3.4.3. Ректификация многокомпонентных смесей

В химической промышленности нередко приходится иметь дело с многокомпо­нентными смесями, для разделения которых требуются специальные ректифика-

ционные установки.

Разделение многокомпонентных смесей на фракции

Если смесь состоит из множества компонентов, как, например, нефть или нефтяные фракции, то в боль­шинстве случаев разделение производится не на от­дельные чистые компоненты, но на фракции с опре­деленным диапазоном температур кипения.

Процесс разделения протекает при этом в высокой ректификационной колонне с большим количеством разделительных тарелок и боковой выгрузкой (рис.Х.62).

Многокомпонентная смесь загружается в нижней зоне колонны. На каждой тарелке происходит кипение смеси, причем низкокипящие компоненты (LS) ис­паряются и поднимаются вверх, а высококипящие (SS) стекают на следующую, расположенную ниже тарелку. Результатом является то, что на верхних та­релках разделительной колонны собираются в основ­ном низкокипящие компоненты (LS), а на нижних

тарелках преобладают высококипящие (SS). Головной продукт (уходящий из верха колонны) состоит преимущественно из самого низкокипящего компонента, а про­дукт из низа колонны — из самого высококипящего компонента.

Продукты боковой выгрузки содержат — в зависимости от высоты отбора — фрак­ции с разным содержанием высококипящих (SS), низкокипящих (LS) компонентов и таковых со средней температурой кипения (MS).

Ч тобы в высокой разделительной колонне обеспечить большой перепад тем­ператур и, следовательно, эффективное разделение на фракции с сильно разнящи­мися диапазонами температур кипения, между двумя местами выгрузки смесь вы­гружается, охлаждается и вновь подается в колонну. Такие ректификационные колонны должны обладать высотой до 30 метров (рис. Х.64).

Разделение многокомпонентных смесей на чистые продукты

Для непрерывного разделения многокомпонентной смеси на входящие в его состав чистые продукты потребуется ректификационная колонна с несколькими смон­тированными друг за другом разделительными колоннами (рис. Х.63).

В первой ректификационной колонне с притоком смеси, например, в нижней зоне, получают в виде чистого головного продукта компонент с самой низкой тем­пературой кипения. Продукт из низа первой колонны содержит остальные компо­ненты смеси. Они направляются во вторую ректификационную колонну, где опять

отделяется самый низкокипящий чистый компонент, а продукт из низа второй ко­лонны содержит остальные компоненты, направляемые в следующую колонну и т. д. В последней колонне разделяются два оставшихся компонента. Для полного разде­ления смеси с числом компонентов п потребуется установка с числом колонн п -1.

Аппараты для охлаждения и замораживания пищевых сред

1. Охладительные установки и охладители

П лоские оросительные охладители типа Г2-ООА-1 (рис. 17.2) предназначены для охлаждения молока, сливок и других жидких молочных продуктов.

Оросительный охладитель состоит из верхней 2 и нижней 3 секций, собранных из теплообменных труб. По бокам расположены герметически скрепленные с трубной решеткой коллекторы. Эти коллекторы распределяют поток воды и рассола последовательно по каждой трубе. В верхней части охладителя находится корытообразный приемник 1 для приема горячего молока и распределения его тонким слоем по наружной поверхности теплообменных труб. В нижней части расположен приемник 4 для сбора охлажденного молока, установленный на кронштейне 6.

Рис. 17.2. Оросительный охладитель Г2-ООА-1

Оросительные охладители устанавливают строго по уровню как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости. В случае установки не по уровню молоко будет стекать к одному из коллекторов с одной стороны трубчатой поверхности, а другая сторона будет недогружена. При отсутствии компрессорных холодильных установок патрубки для входа воды и выхода рассола соединяют между собой муфтой и в нижнюю секцию вместо рассола подают охлажденную воду, которая проходит через обе секции.

Охладитель монтируют на фундаменте так, чтобы под сливной патрубок 5 нижнего приемника можно было поставить промежуточную ванну с насосом.

Охлаждаемый продукт поступает в верхний приемник 1, откуда стекает по поверхности труб в нижний приемник 4, охлаждаясь по пути в результате теплопередачи от воды и рассола, протекающих внутри труб.

Рис. 17.12. Охладитель К7-ФКЕ-8

Охладитель К7-ФКЕ-8 (рис. 17.12) применяют при производстве сухих животных кормов. Он представляет собой сварной корпус 1, внутри которого в подшипниках скольжения вращается вал 2 со шнеком. Корпус имеет загрузочный 3 и разгрузочный 4 бункеры. Привод шнекового вала осуществляется от электродвигателя 5 через клиноременную передачу 6, редуктор 7 и муфту 8. Размеры шнека составляют: наружный диаметр - 352 мм, шаг шнека - 65 мм и высота витка - 26,5 мм.

Высушенное сырье элеватором подается в загрузочный бункер охладителя. Сырье захватывается шнеком и транспортируется вдоль аппарата до загрузочного бункера. Одновременно с транспортированием продукт частично перемешивается и охлаждается до 30...40 °С.

Желатинизатор (рис. 17.13) представляет собой охлаждающий барабан 1, корпус которого выполнен из высококачественной стали с приводом 2. Наружная поверхность барабана тонко отшлифована, а внутренняя имеет черное двуслойное покрытие. Барабан желатинизатора заполняют циркулирующим рассолом через сквозной вал, приспособленный для заполнения и отвода рассола температурой -5 °С. Температура бульона не должна превышать 45 °С. Только при достижении этих значений желатиновый бульон подают в приемник 5 желатинизатора до определенного уровня 6, который зависит от концентрации бульона и прочности галлерты (пленка снимаемого студня). Барабан желатинизатора наружной поверхностью захватывает слой бульона и при вращении желатинизирует его на холодной поверхности. Диаметр барабана при длине 700 мм равен 1600 мм. На другом конце барабана расположен съемный валик 4, который отделяет слой галлерты от охлаждающего барабана 1 устройством для резания 3.

Рис. 17.13. Желатинизатор

Толщину снимаемой галлерты регулируют на 2...3 мм. При увеличении толщины пленки необходимо снизить уровень бульона в приемнике и повысить температуру бульона до 45... 50 °С.