Rektifikacija vam omogu?ava da dobijete alkohol visoke ja?ine i ?isto?e. Oba kvaliteta zavise od toga koliko dobro osoba koja upravlja procesom razumije njegovu su?tinu. Stoga, svi koji ?ele napraviti ?ista i jaka alkoholna pi?a na mjese?ini i dalje moraju poznavati teoriju rektifikacije.

Istorija ispravljanja

Po?nimo s procesom destilacije, jer je on prete?a rektifikacije. Nema ta?nih podataka o tome ko je prvi izmislio destilaciju. W. Schneider, sastavlja? rje?nika alhemijskih i farmaceutskih pojmova, smatra da ova zasluga pripada prvenstveno Perzijancima, koji su destilacijom dobili ru?inu vodicu (ru?in eter). Mo?e se zaklju?iti da istorija destilacije se?e vi?e od 3.500 godina. U po?etku su se destilacijom nazivali svi procesi razdvajanja smjesa na komponente. Kako su prou?avani, procesi su klasifikovani i dobili su naziv. Tako se destilacija sada naziva odvajanjem tvari, na temelju isparavanja teku?ine i naknadne kondenzacije para.

Alambiks je bio prvi aparat za destilaciju i strukturno se prakti?ki nije mijenjao nekoliko hiljada godina. Prvobitno se koristio za dobijanje mirisnih ulja.

Nauka nije mirovala, proces destilacije je pa?ljivo prou?avan i unapre?en. Od po?etka 16. vijeka postoji veliki broj radova na odabiru isparnih kocki i sistema grijanja za aparate. Da bi se osigurao kontinuirani rad kolone, kori?tene su vodene i pje??ane kupke, a kori?tene su i vo?tane svije?e. Tek 1415. godine prvi put je predlo?eno kori?tenje toplinske izolacije, odnosno ?ivotinjske dlake. Krajem 16. veka otkrivena je prednost vodenog hla?enja kondenzatora, do tada je hla?enje bilo vazdu?no.

U periodu od 16. do 19. stolje?a ubrzano se odvijala modernizacija hardverske opreme. Na osnovu inertnosti materijala u odnosu na sublimirane teku?ine, staklo i keramika su kori?teni kao optimalni u destilacionim aparatima, a kasnije i nehr?aju?i ?elik. Godine 1709. prvi put su se pojavile teorije o refluksu (povratak dijela kondenzovanih para u kolonu).

Rezultat svih istra?ivanja i razvoja bio je pronalazak prve kolone za kontinuiranu destilaciju od strane francuskih in?enjera Adama, Berarda i Perriera, koji su za nju patentirali 1813. godine. I dalje odgovara modernim kolonama za destilaciju. Od tog perioda po?inje istorija ispravljanja u nauci i industriji.

Koncept ispravljanja

Postoje razli?ite definicije rektifikacije.

Rektifikacija je proces razdvajanja binarnih (dvokomponentne mje?avine, na primjer, alkohol-voda) ili vi?ekomponentnih mje?avina zbog protustrujne izmjene mase i topline izme?u pare i teku?ine. Rektifikacija je razdvajanje te?nih sme?a na prakti?no ?iste komponente koje se razlikuju po ta?ki klju?anja, ponavljanim isparavanjem te?nosti i kondenzacijom para.

Unato? tako slo?enim formulacijama, u procesu ispravljanja nema ni?ta te?ko. Uz potrebnu opremu i osnovno znanje, lako se mo?e izvesti u va?oj kuhinji.

proces ispravljanja

E. Krel u svojim djelima "Vodi? za laboratorijsku destilaciju" iznio je osnovni princip rektifikacije:

Razmjena tvari (prijenos mase i prijenos topline) odvija se prolaskom mje?avine pare kroz punilo kolone.

Sljede?i faktori uti?u na brzinu i kvalitet ovog procesa:

1. Koeficijent difuzije (prolazak mje?avine pare kroz punilo kolone);
2. Koncentracija sublimirane supstance;
3. Povr?ina kontakta u koloni;
4. Razlika izme?u ta?aka klju?anja odvojenih komponenti.

Mo?e se zaklju?iti da ?e proces destilacije alkohola te?i bolje pod sljede?im uvjetima: dobra difuzija, visoka koncentracija izdvojene komponente, razvijena kontaktna povr?ina.

Krel je posebnu pa?nju posvetio va?nosti stanja me?ufazne povr?ine i naveo faktore koji odre?uju proces rektifikacije:

1. Svojstva smjese koja se odvaja: isparljivost komponenti, sastav smjese, me?usobna rastvorljivost komponenti.
2. Karakteristike pakovanja: oblik tela pakovanja, na?in pakovanja, gustina punjenja kolone.
3. Indirektni faktori: na?in dovoda te?nosti u kolonu, intenzitet i na?in zagrevanja, radni pritisak.

Vrste destilacionih kolona

Ovisno o kori?tenim kontaktnim ure?ajima, stupovi se dijele na tacne i pakirane.

Tray destilacijske kolone

Uglavnom se distribuira u industriji prerade nafte i velikim industrijama. Stubovi nosa?a su vertikalna cijev u koju su postavljene plo?e razli?itih konfiguracija na odre?enoj udaljenosti, gdje postoji kontakt izme?u parne i teku?e faze.

Nedostatak kolona: visoka cijena i velike dimenzije.

Prednosti: Kolona za destilaciju u posudi finije razdvaja frakcije.

Pakovane destilacione kolone

Danas se nabijene kolone ?iroko koriste. To su iste vertikalne cijevi, samo ?to je u njih ugra?en jo? jedan kontaktni ure?aj - mlaznica.

Mlaznice se dijele na dvije vrste:

Nepravilan - neure?eni sloj rasutog ili inertnog materijala koji se mo?e puniti (na primjer, spiralna prizmati?na mlaznica SPN).

Prednosti O: mala te?ina, velika kontaktna povr?ina.

Nedostaci: visoka otpornost, te?ko je pravilno distribuirati pare i refluks.

Regularni - predstavlja perforirane re?etke i listove raspore?ene u kasete (ovo uklju?uje Pan?enkovljevu regularnu ?i?anu mlaznicu (RPN).

Prednosti: visoka efikasnost, mali pad pritiska.

Nedostaci: kolona za napunjenu destilaciju nije pokazala o?igledne nedostatke.

Procesi u koloni za destilaciju

Pogledajmo ?ta se de?ava u samoj koloni na primjeru opreme Fabrike Doktor Guber. Ovdje nema magije ili tajne tehnologije, sve je vrlo jednostavno.

Destilacijske kolone za privatnu upotrebu su vertikalne cijevi promjera 40 do 50 mm, visine ne ve?e od 180 cm, punjene OLTC ili SPN mlaznicama. Ove kolone su opremljene hladnjakom ili refluks kondenzatorom, kao i jedinicom za ekstrakciju alkohola.

Razmislite o periodi?noj destilaciji na koloni sa nabijenim tipom sa redovnim izmjenjiva?em slavina pod optere?enjem, koju svako mo?e ponoviti kod ku?e.

Prilikom zagrijavanja kocke s ka?om, koja je vi?ekomponentna smjesa, koja osim vode i alkohola uklju?uje nusproizvode fermentacije (aldehide, kiseline, estere itd.), po?inje proces klju?anja i isparavanja ovih komponenti. Temperatura po?etka procesa mo?e biti razli?ita, sve ovisi o kvalitativnom i kvantitativnom sastavu napitaka ili sirovog alkohola. Tokom procesa, para se uzdi?e du? stuba, po?inje da ga zagreva i delimi?no kondenzuje, formiraju?i tako „divlju flegmu“.

Do stvaranja divlje sluzi dolazi zbog hla?enja tijela stuba, zbog gubitka topline u okolinu. Postoje kvalitativni i kvantitativni gubici alkohola (do 10%).

U standardnim ispravlja?ima problem stvaranja divlje flegme rje?ava se uz pomo? toplinske izolacije stupa.

Visokokvalificirani stru?njaci Tvornice Doctor Guber prona?li su drugi na?in da rije?e ovaj problem stvaranjem stuba Tornado. Struktura stuba omogu?ava da para koja se di?e prvo pro?e du? vanjske konture stuba, stvaraju?i tako aktivno grijanje. Kao rezultat toga, gubitak topline u okolinu iz radnog dijela stupa postaje minimalan. Na izlazu se dobija gotov proizvod sa pobolj?anim organolepti?kim i fizi?ko-hemijskim parametrima.

Nakon ?to se kolona zagrije, pare dospiju u hladnjak ili deflegmator, gdje se kondenzuju i vra?aju u kolonu u obliku refluksa.

Tok sluzi je usmjeren prema parovima koji se uzdi?u du? stuba. Dolazi do prijenosa mase i topline. Temperatura tokom rektifikacije alkohola je od klju?nog zna?aja: flegm, na svom putu iz zone sa niskom temperaturom u zonu vi?ih temperatura, apsorbuje komponente visokog klju?anja (fuzelna ulja) iz toka pare i osloba?a komponente niskog klju?anja. (alkohol). Budu?i da se ovi procesi odvijaju na granici faza, vrlo je va?no stvoriti maksimalnu mogu?u kontaktnu povr?inu. Da bi se to postiglo, kolone za destilaciju Dr. Gubera opremljene su izmjenjiva?em slavina pod optere?enjem, koji stvara maksimalnu kontaktnu povr?inu cijelom svojom du?inom.

Kvaliteta dobivenog alkohola ovisi o brzini odabira. Naime, ?to se vi?e refluksa uzima iz kolone, to gore ide proces prijenosa mase, pa se smanjuje ja?ina alkohola na izlazu iz kolone. I obrnuto, ?to se manje sluzi uzima, to je bolji proces prijenosa mase i pove?anje ?vrsto?e kona?nog proizvoda.

Za kontrolu brzine ekstrakcije alkohola, na kolone su ugra?eni igli?asti ventili za fino pode?avanje i kontrolna stakla.

Nije dovoljno stvoriti razvijenu kontaktnu povr?inu, mora se pravilno navodnjavati. Efekat zida se javlja u zbijenim kolonama. Flegm ne prolazi kroz pakovanje, ve? te?e niz zidove stuba, usled ?ega se smanjuje efikasnost njegovog rada. Kada je kolona pravilno napunjena, ovaj efekat je minimalan, prakti?ki izostaje u stubu Tornado, gdje je ugra?ena kapica sa sredi?njim izljevom. Kao rezultat toga, sluz se usmjerava ta?no na pakovanje i posti?e se maksimalna efikasnost ove kolone.

?to se ti?e pre?nika i visine kolone, prema Stedmanu i McMahonu, pre?nik nabijenih kolona ima mali uticaj na kvalitet me?avina koje se odvajaju.

Visina stuba. Govorimo o njegovom radnom dijelu (dio kolone koji je ispunjen pakovanjem) ne bi trebao biti ve?i od (6-8)xD. Ako je visina ve?a od ovog izraza, kolone se popunjavaju u odeljcima kako bi se izbjegao efekat zida.

Kako odabrati kolonu za destilaciju

Prilikom odabira stupca obratite pa?nju na sljede?e to?ke:

1. Materijal kolone, uklju?uju?i punilo, mora biti inertan u odnosu na alkoholnu paru;
2. Kolona mora biti opremljena podesivom jedinicom za uzorkovanje;
3. Prisutnost hladnjaka ili deflegmatora visokih performansi;
4. Obavezno prisustvo atmosferskog ventila za siguran rad.

P.S. Rektifikacija alkohola nije komplikovan proces i, uz potrebnu opremu, lako se mo?e izvesti kod ku?e. Do 2016. godine asortiman opreme za destilaciju se neograni?eno pove?ava. Unato? malim dizajnerskim razlikama svih ure?aja, proces rektifikacije ostaje nepromijenjen i njegov ?e kvalitet prvenstveno ovisiti o znanju i iskustvu osobe koja upravlja procesom.

§ 1.2 Stubovi diska. Zahtjevi i vrste dizajna poslu?avnika

U obliku lutke tzv. stubni aparat, u kojem su unutra?nji ure?aji u radnom prostoru plo?e.

Tacne su ure?aj za mjehuri?e u kojem se tokom rada odvija proces prijenosa mase, tj. prelazak komponente iz jedne faze u drugu kao rezultat direktnog kontakta izme?u radnih medija.

U hemijskoj industriji i industriji prerade nafte koriste se stupovi s nosa?ima razli?itih veli?ina: od malih promjera 300? 400 mm do postrojenja velikog kapaciteta visokih performansi sa stubovima pre?nika 5? 12 m. Visina stupa ovisi o broju plo?a i udaljenosti izme?u njih. Obi?no se uzimaju udaljenosti izme?u plo?a 250 ? 300 mm. Zbog konstruktivnog reda i mogu?nosti popravke i ?i??enja plo?a u stubovima velikog pre?nika, razmak izme?u njih je pove?an na 500? 600 mm.

Op?ti prikaz kolone za destilaciju tacne prikazan je na slici. Sastoji se od tijela 3, prelivne cijevi 1 , nosa? prstena 4, nose?i prstenovi 6, ?inele 2 i daljinski kotao 5 i posjeduje niz armatura za nabavku proizvoda i ugradnju ure?aja.

Zbog raznolikosti procesa prijenosa mase koriste se razli?ite vrste plo?a:kapa, sito, ventil, mlazni, sa elementima u obliku slova S.

Za plo?e se postavljaju sljede?i osnovni zahtjevi:

Moraju imati visoku efikasnost, tj. osigurati dobar kontakt izme?u teku?ine i pare;

Moraju imati nizak hidrauli?ki otpor;

Moraju raditi stabilno sa zna?ajnim fluktuacijama u brzinama protoka pare i te?nosti;

Trebali bi biti jednostavni u dizajnu;

Moraju biti laki za upotrebu;

Moraju biti neosjetljivi na razne padavine i naslage.

Dizajn plo?a.

zatvorene plo?eslo?ene i metalointenzivne u odnosu na druge vrste plo?a.

Glavni dio poklopca (vidi sliku) je baza 2 – ?eli?ni disk sa prirubnicom debljine 4 mm sa otvorima za ugradnju parnih mlaznica 3 i segmentirana odvodna cijev 1. Standardne kapice postavljene preko parnih mlaznica 4. Za stvaranje potrebnog nivoa te?nosti, plo?a je opremljena odvodnom pregradom 10, na koji je ?ipka za pode?avanje pri?vr??ena vijcima 9. Particija 5 formira takozvani ulazni d?ep, u koji je odvodna cijev uronjena iznad postavljene plo?e. Donja plo?a je postavljena na prsten 15, zavaren za kralja. Preciznost horizontalne ugradnje osigurana je vijcima za pode?avanje 14.

Stalci se koriste za postavljanje plo?e koja se nalazi iznad. 1 imaju osnovne plo?ice 8. Tako ispunjavaju cijelog kralja.

Razmak izme?u plo?e podno?ja plo?e i bo?ne strane je zape?a?en ugradnjom brtvenog brtvila 13 i stezanje steznim prstenom 6 sa iglama 11 i spajalice 12.

Te?nost kroz segmentiranu odvodnu cijev ispunjava plo?u do nivoa koji je odre?en polo?ajem ?ipke za pode?avanje 9 . Poklopci su uronjeni u te?nost sa svojim utorima. Para prolazi odozdo kroz parne mlaznice, proreze na poklopcima i mjehuri?e kroz sloj teku?ine; dok se odvija prijenos mase. Te?nost se sipa na donju plo?u, a para ide gore.

Poklopci (vidi sliku) za plo?e se izra?uju u dvije verzije (I - nepodesivi po visini i II - podesivi po visini).

Kape 1 pri?vr??en za parne cijevi 2 specijalni zavrtnji 5, podlo?ke 3 i matice 4. Du? ruba kapica ima proreze ?irine 4 mm i visine 15 mm; 20 ili 30 mm.

Kape se postavljaju na tanjir du? vrhova jednakostrani?nih trokuta ili u ?ahovnici. Udaljenost izme?u ivica kapica 40? 60 mm.

sita plo?a- ovo je list s probu?enim okruglim rupama (slika a ), u obliku proreza (Sl b ) ili bu?ene trokutaste (slika in ) veli?ina rupa 2? 15 mm. Para koja prolazi kroz otvore mjehuri?e kroz sloj teku?ine, koja te?e kroz preljevne cijevi. Brzina pare u rupama 10? 12 m/s.

Posude za sito su jednostavnog dizajna i efikasne. Nedostatak im je potreba za preciznom kontrolom pode?enog re?ima (posebno za protok gasa) i osjetljivost na sedimente i naslage koje za?epljuju rupe.

Posude za sito se uglavnom koriste za male kolone, jer kod pre?nika ve?eg od 2,5 m distribucija te?nosti na plo?i postaje neravnomerna.

Valovita plo?a za sito

Plo?e ventila.Glavni elementi diska ventila su okrugli i pravokutni podizni ventili (vidi sliku) koji zatvaraju rupe na disku. Konstruktivno, ventil je dizajniran na na?in da je podizanje mogu?e samo za odre?enu koli?inu. Pri odre?enoj brzini pare u otvoru, ventili se balansiraju tokovima pare i, s daljnjim pove?anjem optere?enja, po?inju rasti tako da brzina pare u popre?nom presjeku izme?u ventila i lima le?i?ta ostaje pribli?no konstantan. Posljedica toga je ravnomjerna raspodjela pare po povr?ini plo?e, smanjenje uvla?enja teku?ine i manji hidrauli?ki otpor.

Ventili se izra?uju ?tancanjem od lima debljine 2? 3 mm. Disk ventili pre?nika 50? 100 mm, ukupna visina podizanja 8? 15 mm. U najni?em polo?aju izme?u ventila i ravnine plo?e postoji razmak 1? 1,5 mm.

Jet-usmjerene plo?e.Koristi se za stubne aparate pre?nika 1000 ... 3600 mm. Na utisnutim dijelovima izrezani su polukru?ni "jezici" (s polumjerom 20; 25 ili 30 mm) i savijeni pod uglom od 30 ili 40 °. Razmak izme?u susjednih redova pera je 50 mm. Kada para (gas) u?e odozdo, stvara se njeno mlazno kretanje kroz sloj te?nosti koji se nalazi na plo?i i dolazi do intenzivnog mjehuri?a.

Plo?a sa elementima u obliku slova S(vidi sliku). Njihova glavna prednost je jednostavnost dizajna i visoka krutost ?tancanih elemenata. Elementi u obliku slova S su kape sa jednosmjernim izlazom pare. Para iz njih izlazi u istom smjeru kao i teku?ina koja se kre?e du? plo?e.

Pronalazak se odnosi na opremu za prenos mase u oblasti prerade ugljikovodi?nih sirovina, hemijskih i prehrambenih proizvoda, a posebno na ure?aje za destilaciju, apsorpciju naftnih derivata, hemijskih i prehrambenih proizvoda odvajanjem proizvoda prema ta?kama klju?anja u procesu mase. i prenosa toplote izme?u te?nosti i pare (gasa), a mo?e se koristiti u preradi nafte, hemijskoj, petrohemijskoj, gasnoj, prehrambenoj industriji. Kolona za destilaciju uklju?uje tijelo sa procesnim spojnicama, tacne sa parnim i preljevnim mlaznicama, kao i kape za mjehuri?e podesive po visini. Gornji kraj svake preljevne cijevi je pri?vr??en u plo?u s mogu?no??u aksijalnog pomicanja cijevi u odnosu na potonju, a njen donji kraj je opremljen perforiranim diskom u obliku plo?e, kao i staklenim koncentri?nim sa preljevnom cijevi. i formiranje vodenog pe?ata sa njim. Efekat: pobolj?anje kvaliteta i produktivnosti kolone za ciljne proizvode, pove?anje efikasnosti kolone za destilaciju. 2 ill.

Pronalazak se odnosi na opremu za prenos mase u oblasti prerade ugljikovodi?nih sirovina, hemijskih i prehrambenih proizvoda, a posebno na ure?aje za destilaciju, apsorpciju naftnih derivata, hemijskih i prehrambenih proizvoda odvajanjem prema ta?kama klju?anja u procesu prenosa mase izme?u te?nosti i pare, a mo?e se koristiti u preradi nafte, hemijskoj, petrohemijskoj, gasnoj, prehrambenoj industriji.

Kolona za destilaciju je poznata po odvajanju trokomponentne smjese (patent 2234356) koja sadr?i vertikalno tijelo s plo?ama i uzdu?nu vertikalnu pregradu koja sije?e dio plo?a i razdvaja tijelo kolone na vertikalne sektore. Kolona sadr?i regulator protoka refluksa i regulator protoka parne faze.

Poznati kolonski aparat sa poklopcem (patent 2214852). U ovom stubnom aparatu sa poklopcima, tijelo je izra?eno od strana fioka, izme?u njihovih osnova su pri?vr??eni potporni prstenovi na koje se oslanjaju tacni sa elasti?nim zaptivkama. Centralni nosa?i su opremljeni stezaljkama. Osnova plo?e je kupolasta. Svi elementi stuba su izra?eni od PTFE i namenjeni su za obradu korozivnih materijala.

Nedostatak oba ova stupca je u tome ?to zbog krute fiksacije svih elemenata poklopca tacne nije mogu?e mijenjati tehnolo?ke parametre kao ?to su, na primjer, debljina sloja teku?ine na tacni i razlika u nivoi te?nosti ispod ?epova u odnosu na njen nivo na tacni, ?to vam ne dozvoljava da promenite re?im rada kolone po visini u zavisnosti od promenljivih svojstava prera?enih proizvoda, tj. uti?u na proces prenosa toplote i mase u koloni.

Poznata je i kolona za destilaciju sa zatvorenim plo?ama, na primjer, opisana u knjizi "Procesi i aparati", D.A. Baranov, A.M. Kutepov, M., Akademija, 2005, str. 182, 183, u kojoj je djelimi?no otklonjen nedostatak gore navedenih stupaca na patentima, pa su barem kapice fiksirane uz mogu?nost pode?avanja polo?aja po visini.

Za prototip je uzeta navedena destilaciona kolona sa zatvorenim plo?ama, kao po tehni?koj su?tini najbli?a predlo?enom ure?aju.

Me?utim, prototip nije li?en nedostataka karakteristi?nih za poznate stupove, naime ne postoji mogu?nost kontrole debljine sloja teku?ine na plo?i, a ne postoji ni mogu?nost razvoja me?ufazne kontaktne povr?ine, ?to u velikoj mjeri odre?uje efikasnost procesa prenosa toplote i mase, tj. efikasnost kolone u cjelini.

Cilj pronalaska je da se elimini?u gore navedeni nedostaci i pobolj?a efikasnost kolone.

U su?tini, problem je rije?en ?injenicom da je gornji kraj svake preljevne cijevi fiksiran u plo?u s mogu?no??u aksijalnog pomicanja cijevi u odnosu na potonju, a njen donji kraj je opremljen plo?astim perforiranim disk, kao i staklena koncentri?na sa preljevnom cijevi i sa njom formiraju vodeni zatvara?.

Kao rezultat ovog tehni?kog rje?enja, mje?avina para-te?nost prolazi kroz parnu cijev i kapu, probijaju?i kroz proreze poklopca i kontaktiraju?i teku?inu na plo?i. Smjesa pare i plina ide do gornje plo?e, a vi?ak te?ne (te?ke) frakcije se preko preljevne cijevi spaja u staklo za zatvaranje vode, odakle ulazi u perforirani plo?asti disk. Dio te?nosti se preliva preko ivice diska, formiraju?i prstenasti film. Drugi dio te?nosti u obliku kapi i mlaza prolazi kroz perforacije diska i ispu?ta se na plo?u ispod. Te?nost koja se lako isparava, koja se nalazi na plo?i u filmu, kaplje, mlazne, isparava i ulazi u plo?u iznad kroz parne mlaznice. Uzimaju?i u obzir promjenu temperature, viskoznosti teku?ine, sastava i stanja agregacije medija po visini stuba, mogu?e je podesiti omjer i visinu (zazore) izme?u parnih mlaznica i ?epova, izme?u preljevnih cijevi i stakla hidrauli?kih zaptivki sa klapnim diskovima, a tako?e menjaju visinu (i, respektivno, otpornost na mjehuri?e) te?nosti na plo?i i slobodnom delu za mjehuri?e pare kroz proreze kapica.

Ovo vam omogu?ava da optimizirate proces odvajanja prera?enog proizvoda na odre?ene frakcije.

Slika 1 - shematski prikazuje uzdu?ni presjek stupa.

Na Sl.2 - pogled A, koji prikazuje u uve?anoj skali plo?e sa parnim i prelivnim cevima, konzole sa zasunom i klinovima za pode?avanje, parne kapice, vodene zaptivke sa diskovima.

Predlo?ena kolona za destilaciju sastoji se od ku?i?ta 1, priklju?ka 2 za ulaz smjese para-te?nost, priklju?ka 3 za izlaz te?nosti (te?ke frakcije) i priklju?ka 4 za izlaz pare (lake frakcije). Osim toga, kolona sadr?i plo?e 5 sa parnim mlaznicama 6 i preljevnim cijevima 7, kao i kape 8 i ?a?e vodenih zaptivki 9, nosa?e 10 sa stezaljkama 11, klinove 12, popre?ne ?ipke 13 i perforirane diskove 14 u obliku plo?a.

Predlo?ena kolona radi na sljede?i na?in. Po?etna sme?a para-te?nost se dovodi u kolonu kroz mlaznicu 2. Para ulazi u ?upljinu ?epova 8 kroz parne cevi 6, te?nost se istiskuje iz njih kroz proreze kapa 8, nakon ?ega po?inje me?avina pare da prodire u sloj te?nosti izvan kapica 8, a lak?a me?avina para i gasa ulazi na gornju plo?u. Te?ka frakcija se kondenzuje u ovoj te?nosti na plo?i, kroz prelivne cevi 7 ulazi u staklo vodenog zatvara?a 9, preliva se kroz ivice stakla 9 i ulazi u perforirane diskove 14. Zatim te?nost te?e iz ovih diskova kroz bo?ne strane. diskova u obliku filma, kao i kroz perforaciju diskova u obliku kapljica i poto?i?a.

Opremanje donjih krajeva prelivnih cevi 7 sa prelivnim diskovima 14 omogu?ilo je zna?ajno pove?anje povr?ine usled odliva te?nosti iz ovih diskova u obliku filma, kapi i mlaza, ?to je zauzvrat pove?alo efikasnost toplote. i proces izmjenjiva?a mase u koloni u cjelini.

U slu?aju za?epljenja parnih ?epova i preljevnih cijevi mogu?e ih je demontirati i o?istiti od ne?isto?a te potom ugraditi kroz otvore u tijelo kolone, ?to zna?ajno smanjuje vrijeme i tro?kove rada za ?i??enje i odr?avanje kolone.

Tako je promjena visine preljevne cijevi (i sloja teku?ine) na tacni, u kombinaciji sa perforiranim diskom u obliku popka na preljevnoj cijevi, omogu?ila optimizaciju razine teku?ine na tacni i zna?ajno pove?anje me?ufazne kontaktne povr?ine na svakoj tacni, ukupna visina stupca te?nosti (otpor) u koloni, na?in rada kolone po visini, povr?ina prenosa toplote i mase u zavisnosti od promenljivih svojstava obra?enih proizvoda (ta?ka klju?anja, viskozitet te?nosti, sastav sme?e) .

Time se pru?a mogu?nost razdvajanja proizvoda na jasnije frakcije i, shodno tome, pobolj?anje kvalitete ciljanih proizvoda. Gore navedene prednosti dovode do zna?ajnog pove?anja efikasnosti kolone.

Kolona za destilaciju, koja uklju?uje tijelo sa procesnim spojnicama, tacne sa parnim i preljevnim cijevima, kao i ?epove za mjehuri?e podesive po visini, karakterizirana time ?to je gornji kraj svake preljevne cijevi fiksiran u tacnu s mogu?no??u aksijalnog pomicanja mlaznica u odnosu na potonju, a njen donji kraj opremljen je perforiranim diskom za le?i?te, kao i staklom koncentri?nim na preljevnu cijev i sa njom tvori vodeni pe?at.

Sli?ni patenti:

Pronalazak se odnosi na projektovanje kontaktnih ure?aja za plo?aste apsorpcione, destilacione i druge aparate za prenos toplote i mase opremljene prelivnim ure?ajima, a mo?e se koristiti u hemijskoj, gasnoj, petrohemijskoj, prehrambenoj, energetskoj, rudarskoj i srodnim industrijama.

Pronalazak se odnosi na opremu za prenos mase u oblasti prerade ugljikovodi?nih sirovina, hemijskih i prehrambenih proizvoda, a posebno na ure?aje za destilaciju, apsorpciju naftnih derivata, hemijskih i prehrambenih proizvoda odvajanjem proizvoda prema ta?kama klju?anja u procesu prenosa mase izme?u te?nosti i pare (gasa), a mo?e na?i primenu u preradi nafte, hemijskoj, petrohemijskoj, gasnoj, prehrambenoj industriji. Kolona za destilaciju uklju?uje tijelo s procesnim spojnicama, plo?e sa parnim mlaznicama i preljevnim ure?ajima, kao i poklopce s vertikalnim prorezima. Horizontalni rubovi utora kapica opremljeni su o?tricama smje?tenim na vanjskoj strani kapica radijalno iu horizontalnoj ravni. Tehni?ki rezultat je pove?anje efikasnosti procesa prijenosa mase u destilacijskoj koloni u cjelini. 3 ill.

Pronalazak se odnosi na pobolj?anu metodu za proizvodnju para-terc-butilfenola alkilacijom fenola sa izobutilenom na heterogenom sulfonskom kationskom katalizatoru, odvajanjem reakcione mase koja sadr?i fenol, para-terc-butilfenol, orto-terc-butilfenol,4-2 -terc-butilfenol, ne?isto?e visokog klju?anja, vakuum destilacijom u dvije kolone sa selekcijom fenola i orto-terc-butilfenola u obliku destilata. Istovremeno, reakciona masa se podvrgava rotacionom isparavanju kako bi se od nje odvojile ne?isto?e visokog klju?anja, odvajanje komercijalnog proizvoda se vr?i u dodatnoj destilacionoj koloni u obliku destilata, apsorpcionim hvatanjem nekondenzovanog pare para-terc-butilfenola se izvode na vakuum liniji, donji ostatak kolone za odvajanje komercijalnog proizvoda, koji sadr?i 2,4-di-terc-butilfenol i para-terc-butilfenol, reciklira se u fazu alkilacije fenola sa izobutilen. Pronalazak se tako?e odnosi na ure?aj za izvo?enje procesa za proizvodnju para-terc-butilfenola. Metoda omogu?ava da se dobije proizvod visokog stepena ?isto?e i visokog prinosa. 2 n.p. f-ly, 1 ill.

Pronalazak se odnosi na oblast radionuklidne tehnologije i mo?e se koristiti kako u tehnolo?kim procesima koji koriste molekularni tricijum i jedinjenja koja sadr?e tricijum, tako i za dubinsko pre?i??avanje gasnih pra?njenja od tricijuma iz preduze?a nuklearne industrije u re?avanju ekolo?kih problema. Metoda pro?i??avanja gasova od vodene pare sa tricijam sastoji se u tome da se protok gasa dovodi sa dna kolone za izmjenu izotopa protivstrujne faze ispunjene spiralno prizmati?nom ambala?om od nehr?aju?eg ?elika, a prirodni tok vode se dovodi s vrha. kolona, pri ?emu se proces odvija na sobnoj temperaturi, a visina kolone se bira na osnovu potrebnog stepena gasnog detritusa. Tehni?ki rezultat pronalaska je pove?anje stepena pre?i??avanja i prelazak na kontinuirani na?in procesa gasnog detritusa. 2 ill., 1 tab., 2 pr.

Pronalazak se odnosi na ure?aj za sprovo?enje termodestruktivnih procesa za preradu ostataka te?kih ulja, koji se mo?e koristiti u preradi nafte, petrohemijskoj i gasnoj industriji. Ure?aj, koji je aparat za reaktivnu destilaciju, sadr?i ku?i?te, komoru za sagorevanje, armature za dovod sirovina, goriva, oksidacionog gasa, izlaz produkata reakcije i gasova sagorevanja. U ovom slu?aju, komora za sagorijevanje nalazi se u donjem dijelu aparata i hermeti?ki je spojena sa tijelom aparata pomo?u spojnice; u donjem dijelu komore za sagorijevanje nalazi se priklju?ak za dovod vode, a ulazni priklju?ak za sirovine nalazi se iznad ulaznog priklju?ka za proizvode sagorijevanja i izme?u njih se nalazi dio za mije?anje; iznad ulaza sirovina postoje jo? najmanje dva dijela: odvajanje i kondenzacija para. Tehni?ki rezultat je smanjenje potro?nje energije, potro?nje metala i dimenzija opreme, pove?anje operativne pouzdanosti i sigurnosti zbog ?injenice da je isklju?ena mogu?nost koksovanja i izgaranja cijevi. 5 ill.

Pronalazak se mo?e koristiti u koksnoj industriji. Destilaciona kolona za jedinicu odlo?enog koksovanja sadr?i deo za oja?anje (1) sa destilacionim plo?ama (26) i deo za odstranjivanje (2), u kojem se nalazi komora za pranje (27) i nagnuta pregrada (33) sa d?epom (34). ) opremljen fitingom (10 ) za uklanjanje ekstra te?kog gasnog ulja za koksovanje, koji se nalazi izme?u fitinga za ulaz sirovine (6) i dovod para iz komore za koksovanje (7, 8). Izme?u mlazne komore za pranje (27) i kosih pregrada (33) sa d?epom (34) postavljena je me?upregrada (28), opremljena razvodnim cevima (29) sa odbojnim plo?ama (30) i d?epom (31) za ispu?tanje te?kog gasnog ulja kontaminiranog nakon pranja. Pronalazak omogu?ava smanjenje energetskog intenziteta procesa odlo?enog koksovanja za 1,1-1,3 puta. 1 ill.

Pronalazak se odnosi na hemijsku, petrohemijsku, metalur?ku, energetsku, farmaceutsku i prehrambenu industriju. Aparat za izmjenu topline i mase sastoji se od ku?i?ta (1) sa mlaznicama za dovod i ispu?tanje teku?ine i plina, rotacionog bubnja (3) smje?tenog u ku?i?tu na osovini sa radijalnim lopaticama (6) smje?tenim na unutra?njoj povr?ini po cijeloj du?ini. bubnja. Bubanj (3) ima ?vrstu bo?nu stijenku i opremljen je zavr?nim poklopcima, u kojima su oko osovine napravljene radijalne rupe za prolaz plina i teku?ine. Radijalne lopatice su izra?ene od limenog materijala i savijene su u dva dijela lima razli?ite ?irine, a rupe na zavr?nim poklopcima bubnja su napravljene tako da ne preklapaju krajnji dio lopatica. Efekat: pronalazak omogu?ava smanjenje uno?enja kapljica te?nosti i, kao rezultat, pove?anje efikasnosti procesa prenosa toplote i mase u sistemu gas-te?nost. 2 w.p. f-ly, 4 il.

Pronalazak se odnosi na ure?aj za destilaciju za pre?i??avanje vode od ne?isto?a u obliku molekula vode koji sadr?e te?ke izotope vodonika i kiseonika. Ure?aj sadr?i destilacionu kolonu koja radi pod vakuumom, ispariva?, kondenzator i toplotnu pumpu. U ovom slu?aju, kolona za destilaciju se sastoji od dvije koaksijalne cijevi pre?nika D1 i D2, sa D1>D2 i (D1-D2)/2<300 мм, со слоем насыпной насадки, расположенным в зазоре между ними, при этом распределитель жидкости вверху колонны имеет не менее 800 точек орошения па квадратный метр площади сечения насадочной части колонны. Изобретение обеспечивает повышение производительности и снижение энергетических затрат. 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 табл., 3 пр.

Pronalazak se odnosi na opremu za prenos mase u oblasti prerade ugljikovodi?nih sirovina, hemijskih i prehrambenih proizvoda, a posebno na ure?aje za destilaciju, apsorpciju naftnih derivata, hemijskih i prehrambenih proizvoda odvajanjem proizvoda prema ta?kama klju?anja u procesu mase i prijenos topline izme?u te?nosti i pare, a mo?e na?i primenu u preradi nafte, hemijskoj, petrohemijskoj, gasnoj, prehrambenoj industriji

Destilacione kolone se uglavnom razlikuju po dizajnu unutra?njeg ure?aja za distribuciju te?ne i parne faze. Interakcija te?nosti i pare se vr?i u kolonama propu?tanjem pare kroz sloj te?nosti na plo?ama ili povr?inskim kontaktom pare i te?nosti na pakovanju ili na povr?ini te?nosti koja te?e u obliku tankog filma.

Postoje tri glavne vrste kolona koje se koriste u postrojenjima za destilaciju:

• 1) kapa,
• 2) mre?a,
• 3) upakovano,
• 4) mjehuri?e.

Razvijene su i konstrukcije ure?aja za ispravljanje, u kojima se intenziviranje procesa separacije posti?e djelovanjem centrifugalne sile (centrifugalni ispravlja?i).

Cap columns

Ove kolone su naj?e??e u postrojenjima za destilaciju. Na sl. Na slici 5 shematski je prikazan stup malog promjera, koji se sastoji od plo?a 1, od kojih svaka ima po jednu kapu 2 kru?nog popre?nog presjeka i ogranak 3 za prolaz pare. Rubovi kapice su uronjeni u te?nost. Zbog toga se na plo?i stvara hidrauli?ni pe?at, a para koja izlazi iz poklopca mora pro?i kroz sloj teku?ine koji se nalazi na plo?i. Poklopci imaju rupe ili zareze za razbijanje pare u male mjehuri?e, tj. kako bi se pove?ala povr?ina njegovog kontakta sa te?no??u.

Dotok i izlaz te?nosti, kao i visina te?nosti na plo?i, reguli?u se pomo?u prelivnih cevi 4, koje se nalaze na dijametralno suprotnim krajevima plo?e; stoga te?nost te?e na susjednim plo?ama u me?usobno suprotnim smjerovima.

Rice. 5. ?ema ure?aja tacne (?ep) stuba: 1-plo?a; 2-cap; 3-parna cijev; 4-prelivna cijev.

?ema rada poklopca je prikazana na sl. 6. Mjehuri?i pare koji izlaze kroz proreze ?epova spajaju se u poto?i?e koji prolaze kroz sloj teku?ine na plo?i, a iznad teku?ine se formira sloj pjene i prskanja - glavno podru?je prijenosa mase i razmjene topline izme?u pare i te?nost na tanjiru.

Proces mjehuri?a na tanjiru je veoma komplikovan. Dosada?nje studije (V.N. Stabnikov, A.M. Shuer, itd.) omogu?avaju da se prika?e samo kvalitativna slika procesa.

Kada se kre?u, pramenovi pare se obi?no spajaju jedan s drugim; u ovom slu?aju je dio dijela proreza izlo?en i formiraju se kanali kroz koje plin prolazi ispod poklopca kroz teku?inu. Zbog toga je povr?ina interakcije gas-te?nost direktno u zoni mehuri?a mala. Glavna zona kontakta faza je u podru?ju pjene i prskanja iznad te?nosti, koji nastaju usled atomizacije pare u te?nosti i uvla?enja prskanja kada para trlja o te?nost.

Intenzitet pjene i prskanja ovisi o brzini pare i dubini uranjanja ?epa u teku?inu. Popre?ni presjek i oblik proreza kapice su od sekundarnog zna?aja, ali su uski prorezi po?eljni jer razbijaju plin u manje tokove, pove?avaju?i kontaktnu povr?inu s teku?inom.

Rice. 6.

Rad kape u optimalnim uslovima pri maksimalnoj brzini i maksimalnoj efikasnosti. visina otvora proreza kapice je najve?a, ?to doprinosi pove?anju putanje para i vremena njihovog kontakta sa te?no??u.

Vrste ?epova sa mjehuri?ima

Da bi se stvorila dovoljna kontaktna povr?ina izme?u pare i te?nosti, obi?no se na plo?e postavlja ne jedan, ve? veliki broj kapica (slika 7).

Kape su postavljene na maloj udaljenosti jedna od druge (jednako prosje?no 1,5 pre?nika kapice) tako da se mjehuri?i koji izlaze iz susjednih kapica mogu sudarati jedni s drugima prije nego poprime vertikalni smjer kretanja.

Tipi?ne posude za poklopce su napravljene sa radijalnim i dijametralnim prelivom te?nosti. Plo?e prvog tipa (slika 3, a) su diskovi 1 i 2 izrezani od ?eli?nog lima, koji su pri?vr??eni na vijke 7 i brtve 8 na potporni prsten 3. Kape 4 se nalaze na plo?i u ?ahovnici uzorak. Te?nost se preliva na donju plo?u kroz periferne prelivne cevi 5, te?e prema centru i spaja se na slede?u plo?u kroz centralnu prelivnu cev 6, zatim ponovo te?e na periferiju, itd.

Rice. 7.

• 1 i 2 diska; 3-potporni prsten; 4 kapi; 5-periferne kapice cijevi; 6-centralna preljevna cijev; 7-zavrtnji; 8-brtvila.

Plo?e ovog tipa (slika 8) su disk 1 odsje?en s obje strane, postavljen na potporni lim 2, s jedne strane plo?a je ograni?ena prijemnim pragom 3, as druge strane pragom prelivanja 5 sa zamjenjivim ?e?ljem 6, kojim se pode?ava nivo teku?ine na plo?i.

U plo?i ovog dizajna, obim odvoda je pove?an zamjenom odvodnih cijevi rupama u obliku segmenta ograni?enim pregradama 7 kako bi se smanjilo pjenjenje i prskanje tokom prelivanja teku?ine.

Rice. osam.

• 1-disk; 2-potporni list; 3-prag prijema; 4 kapi; 5-prag prelivanja; 6-zamjenjivi ?e?alj; 7-particija.

U plo?ama sa tunelskim kapama (sl. 9), kape 1 su utisnute ?eli?ne plo?e polukru?nog popre?nog presjeka sa ?e?ljastim rubovima; svaka kapa se postavlja iznad oluka 2 striktno horizontalno pomo?u dva nivelira 3. Te?nost se odvodi kroz prelivni prag 4 u segmentni d?ep 5, zatim kroz tri prelivne cevi 6 u prijemni segmentni d?ep slede?e plo?e. Ovdje se formira hidrauli?na brtva, a pare koje se di?u du? stupa ne mogu pro?i do plo?e koja le?i iznad, zaobilaze?i poklopce. Protok te?nosti na plo?ama je dijametralan.

Na plo?ama ove vrste lako se mo?e podesiti visina sloja teku?ine, brzo se na njega ugraditi mali broj ?epova u horizontalnoj ravni i, stoga, stvoriti povoljni uvjeti za ravnomjernu raspodjelu para. Dizajn plo?e se lako sklapa i rastavlja.

Rice. 9.

1-caps; 2-padobran; 3-ukosnica; 4-prag prelivanja; 5-segmentni d?ep; 6 preljevnih cijevi; Ugao sa 7 nosa?a sa izrezima.

Kolone za destilaciju sa okruglim (kapsularnim) i tunelskim poklopcima dizajnirane za rad pod atmosferskim pritiskom imaju pre?nike 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2200, 2600 i 3000 mm. Ovi stupovi su izra?eni od uglji?nog ?elika. Odvajanje kemijski aktivnih smjesa vr?i se u stupovima od ?elika otpornih na kiseline, silikonskog lijevanog ?eljeza i drugih kemijski otpornih materijala.

mre?asti stubovi

Stubovi ovog tipa (slika 10) sastoje se od vertikalnog cilindri?nog tijela 1 sa horizontalnim plo?ama 2, u kojima je izbu?en zna?ajan broj malih rupa, ravnomjerno raspore?enih po cijeloj povr?ini plo?e. Za ispu?tanje te?nosti i regulisanje njenog nivoa na plo?i koriste se prelivne cevi 3. Donji krajevi cevi 3 su uronjeni u ?a?e 4 na plo?ama koje le?e ispod i formiraju hidrauli?ne zaptivke.

Rice. deset.

1-futrola; 2-seic plo?a; 3-prelivna cijev; 4-stakla

Rice. jedanaest.

Para prolazi kroz otvore plo?e (slika 11) i raspore?uje se u te?nosti u obliku malih mlaznica; samo na odre?enoj udaljenosti od dna plo?e formira se sloj pjene i prskanja - glavno podru?je prijenosa mase i prijenosa topline na plo?i.

U odre?enom rasponu optere?enja, mre?aste ladice su efikasnije od ladica s poklopcima. Me?utim, dozvoljena optere?enja teku?inom i parom za stupove mre?e su relativno mala. Ako je brzina pare preniska (oko 0,1 m/s), te?nost prodire kroz otvore plo?e i, kao rezultat, efikasnost naglo opada. plo?e.

Pritisak i brzina pare koja prolazi kroz mre?ne otvore moraju biti dovoljni da savladaju pritisak sloja te?nosti na plo?i i moraju spre?iti njegovo strujanje kroz rupe.

Curenje teku?ine iz mre?astih ladica pove?ava se s pove?anjem pre?nika posude i njenim odstupanjem od strogo horizontalnog polo?aja. Prema tome, pre?nik i broj otvora treba odabrati tako da se te?nost zadr?i na plo?ama i ne bude mehani?ki zahva?ena parom. Obi?no se uzima promjer otvora mre?astih plo?a od 0,8-3 mm.

Mre?aste kolone efikasno rade samo pri odre?enim brzinama destilacije i te?ko je regulisati njihov na?in rada. Osim toga, posude za sito zahtijevaju vrlo pa?ljivu horizontalnu monta?u, ina?e ?e para pro?i kroz dio povr?ine sita bez dodira s teku?inom.

Mre?aste plo?e su inferiorne u odnosu na poklopce u pogledu dozvoljene gornje granice optere?enja; pod zna?ajnim optere?enjima, gubitak tlaka u njima je ve?i od onog kod kapastih.

U slu?aju iznenadnog prestanka dovoda pare ili zna?ajnog smanjenja njenog pritiska, plo?e sita stuba se potpuno isprazne od te?nosti i potrebno je ponovo pokrenuti kolonu da bi se postigao ?eljeni re?im destilacije.

?i??enje, ispiranje i popravka mre?astih posuda su relativno laki i prakti?ni.

Osjetljivost na fluktuacije optere?enja, kao i zaga?enje i padavine, koje nastaju tijekom destilacije kristaliziraju?ih tvari i brzo za?epljuju rupe plo?e, ograni?avaju opseg upotrebe mre?astih stupova; uglavnom se koriste za destilaciju alkohola i te?nog vazduha (kiseoni?ke biljke).

Da bi se pobolj?ala efikasnost, mre?aste ladice (kao i posude za poklopce) stvaraju du?i kontakt izme?u te?nosti i pare. Na tacnama se nalazi mre?asti stub sa prinudnim kru?nim kretanjem te?nosti - jedan od modernih dizajna mre?astih tacni, kod kojih se dugotrajan kontakt posti?e prinudnim kru?nim kretanjem te?nosti po tacni sa istim smerom njenog kretanja po svim tacne kolone.

Pakovane kolone

U takvim kolonama obi?no se koristi prstenasto pakovanje. Naj?e??i prstenovi su 25x25x3 mm. U koloni za oja?avanje koli?ina te?nosti je manja od koli?ine para koje se di?u za koli?inu povu?enog destilata, dok je u ispusnoj koloni koli?ina te?nosti ve?a nego u koloni za oja?avanje za koli?inu unesene sme?e.

Neravnomjerna distribucija teku?ine po popre?nom presjeku stuba mo?e dovesti do nedovoljno jasnog razdvajanja komponenti, posebno kod velikog pre?nika stuba. Nizak hidrauli?ki otpor nabijenih stupova zna?ajan je samo za ispravljanje u vakuumu.

Pakovane destilacione kolone se uglavnom koriste za male pre?nike (do oko 1 m), kao i za vakuum destilaciju i za odvajanje hemijski agresivnih materija.

bubble columns

Primjenjuju se s poklopcem, sitom i kvarnim plo?ama. Zna?ajan otpor mjehurastih stupova tokom destilacije obi?no nije zna?ajan (osim procesa destilacije u vakuumu), jer uzrokuje samo blagi porast tlaka, a samim tim i ta?ke klju?anja u donjem dijelu kolone i nije povezan sa dodatna potro?nja energije.

Kolone za mjehuri?e su naj?e??i ure?aji za destilaciju zbog mogu?nosti odvajanja komponenti u njima s bilo kojim stepenom ?isto?e. Naj?e??e kori?tene kolone su tacne s poklopcima. Kolone sa sitom i posudama za potapanje koriste se za odvajanje nezaga?enih te?nosti u postrojenjima koja rade sa konstantnim optere?enjem.

Centrifugalni ispravlja?i

Za intenziviranje prijenosa mase i pove?anje efikasnosti separacije, predlo?eni su aparati koji rade na principu kori?tenja centrifugalne sile (stupovi sa rotiraju?om cijevi, horizontalni aparati sa rotiraju?im spiralnim rotorom).

Centrifugalni aparat za destilaciju filma sastoji se od fiksnog ku?i?ta u kojem se rotor rotira velikom brzinom, a sastoji se od spiralne metalne trake ograni?ene iznutra i izvana mre?astim cilindrima. Po?etna smjesa se kre?e du? zidova spirale u obliku tankog filma od centra prema periferiji. Para se kre?e velikom brzinom protiv struje te?nosti, a faze me?usobno deluju na povr?ini filma. Intenzitet prijenosa mase odre?en je otporom teku?ih i parnih filmova. Stoga se efikasnost filmske destilacije tako?er pove?ava s turbulencijom tokova pare i teku?ine.

Uprkos slo?enosti ure?aja, centrifugalni ispravlja?i se mogu uspje?no koristiti u odvajanju mje?avina koje zahtijevaju vrlo veliki broj plo?a.

Kocke i deflegmatori

(Ure?aji za izmjenu topline destilacijskih kolona).

Kocka periodi?no operativne kolone obi?no se izra?uje u obliku horizontalnog kotla sa zavojnicom za grijanje. Kapacitet kocke mora se izra?unati za koli?inu cjelokupne smjese destilirane u jednoj operaciji.

U neprekidnim kolonama kocka slu?i samo za isparavanje dijela teku?ine koja te?e prema dolje i stoga je kotao. Po ure?aju takvi kotlovi su sli?ni kotlovima ispariva?a. Kod malih povr?ina za izmjenu topline koriste se izmjenjiva?i topline sa grijanjem pomo?u zavojnice ili u obliku horizontalne cijevi koja prodire kroz cijeli donji dio stupa, a grija?a para se propu?ta kroz cijevi (Sl. 12, a).

Za velike povr?ine za izmjenu topline koriste se vanjske kocke sa prirodnom cirkulacijom rashladne teku?ine (slika 12, b), koje su po dizajnu sli?ne ispariva?ima sa vanjskim kotlom.

Rice. 12. Ure?aj kotlova destilacionih kolona:

a - horizontalna cijev; b - daljinski kotao.

Deflegmatori se obi?no izra?uju u obliku vertikalnih ili horizontalnih izmjenjiva?a topline s ?koljkom i cijevi. Naj?e??e voda prolazi kroz cijevi, pare se kre?u u prostoru. Ponekad para prolazi kroz cijevi, a voda prolazi kroz prsten; u ovom slu?aju, ?i??enje cijevi od kamenca je te?ko.

U rafinerijskim stupnim jedinicama trenutno se koriste deseci dizajna kontaktnih ure?aja, koji se razlikuju po svojim karakteristikama i tehni?kim i ekonomskim pokazateljima. Uz tacne prve generacije (?ep, ?ljebljeni), koji su jo? u funkciji na starim proizvodnim pogonima, u AVT instalacijama su dobili ?iroku rasprostranjenost S-oblika, ventil (lamelarni, disk) i drugi tipovi CU.

kapa

Sito

Rupe na plo?i sita razlikuju se po obliku: a) okrugle; b) u obliku proreza; c) perforirani trouglasti

re?etka

Sa elementima u obliku slova S

ventil (disk)

Opseg raznih vrsta plo?a

Glavne karakteristike pore?enja

Nije neuobi?ajeno da se razli?ite vrste ?inela koriste u jednom dijelu u razli?itim dijelovima. To se obja?njava ?injenicom da se optere?enja pare i teku?ine po visini stupova ulja, posebno onih koji rade sa bo?nim izvla?enjem, zna?ajno razlikuju (ponekad i za red veli?ine). Kada uspore?ujete kontaktne ure?aje razli?itih tipova, sljede?i pokazatelji obi?no djeluju kao glavni:

• Performanse.
• hidrauli?ki otpor.
• Efikasnost (efikasnost) - karakteri?e stepen aproksimacije stvarnog procesa razdvajanja na plo?i teorijski ostvarivom (teorijska plo?a).
• Dozvoljeni opseg varijacije radnih optere?enja (i pare i teku?ine), koji je odre?en omjerom maksimalnog dozvoljenog optere?enja i minimalno dozvoljenog.
• Gradijent nivoa te?nosti po ?irini trake tacne, koji je odre?en ?injenicom da se te?nost unosi u tacnu sa jednog kraja tacne (sekcije), a uklanja sa drugog. Kada te?nost te?e du? plo?e plo?e, ona savladava odre?eni hidrauli?ki otpor, tako da visina sloja te?nosti na prijemnom d?epu prelazi odgovaraju?i nivo u odvodnom d?epu. Prisutnost gradijenta dovodi do kr?enja ujedna?ene raspodjele pare po ?irini sloja mjehuri?a i, kao rezultat, do smanjenja efikasnosti HR.
• Visina razmaka me?u plo?ama, koja bi trebala osigurati normalan rad hidrauli?ke brtve kako bi se osigurao zajam?eni protok teku?ine od gornje plo?e do donje.
• Osiguravanje dugotrajnih performansi pri radu na kontaminiranim medijima i medijima sklonim stvaranju katrana ili drugih naslaga.
• Potro?nja metala.
• Cijena.
• Jednostavna instalacija i popravka, jednostavan dizajn.

Mlaznice sa popre?nim protokom (CTH)

Prora?un odvo?enja topline daljinskim navodnjavanjem

Za slo?ene kolone koje rade sa daljinskim hladnim cirkulacionim navodnjavanjem, koje uklju?uju AVT kolone, jo? jedna specifi?na karakteristika postaje veoma va?na: koli?ina odvo?enja toplote iz unutra?njeg parnog toka hladnim navodnjavanjem - Q, (kW / m 3). U ovoj karakteristici postignuta koli?ina odvo?enja toplote odnosi se na 1 m 3 mehura?eg sloja ili na 1 m 3 pakovanja. U doma?oj literaturi ova karakteristika se vrlo rijetko uzima u obzir, iako u velikoj mjeri odre?uje efikasnost cirkulacionog navodnjavanja.

Koli?ina topline koja se uklanja iz cirkulacijskog navodnjavanja u vanjskom izmjenjiva?u topline odre?ena je:
Q=L(Hn-Hk)

Sva ova koli?ina toplote se tro?i unutar kolone da se kondenzuje deo navodnjavanja parom, a entalpija protoka te?nosti dosti?e vrednost Hn. U postupku tehnolo?kog prora?una, koji se po pravilu izvodi po "teorijskim plo?ama", proces razmjene toplote ?e biti zavr?en ve? kod prve CHP. Zapravo, stvarna efikasnost procesa odvo?enja toplote u CHP ?e odrediti na koliko ?e stvarnih plo?a ovaj proces biti zavr?en.

Izbor optimalnog dizajna kontaktnih ure?aja

Ne postoji KU dizajn koji nadma?uje sve druge dizajne u svim aspektima. Svaki od dizajna ima svoje prednosti i nedostatke i svoje podru?je racionalne upotrebe. U zavisnosti od karakteristika odre?enog procesa, jedna ili druga od navedenih karakteristika mo?e dobiti najve?i zna?aj. Dakle, na izbor HR za stubove atmosferske jedinice najvi?e uti?u pokazatelji produktivnosti, efikasnosti i dozvoljene vrednosti opsega radnog optere?enja, u kojima je obezbe?ena visoka efikasnost tacni. Za stupove vakuumske jedinice, hidrauli?ki otpor HPC-a je na prvom mjestu, jer ?e on odrediti intenzitet razgradnje te?kih ugljovodonika u zoni grijanja, a samim tim, u velikoj mjeri i kvalitetu komercijalnog razlomke, iako u ovom slu?aju, naravno, treba uzeti u obzir i druge karakteristike. Naj?e??i tipovi KU prikazani su na slici.

Usput, pro?itajte i ovaj ?lanak: Rektifikacija ulja u koloni

U atmosferskim stupovima dobro su se pokazale razli?ite modifikacije ventila KU sa disk, pravokutnim i trapezoidnim ventilima, kao i kombinirani tacni u obliku slova S sa ventilima. U vakuumskim kolonama interesantna je upotreba disk ventila tipa izbacivanja, koji se odlikuju najmanjim hidrauli?kim otporom me?u svim tipovima CU.

Rice. 3.1. Uobi?ajene vrste kapica i ventila:

Kape: a - okrugle; b - heksagonalni; c - pravougaona; g - ?ljebljen; e - u obliku slova S; ventili: e - pravougaoni; g - okruglo sa donjim limiterom; h - okruglo sa gornjim limiterom; i - balast; k - popre?ni tok izbacivanja diska; l - popre?ni tok plo?e; m - kapa u obliku slova S sa ventilom.
Oznake: 1 - disk disk; 2 - ventil; 3 - limiter; 4 - balast.

Prelivni ure?aji za plo?e

Za organizaciju prelivanja radnog fluida sa gornje plo?e na donju, u KU se koriste posebni ure?aji za prelivanje, uklju?uju?i odvodnu pregradu i d?ep (slika 3.2). Pri visokim vrijednostima specifi?nih optere?enja na teku?inu (mjereno kroz protok faze - m 3 / sat odnosi se na 1 m 2 presjeka stuba ili na 1 m du?ine odvodne pregrade), ?to je tipi?no za stubove velike tona?e AT-AVT instalacija, vi?eproto?ne KU izvedbe (od 2 do 4 toka). Drena?ni d?epovi se tako?e mogu koristiti za snabdevanje srednjih tokova u KU (hladno navodnjavanje) i/ili za preusmeravanje bo?nih ekstrakcija (slika 3.3). U potonjem slu?aju, zapreminski kapacitet d?epa se pove?ava pove?anjem udaljenosti izme?u ladica, ?to pove?ava pouzdanost pumpe za pumpanje.

Rice. 3.2. Raspored jedinica za protok te?nosti iz tacne u tacnu i ubrizgavanje navodnjavanja za jednoproto?ne (a) i dvoproto?ne (b) tacne: 1 - telo kolone; 2 - sekcije plo?a; 3, 4 – razdjelnici za dovod teku?ine u gornje i srednje posude; 5, 6 - odvodni d?epovi

Usput, pro?itajte i ovaj ?lanak: vakuum kolona

Izmjena mase i topline izme?u faza u interakciji (para-te?nost) odvija se na KU u sloju mjehuri?a: struktura koja nastaje kada tok pare te?e iz malih rupa ili proreza napravljenih u plo?astom listu ili u posebnim ure?ajima (?epovi ), u te?ni sloj pod blagim vi?kom pritiska. Ova struktura je skup mjehuri?a ?ija se veli?ina mjeri u milimetrima. Parni mjehuri?i nastaju prilikom oticanja plina, plutaju u sloju teku?ine zbog razlike u gusto?i te?ne i parne faze i kolabiraju na gornjoj granici mehura?eg sloja. Veli?ina mjehuri?a odre?ena je svojstvima parne i te?ne faze (gustina, viskoznost, povr?inski napon,...), konstrukcijom HPC-a i hidrodinami?kim uslovima interakcije faza. Ukupna povr?ina prijenosa mase u mehura?em sloju mjeri se u desetinama, pa ?ak i stotinama m 2 povr?ine po 1 m 3 zapremine mehura?eg sloja.

Rice. 3.3. ?vorovi za izlaz bo?nih traka (te?nosti) iz stuba: 1 - telo stuba; 2 - plo?e; 3 – veliki odvodni d?ep; 4 - kombinovana (slijepa) plo?a; 5, 6 - mlaznice za prolaz para i uklanjanje te?nosti; 7 - balansna cijev

Razmatrani tipovi kontaktnih ure?aja su me?u naj?e??im za uslove rada AT-AVT jedinica. Do danas su razvijeni i drugi efikasni dizajni CG, koji mogu biti od interesa za rje?avanje problema dizajna. Istovremeno, treba napomenuti da je nemogu?e izdvojiti bilo koji univerzalni dizajn prikladan za bilo koje radne uvjete. Svaki specifi?ni projektni problem treba rje?avati uzimaju?i u obzir tehnologiju proizvodnje zasnovanu na generalizaciji iskustva povezanih instalacija.

ZANIMAT ?E VAS:

Vrste cijevnih pe?i Vrste i dizajn le?ajeva Vrste i namjena rebojlera razli?itih dizajna