнения ресурсов пресных вод – рациональное использование речных вод, широкое применение промышленных вод.