Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Схемы OKВ-1.doc
Скачиваний:
49
Добавлен:
16.09.2019
Размер:
4.82 Mб
Скачать

4.2. Ректификационные установки

Возможно несколько вариантов технологических схем ректификационных установок. При этом вид таких схем зависит от фазового состояния исходной смеси, подаваемой на разделение, количества используемых колонн, числа теплообменников, их типов и ряда других факторов. Как известно [2], исходная смесь может подаваться в ректификационную колонну в жидком, паровом виде или же в виде парожидкостной смеси. Для нагрева исходных смесей перед их подачей в колонну и обогрева испарителя чаще всего используется греющий пар. Иногда с целью экономии греющего пара для подогрева исходных смесей используется теплота дистиллята или кубового остатка. При ректификации высококипящих смесей обогрев испарителя и нагрев исходной смеси может осуществляться с использованием высокотемпературных теплоносителей.

При разделении гетероазеотропных смесей ректификационные установки снабжаются аппаратами для расслаивания охлажденных дистиллятов. В случае разделения тройных и многокомпонентных смесей ректификационные установки снабжаются несколькими колоннами. При этом часто между потоками организуется рекуперативный теплообмен, что требует использования дополнительных теплообменников.

Процесс ректификации может осуществляться в непрерывном и периодическом режимах. При его поведении могут использоваться колонны различной конструкции [2, 3]. При этом они могут работать под вакуумом, при атмосферном и избыточном давлении. Схематическое изображение наиболее распространенных ректификационных колонн приведено в таблице 2.6.

При проведении процесса ректификации применяют разнообразное теплообменное оборудование схематическое, изображение которого приведено в таблице 2.4. При непрерывной ректификации в качестве испарителей кубовой жидкости (кипятильников) используются вертикальные кожухотрубчатые теплообменники. Такое расположение испарителя способствует циркуляции кубовой жидкости в контуре куб колонны - испаритель за счет термосифонного эффекта. Греющий пар подается в межтрубное пространство испарителя. В установках периодического действия часто используют горизонтальные испарители. При этом теплообменные элементы (трубчатки, змеевики) иногда размещают непосредственно в кубе ректификационных колонн.

В качестве подогревателей исходных смесей используются одноходовые или многоходовые кожухотрубчатые теплообменники. Чаще такие теплообменники располагают в вертикальном положении. При этом греющий пар, также как и в испарителях, подается в трубное пространство теплообменников.

Для конденсации паров дистиллята обычно используются горизонтальные теплообменники (конденсаторы). При этом охлаждающие агенты (чаще всего вода) подаются в трубное пространство конденсаторов, а пары дистиллята в межтрубное пространство. Конденсаторы могут быть одноходовыми и многоходовыми. Это определяется в результате технологических расчетов и зависит от наличия стандартных аппаратов.

Дистилляты на выходе из конденсаторов и кубовые остатки на выходе из колонны обычно имеют высокую температуру и их необходимо охлаждать перед подачей в приемные емкости, так как хранить нагретые жидкости (особенно органические продукты) опасно. Для охлаждения дистиллятов и кубовых остатков можно использовать вертикальные или горизонтальные кожухотрубчатые одноходовые или многоходовые теплообменники. При этом холодильники для дистиллятов чаще располагают вертикально, а холодильники кубовых остатков горизонтально. Иногда в качестве конденсаторов паров дистиллята, холодильников дистиллята и кубовых остатков применяют теплообменники воздушного охлаждения.

В Приложении 3 приведен пример технологической схемы непрерывной ректификации с применением насадочной колонны. В данном случае для нагрева исходной смеси используется вертикальный многоходовой теплообменник, а для охлаждения дистиллята и кубового остатка применяются одноходовые кожухотрубчатые теплообменники. Для конденсации паров дистиллята используется горизонтальный многоходовой теплообменник (дефлегматор, конденсатор). При этом конденсат из дефлегматора поступает в сборник дистиллята С, откуда насосом Н3 или Н4 часть его подается в ректификационную колонну в качестве флегмы, а другая его часть направляется в холодильник дистиллята Х2. На линиях подачи исходной смеси и флегмы в колонну, а также отбора кубового остатка из колонны имеются регулирующие вентили, а также показаны точки замера и контроля температуры и расхода. На линиях подачи охлаждающей воды в дефлегматор, а также в холодильники дистиллята и кубового остатка имеются как регулирующие, так и запорные вентили. На линиях отвода охлаждающей воды из данных теплообменников показаны точки контроля температуры. В верхней части колонны показана точка контроля температуры, а в кубовой части точка контроля уровня жидкости. На линиях подачи греющего пара в испаритель и в подогреватель показаны точки контроля давления.