Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Горячев.pdf
Скачиваний:
807
Добавлен:
23.05.2015
Размер:
4.76 Mб
Скачать

6.3.6.Тарелки ректификационных колонн

Вотличие от непрерывного характера взаимодействия пара с жидкостью в насадочной колонне в барботажной ректификационной колонне пар

ижидкость последовательно взаимодействуют между собой на специаль-

ных тарелках (ступенях). Поэтому процесс ректификации в барботажных колоннах носит ступенчатый характер.

Помимо колпачковых тарелок, устройство и работа которых были рассмотрены при изучении работы барботажных абсорберов, в ректификационных колоннах применяются также решетчатые, ситчатые, клапанные

иструйные тарелки, тарелки с S-образными элементами и другие. Выбор типа тарелки зависит от многих факторов, к которым, в первую очередь, относятся: эффективность разделения компонентов, экономичность процесса, длительность эксплуатации, возможность быстрой эвакуации продуктов из колонны и ряд других факторов. Рассмотрим особенности устройства и работы некоторых типов тарелок, используемых в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, пищевой и других отраслях

промышленности при проведении процессов перегонки и ректификации.

1

1

2

3

Рис. 6.37. Схема ситчатой тарелки:

Рис. 6.38. Схема провальной тарелки:

пар;

жидкость

пар;

жидкость

1–тарелка; 2–корпус; 3–переливная труба

1–тарелка; 2–корпус

В колоннах с

с и т ч а т ы м и

т а р е л к а м и

(рис. 6.37) жидкость,

поступившая на верхнюю тарелку, после контакта с паром сливается на

нижнюю тарелку через переливное устройство 3. Пар движется навстречу жидкости из нижней части колонны вверх и проходит последовательно че-

рез отверстия каждой тарелки. При нормальной работе жидкость не пере-

текает через отверстия в тарелках, т.к. поддерживается снизу давлением

пара. При прохождении через жидкость пар образует на тарелке слой пе-

ны. Колонны с ситчатыми тарелками отличаются простотой устройства, высокой эффективностью и быстротой опорожнения от жидкости в случае возникновения аварийной ситуации. В то же время эти колонны имеют не-

221

достатки: требуют строгой горизонтальности тарелок, а отверстия в тарелках легко забиваются отложениями.

Р е ш е т ч а т ы е (провальные) т а р е л к и (рис. 6.38) в отличие от

ситчатых тарелок не имеют переливных патрубков, вследствие чего и пар и жидкость проходят через одни и те же отверстия (отверстия в решетчатых и ситчатых тарелках делают круглыми диаметром 2–5 мм или щелевидными шириной 3–4 мм и длиной 200–300 мм и более). Решетчатые тарелки имеют те же достоинства и недостатки, что и ситчатые, и к тому же работают лишь в ограниченном диапазоне нагрузок по пару во избежание возникновения режима «захлебывания» колонны, при котором движущий-

ся снизу вверх по колонне пар препятствует перетеканию жидкости вниз с

тарелки на тарелку.

 

 

 

К л а п а н н ы е т а-

1

2

р е л к и (рис. 6.39) харак-

 

 

теризуются

высокой

ста-

 

 

бильностью работы в ши-

 

 

роком диапазоне

нагрузок

 

 

по пару. Жидкость перели-

4

3

вается с тарелки на тарелку

 

 

по переливным трубам 4, а

 

 

пар проходит через отвер-

 

 

стия в тарелках, в которых

 

 

находятся клапаны 3. При

 

 

снижении паровой нагруз-

Рис. 6.39. Схема клапанной тарелки:

ки

некоторые

клапаны

пар;

жидкость

опускаются,

перекрывая

1–тарелка; 2–корпус; 3–клапаны; 4–переливная

отверстия,

что

позволяет

 

труба

 

обеспечить

заданный

ре-

 

 

жим барботажа пара через слой жидкости в открытых отверстиях. При

прохождении пара через отверстия клапаны перемещаются и вибрируют,

что способствует самоочищению тарелок от образующихся отложений

кокса, термополимеров, накипи и других веществ.

 

 

 

 

С т р у й н ы е т а р е л к и, показанные на рис. 6.40, изготовляют в

виде наклонных параллельных лопаток 1, проходя между которыми пар

меняет направление в сторону движения жидкости на тарелке. Это позво-

ляет увеличить кинетическую энергию жидкости для ускорения ее пере-

мещения к сливным устройствам 2 и снизить гидравлическое сопротивле-

ние. Допустимая скорость движения пара на этих тарелках почти в 2 раза

больше, чем на колпачковых.

 

 

 

 

 

Независимо от типа тарелок к их изготовлению и монтажу предъ-

являются жесткие требования. Отклонение тарелки от горизонтальности

222

 

 

 

 

 

 

222