Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Гончаров А.И -> "Химическая технология, ч. 1." -> 74

Химическая технология, ч. 1. - Гончаров А.И

Гончаров А.И, Середа И.П Химическая технология, ч. 1. — Киев, издательское объединение «Вища школа», 1979. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): goncharoff1.djv
Предыдущая << 1 .. 68 69 70 71 72 73 < 74 > 75 76 77 78 79 80 .. 133 >> Следующая


Рівноважну дистиляцію застосовують у нафтовій і нафтохімічній промисловості для розділення складних сумішей перед ректифікацією. Вихідна суміш нагрівається і одноразово випаровується в трубчастій печі (див. рис. 48). До кінця процесу пара довгий час стикається з рідиною і приходить з нею до рівноваги. Після досягнення кінцевої температури суміш пари і рідини надходить у сепаратор, де пара відділяється від рідини. При рівноважній дистиляції багатокомпонентної суміші утворюються фракції, які своїм складом досить відрізняються одна від одної.

Ректифікація — це розділення рідких однорідних сумішей на складові компоненти внаслідок багаторазової протиточної взаємодії еуміші парів і рідини. Методом ректифікації можна досягти високого ступеня розділення. Суть процесів, з яких складається ректифікація, можна уявити за допомогою t — х — (/-діаграми, наведеної на рис. 80.

При нагріванні вихідної суміші, склад якої хх, до температури кипіння утворюється пара, що перебуває в рівновазі з рідиною (точкз'й). Відбирання і конденсація цієї пари дає рідину, збагачену HK, склад якої буде X2 (х2 > X1). При нагріванні цієї рідини до температури кипіння I2 утворюється пара (точка d), конденсація якої утворює рідину

Рис. 80. Зображення на діаграмі t — х — у процесу розділення бінарної суміші ректифікацією.

ще з більшим вмістом HK складу X3 і т. д. Проводячи послідовно ряд процесів випарювання рідини і конденсації парів, можна дістати рідину (дистилят), яка буде практично чистим HK-

Аналогічно, виходячи з парової фази, що відповідає складу рідини X1, після послідовних процесів конденсації і випарювання можна добути рідину (залишок), яка складатиметься майже повністю з BK-

Для повного і чіткого розділення сумішей на окремі компоненти застосовують компактні апарати — ректифікаційні колони. Процеси ректифікації проводять періодично або безперервно при різних тисках: атмосферному, під вакуумом, або під тиском, більшим від атмосферного.

Безперервно діюча установка для ректифікації (рис. 81) найбільш широко застосовується в промисловості. Ректифікаційна колона 1 має циліндричний корпус, усередині якого встановлено контактне обладнання у вигляді тарілок або насадок. Знизу вгору по колоні рухається пара, що надходить у нижню частину апарата з кип'ятильника 2, який знаходиться поза колоною і створює безперервний висхідний потік пари. Пара проходить крізь шар рідини на першій тарілці, концентрація (по HK) на якій буде X1, а температура tt. Внаслідок взаємодії між рідиною і парою, температура якої вища, рідина частково випаровується, причому до складу пари переходить переважно HK. Тому на другу тарілку надходить пара з вмістом HK Уі > X1. Випаровування рідини на тарілці відбувається завдяки теплу конденсації

водяна пара -нині

U" Вода Jst

Вихідна суміш

Рис. 81. Схема безперервно діючої ректифікаційної установки:

' — ректифікаційна колона (а — укріплююча частина, б — вичерпуюча частина); 2 — кип'ятильник; З — дефлегматор; 4 — дозатор флегми; S — підігрівач вихідної суміші; 6 — холоднльник-коидеисатор; 7 — холодильник залишку; 8, 9 — збірники; 10 — насоси.

пари. З пари конденсується і переходить у рідину переважно BK, вміст якого в парі вище рівноважного у рідині на тарілці. Якщо теплоти випарювання компонентів бінарної суміші однакові, то для випарювання 1 моль HK потрібно сконденсувати 1 моль BK1 тобто фази на тарілці обмінюються еквімолекулярними кількостями компонентів.

На другій тарілці рідина містить HK (X2) більше, ніж на першій (х2>х1), і відповідно кипить при нижчій температурі (4 < Z1). Пара, що з нею стикається і має склад уи частково конденсується, збагачується HK і видаляється на третю (вищу) тарілку, маючи склад у2 < < X2 і т. д. Отже, пара, що на виході з кип'ятильника складалась майже з чистого BK, рухаючись вгору по колоні, весь час збагачується HK і залишає верхню (останню) тарілку колони у вигляді майже чистого HK- Пара HK охолоджується водою і конденсується в дефлегматорі 3. Рідина, що утворилась внаслідок конденсації, розділяється в розділювачі 4 на дистилят і флегму, яка надходить на верхню тарілку в колону. Таким чином, за допомогою дефлегматора в колоні створюється спадаючий потік рідини. Рідина, яка надходить на зрошення колони (флегма),— це майже чистий HK. Однак, стікаючи по колоні і взаємодіючи з парою, рідина дедалі більше збагачується BK, що конденсується з пари. Коли рідина досягає нижньої тарілки, вона стає практично чистим BK і надходить у кип'ятильник.

Установка оснащується контрольно-вимірювальними і регулюючими приладами, які дають змогу автоматизувати роботу і проводити процес за допомогою програмного управління в оптимальних умовах.

Ректифікація багатокомпонентних сумішей. У промисловості найчастіше розділяють не бінарні, а багатокомпонентні суміші, ректифікація яких є значно складнішим процесом.

Крім труднощів теоретичного і розрахункового порядку при розділенні багатокомпонентної суміші ускладнюється і апаратурне оформлення процесу ректифікації. Багатокомпонентну суміш не можна розділити в одній колоні. В загальному випадку кількість колон для ректифікації багатокомпонентної суміші має бути на одну менше, ніж кількість компонентів, на які розділяється суміш. Для проведення процесів ректифікації застосовуються апарати різних конструкцій, основні типи яких не відрізняються від відповідних абсорберів. У ректифікаційних установках використовують в основному апарати двох типів: насадочні і тарілчасті. Для ректифікації під вакуумом застосовують ще плівкові і роторні колони різних конструкцій. Ректифікаційні колони мають кип'ятильники і дефлегматори, вони повинні бути добре ізольовані. Кип'ятильник призначений для перетворення в пару частини рідини, що стікає з колони, і підведення пари в її нижню частину. Дефлегматори призначаються для конденсації парів і подавання зрошення (флегми) в колону.
Предыдущая << 1 .. 68 69 70 71 72 73 < 74 > 75 76 77 78 79 80 .. 133 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed