Funktioner av locket kolumn enhet. Anordningen och principen f?r driften av destillationskolonnen

R?ttning g?r att du kan f? alkohol av h?g styrka och renhet. B?da egenskaperna beror p? hur v?l personen som leder processen f?rst?r dess v?sen. D?rf?r beh?ver alla som vill g?ra rena och starka alkoholhaltiga drycker p? ett m?nsken fortfarande k?nna till teorin om r?ttelse.

Historia om r?ttelse

L?t oss b?rja med destillationsprocessen, f?r det ?r han som ?r f?reg?ngaren till r?ttelse. Det finns ingen exakt information om vem som f?rst uppfann destillationen. W. Schneider, sammanst?llare av ordboken ?ver alkemiska och farmaceutiska termer, menar att denna f?rtj?nst i f?rsta hand tillh?r perserna, som anv?nde destillation f?r att f? rosenvatten (roseter). Man kan dra slutsatsen att destillationens historia g?r tillbaka ?ver 3 500 ?r. Ursprungligen kallades destillation alla processer f?r att separera blandningar i komponenter. N?r de studerades klassificerades processerna och fick ett namn. S?ledes kallas destillation nu f?r separation av ?mnen, baserat p? avdunstning av en v?tska och efterf?ljande kondensation av ?ngor.

Alambiks var den f?rsta apparaten f?r destillation och f?r?ndrades praktiskt taget inte strukturellt p? flera tusen ?r. Ursprungligen anv?ndes f?r att erh?lla doftande oljor.

Vetenskapen stod inte stilla, destillationsprocessen studerades noggrant och f?rb?ttrades. Sedan b?rjan av 1500-talet har det f?rekommit ett stort antal arbeten om val av f?r?ngningskuber och v?rmesystem f?r apparater. F?r att s?kerst?lla den kontinuerliga driften av kolonnen anv?ndes vatten- och sandbad och vaxljus. F?rst 1415 f?reslogs f?rst att anv?nda v?rmeisolering, n?mligen djurh?r. I slutet av 1500-talet avsl?jades f?rdelen med vattenkylning av kondensorn, fram till dess var kylningen luft.

Under perioden fr?n 1500- till 1800-talet skedde moderniseringen av h?rdvaruutrustning snabbt. Baserat p? materialens tr?ghet med avseende p? sublimerade v?tskor, anv?ndes glas och keramik som optimalt iter, senare rostfritt st?l. ?r 1709 upptr?dde teorier om ?terfl?de (?terg?ng av en del av de kondenserade ?ngorna till kolonnen) f?r f?rsta g?ngen.

Resultatet av all forskning och utveckling var uppfinningen av den f?rsta destillationskolonnen med kontinuerlig verkan av de franska ingenj?rerna Adam, Berard och Perrier, som fick patent p? den 1813. Det motsvarar fortfarande moderna destillationskolonner. Fr?n denna period b?rjar historien om r?ttelse inom vetenskap och industri.

Begreppet r?ttelse

Det finns olika definitioner av r?ttelse.

Rektifikation ?r processen att separera bin?ra (tv?komponentsblandningar, till exempel alkohol-vatten) eller flerkomponentblandningar p? grund av motstr?msmassa och v?rmev?xling mellan ?nga och v?tska. R?ttning ?r separationen av flytande blandningar i praktiskt taget rena komponenter som skiljer sig i kokpunkt, genom upprepad avdunstning av v?tskan och kondensering av ?ngor.

Trots s?dana komplexa formuleringar ?r det inget sv?rt i korrigeringsprocessen. Med n?dv?ndig utrustning och grundl?ggande kunskap kan det enkelt utf?ras i ditt k?k.

r?ttelseprocessen

E. Krel i sina verk "Guide to laboratory destillation" beskrev den grundl?ggande principen f?r r?ttelse:

Utbytet av ?mnen (mass?verf?ring och v?rme?verf?ring) sker genom att ?ngblandningen leds genom kolonnfyllmedlet.

F?ljande faktorer p?verkar hastigheten och kvaliteten p? denna process:

Diffusionskoefficient (passage av ?ngblandningen genom kolonnfyllmedlet);
Sublimerad substans koncentration;
Kontaktyta i kolonnen;
Skillnaden mellan de separerade komponenternas kokpunkter.

Man kan dra slutsatsen att processen f?r destillation av alkohol kommer att fortskrida b?ttre under f?ljande f?rh?llanden: god diffusion, h?g koncentration av den separerade komponenten, utvecklad kontaktyta.

Krel ?gnade s?rskild uppm?rksamhet ?t vikten av gr?nsytans tillst?nd och listade de faktorer som best?mmer korrigeringsprocessen:

Egenskaper hos blandningen som ska separeras: komponenternas flyktighet, blandningens sammans?ttning, komponenternas ?msesidiga l?slighet.
F?rpackningsegenskaper: packningskroppsform, packningsmetod, kolonnfyllningsdensitet.
Indirekta faktorer: metod f?r v?tsketillf?rsel till kolonnen, intensitet och metod f?r uppv?rmning, driftstryck.

Typer av destillationskolonner

Beroende p? vilka kontaktanordningar som anv?nds delas kolonnerna upp i tr?g och packas.

Brickdestillationskolonner

Fr?mst distribueras inom oljeraffineringsindustrin och stora industrier. Brickkolonner ?r ett vertikalt r?r d?r plattor av olika konfigurationer installeras p? ett visst avst?nd, d?r det finns kontakt mellan ?ng- och v?tskefasen.

Brist p? kolumner: h?g kostnad och stora dimensioner.

F?rdelar: Brickdestillationskolonn separerar fraktioner finare.

Packade destillationskolonner

Idag anv?nds packade kolonner flitigt. Dessa ?r samma vertikala r?r, bara en annan kontaktanordning ?r installerad i dem - ett munstycke.

Munstycken ?r indelade i tv? typer:

Oregelbundet - ett oordnat lager av bulk eller fyllbart inert material (till exempel ett spiralformigt prismatiskt munstycke SPN).

F?rdelar A: l?g vikt, stor kontaktyta.

Brister: h?g motst?ndskraft, sv?rt att korrekt f?rdela ?ngor och ?terfl?de.

Regular - representerar perforerade galler och ark arrangerade i kassetter (dessa inkluderar Panchenkovs vanliga tr?dmunstycke (RPN).

F?rdelar: h?g effektivitet, l?gt tryckfall.

Brister: den packade destillationskolonnen visade inte uppenbara brister.

Processer i destillationskolonnen

L?t oss ?verv?ga vad som h?nder i sj?lva kolumnen med hj?lp av utrustningen fr?n Doctor Guber Factory som exempel. Det finns ingen magi eller hemlig teknik h?r, allt ?r v?ldigt enkelt.

Destillationskolonner f?r privat bruk ?r vertikala r?r med en diameter p? 40 till 50 mm, en h?jd av h?gst 180 cm, fyllda med OLTC- eller SPN-munstycken. Dessa kolonner ?r utrustade med ett kylsk?p eller en ?terfl?deskondensor, samt en alkoholextraktionsenhet.

?verv?g periodisk destillation p? en packad kolonn med en vanlig lindningskopplare, som alla kan upprepa hemma.

Vid uppv?rmning av en kub med m?sk, som ?r en flerkomponentblandning, som f?rutom vatten och alkohol inkluderar j?sningsbiprodukter (aldehyder, syror, estrar, etc.), b?rjar processen f?r kokning och avdunstning av dessa komponenter. Temperaturen i b?rjan av processen kan vara annorlunda, allt beror p? den kvalitativa och kvantitativa sammans?ttningen av bryggan eller r? alkohol. Under processen stiger ?ngan l?ngs kolonnen, b?rjar v?rma upp den och kondenseras delvis, vilket bildar ett "vild slem".

Bildandet av vild slem uppst?r p? grund av kylning av kolonnkroppen, p? grund av v?rmef?rlust till milj?n. Det finns kvalitativa och kvantitativa f?rluster i alkohol (upp till 10%).

I standardlikriktare l?ses problemet med bildandet av vild slem med hj?lp av termisk isolering av kolonnen.

H?gt kvalificerade specialister fr?n Doctor Guber Factory hittade ett annat s?tt att l?sa detta problem genom att skapa en Tornado-kolumn. Kolonnens struktur l?ter den stigande ?ngan passera f?rst l?ngs kolonnens yttre kontur, vilket skapar aktiv uppv?rmning. Som ett resultat blir v?rmef?rlusten till milj?n fr?n den arbetande delen av kolonnen minimal. Vid utg?ngen erh?lls den f?rdiga produkten med f?rb?ttrade organoleptiska och fysikalisk-kemiska parametrar.

Efter att kolonnen har v?rmts upp n?r ?ngorna kylsk?pet eller deflegmatorn, d?r de kondenserar och ?terg?r till kolonnen i form av ?terfl?de.

Fl?det av slem riktas mot paren som stiger l?ngs kolonnen. Mass- och v?rme?verf?ring sker. Temperaturen under rektifiering av alkohol ?r av avg?rande betydelse: slem, p? v?g fr?n en zon med l?g temperatur till en zon med h?gre temperaturer, absorberar h?gkokande komponenter (br?nsleoljor) fr?n ?ngstr?mmen och frig?r l?gkokande komponenter (alkohol). Eftersom dessa processer ?ger rum vid fasgr?nsen ?r det mycket viktigt att skapa st?rsta m?jliga kontaktyta. F?r att g?ra detta ?r Dr. Guber-destillationskolonner utrustade med en lindningskopplare, som skapar en maximal kontaktyta l?ngs hela dess l?ngd.

Kvaliteten p? den resulterande alkoholen beror p? urvalshastigheten. Ju mer ?terfl?de tas fr?n kolonnen, desto v?rre g?r mass?verf?ringsprocessen, d?rf?r minskar alkoholstyrkan vid kolonnens utlopp. Och vice versa, ju mindre slem tas, desto b?ttre blir mass?verf?ringsprocessen och ?kningen av styrkan hos slutprodukten.

F?r att kontrollera hastigheten p? alkoholextraktionen ?r n?lventiler f?r finjustering och synglas installerade p? kolonnerna.

Det r?cker inte att skapa en utvecklad kontaktyta, den m?ste bevattnas ordentligt. V?ggeffekten uppst?r i packade kolonner. Slem passerar inte genom packningen utan flyter ner l?ngs kolonnens v?ggar, vilket leder till att effektiviteten i dess arbete minskar. N?r kolonnen ?r ordentligt fylld ?r denna effekt minimal, den ?r praktiskt taget fr?nvarande i Tornado-kolonnen, d?r en lockplatta med en central pip ?r installerad. Som ett resultat riktas slem exakt till packningen och den maximala effektiviteten f?r denna kolumn uppn?s.

Med h?nsyn till kolonnens diameter och h?jd har enligt Stedman och McMahon diametern p? de packade kolonnerna liten inverkan p? kvaliteten p? blandningarna som ska separeras.

Kolumnh?jd. Vi pratar om dess arbetsdel (den del av kolonnen som ?r fylld med packning) b?r inte vara mer ?n (6-8)xD. Om h?jden ?r st?rre ?n detta uttryck, fylls kolumnerna i sektioner f?r att undvika v?ggeffekten.

Hur man v?ljer en destillationskolonn

N?r du v?ljer en kolumn, var uppm?rksam p? f?ljande punkter:

Kolonnmaterialet, inklusive fyllmedlet, m?ste vara inert med avseende p? alkohol?nga;
Kolonnen ska vara utrustad med en justerbar provtagningsenhet.
N?rvaron av ett h?gpresterande kylsk?p eller deflegmator;
Obligatorisk n?rvaro av atmosf?risk ventil f?r s?ker drift.

P.S. R?ttning av alkohol ?r inte en komplicerad process och med n?dv?ndig utrustning kan den enkelt utf?ras hemma. Till 2016 ?kar utbudet av destillationsutrustning utan gr?nser. Trots de sm? designskillnaderna f?r alla enheter f?rblir korrigeringsprocessen of?r?ndrad och dess kvalitet kommer i f?rsta hand att bero p? kunskapen och erfarenheten hos den person som styr processen.

§ 1.2 Skivkolumner. Krav och typer av brickdesigner

Poppet-formad kallad kolonnapparat, d?r de inre anordningarna i arbetsomr?det ?r plattor.

Brickor ?r en bubblande anordning i vilken en mass?verf?ringsprocess sker under drift, d.v.s. ?verg?ngen av en komponent fr?n en fas till en annan som ett resultat av direktkontakt mellan arbetsmedia.

I den kemiska industrin och oljeraffineringsindustrin anv?nds brickkolonner av olika storlekar: fr?n sm? med en diameter p? 300? 400 mm till h?gpresterande anl?ggningar med stor kapacitet med pelare med en diameter p? 5? 12 m. Kolumnens h?jd beror p? antalet plattor och avst?ndet mellan dem. Vanligtvis tar avst?nden mellan plattorna 250 ? 300 mm. Av h?nsyn till konstruktiv ordning och m?jligheten att reparera och reng?ra plattor i kolonner med stor diameter ?kas avst?ndet mellan dem till 500? 600 mm.

En allm?n vy av brickdestillationskolonnen visas i figuren. Den best?r av en kropp 3, br?ddavloppsr?r 1 , ringst?d 4, st?dringar 6, cymbaler 2 och fj?rrpanna 5 och har ett antal beslag f?r leverans av produkter och installation av enheter.

P? grund av m?ngden mass?verf?ringsprocesser anv?nds olika typer av plattor:lock, sil, ventil, jetriktad, med S-formade element.

F?ljande grundl?ggande krav st?lls p? skyltar:

De ska ha h?g verkningsgrad, d.v.s. s?kerst?ll god kontakt mellan v?tska och ?nga;

De m?ste ha l?gt hydrauliskt motst?nd;

De m?ste fungera stabilt med betydande fluktuationer i fl?deshastigheterna f?r ?nga och v?tska;

De ska vara enkla i design;

De m?ste vara l?tta att anv?nda;

De m?ste vara ok?nsliga f?r olika nederb?rd och avlagringar.

Pl?tdesigner.

t?ckta tallrikarkomplexa och metallintensiva j?mf?rt med andra typer av plattor.

Huvuddelen av lockplattan (se bild) ?r basen 2 – fl?nsad st?lskiva 4 mm tjock med h?l f?r montering av ?ngmunstycken 3 och segmenterat avloppsr?r 1. Standardlock monterade ?ver ?ngmunstycken 4. F?r att skapa den erforderliga v?tskeniv?n ?r plattan utrustad med en avloppsv?gg 10, p? vilken justerst?ngen ?r f?st med skruvar 9. Partition 5 bildar den s? kallade inloppsfickan, i vilken avloppsr?ret ?r neds?nkt ovanf?r den bel?gna plattan. Bottenplattan ?r monterad p? en ring 15, svetsad till kungen. Noggrannheten f?r horisontell installation s?kerst?lls genom justerskruvar 14.

Stativ anv?nds f?r att installera plattan ovanf?r. 1 med basplattor 8. S?ledes fyller de hela kungen.

Gapet mellan br?det p? plattans bas och sidan t?tas genom att installera en packning 13 och kl?mmer fast den med en kl?mring 6 med stift 11 och h?ftklamrar 12.

V?tskan genom det segmenterade avloppsr?ret fyller plattan till den niv? som best?ms av justeringsst?ngens position 9 . Locken ?r neds?nkta i v?tskan med sina slitsar. ?ngan passerar underifr?n genom ?ngmunstyckena, slitsarna p? locken och bubblar genom v?tskeskiktet; medan mass?verf?ring sker. V?tskan h?lls p? den nedre plattan, och ?ngan g?r upp.

Kepsar (se figur) f?r plattor tillverkas i tv? versioner (I - ej justerbar i h?jdled och II - justerbar i h?jdled).

Kepsar 1 f?st vid ?ngr?r 2 speciella bultar 5, brickor 3 och muttrar 4. L?ngs kanten har locket slitsar 4 mm breda och 15 mm h?ga; 20 eller 30 mm.

Kepsar placeras p? en platta l?ngs h?rnen av liksidiga trianglar eller i ett rutm?nster. Avst?nd mellan lockens kanter 40? 60 mm.

siktplatta- det h?r ?r ett ark med runda h?l i (figur a ), slitsliknande (Figur b ) eller stansad triangul?r (figur i ) h?l storlek 2? 15 mm. ?nga som passerar in i h?len bubblar genom ett lager av v?tska, som str?mmar genom ?verfl?desr?ren. ?nghastighet i h?l 10? 12 m/s.

Silbrickor ?r enkla i designen och effektiva. Deras nackdel ?r behovet av exakt kontroll av inst?llningsl?get (s?rskilt f?r gasfl?de) och k?nslighet f?r sediment och avlagringar som t?pper till h?l.

Siktbrickor anv?nds fr?mst f?r sm? kolonner, eftersom vid diametrar st?rre ?n 2,5 m blir f?rdelningen av v?tska p? plattan oj?mn.

V?gig silplatta

Ventilplattor.Ventilskivans huvudelement ?r runda och rektangul?ra lyftventiler (se figur) som st?nger h?len i skivan. Strukturellt ?r ventilen utformad p? ett s?dant s?tt att lyftning endast ?r m?jlig med en viss m?ngd. Vid en viss ?nghastighet i h?let balanseras ventilerna av ?ngfl?den och med ytterligare ?kning av belastningen b?rjar de stiga p? ett s?dant s?tt att ?nghastigheten i tv?rsnittet mellan ventilen och tr?gpl?ten kvarst?r. ungef?r konstant. Konsekvensen av detta ?r en likformig f?rdelning av ?nga ?ver plattan, en minskning av v?tskeindragningen och ett l?gre hydrauliskt motst?nd.

Ventiler tillverkas genom st?mpling av pl?t med en tjocklek p? 2? 3 mm. Skivventiler diameter 50? 100 mm, total lyfth?jd 8? 15 mm. I det l?gsta l?get mellan ventilen och plattplanet finns ett gap 1? 1,5 mm.

Jetriktade plattor.Anv?nds f?r kolonnapparater med en diameter p? 1000 ... 3600 mm. P? de st?mplade sektionerna sk?rs halvcirkelformade "tungor" (med en radie p? 20; 25 eller 30 mm) och b?js i en vinkel p? 30 eller 40 °. Avst?ndet mellan intilliggande rader av tungor ?r 50 mm. N?r ?nga (gas) kommer in underifr?n skapas dess jetriktade r?relse genom v?tskeskiktet som finns p? plattan och intensiv bubbling uppst?r.

Tallrik med S-formade element(se bild). Deras fr?msta f?rdel ?r enkelheten i designen och den h?ga styvheten hos de st?mplade elementen. S-formade element ?r k?por med env?gs ?ngutlopp. ?ngan fr?n dem kommer ut i samma riktning som v?tskan som r?r sig l?ngs plattan.

Uppfinningen h?nf?r sig till mass?verf?ringsutrustning inom omr?det f?r bearbetning av kolv?ter?varor, kemikalier och livsmedelsprodukter, i synnerhet anordningar f?r destillation, absorption av petroleumprodukter, kemikalier och livsmedelsprodukter genom att separera produkter enligt kokpunkter i processen av massa och v?rme?verf?ring mellan v?tska och ?nga (gas), och kan anv?ndas inom oljeraffinering, kemisk, petrokemisk, gas, livsmedelsindustri. Destillationskolonnen inneh?ller en kropp med processbeslag, brickor med ?ng- och br?ddmunstycken samt h?jdjusterbara bubblande lock. Den ?vre ?nden av varje ?verfl?desr?r ?r fixerad i plattan med m?jlighet till axiell r?relse av r?ret i f?rh?llande till det senare, och dess nedre ?nde ?r f?rsedd med en plattformad perforerad skiva, samt ett glas koncentriskt med ?verfl?desr?ret och bildar en vattent?tning med den. EFFEKT: f?rb?ttra kolonnens kvalitet och produktivitet f?r m?lprodukter, ?ka effektiviteten hos destillationskolonnen. 2 sjuka.

En destillationskolonn ?r k?nd f?r att separera en trekomponentsblandning (patent 2234356) inneh?llande en vertikal kropp med plattor och en l?ngsg?ende vertikal skiljev?gg som sk?r en del av plattorna och separerar kolonnkroppen i vertikala sektorer. Kolonnen inneh?ller en ?terfl?desregulator och en ?ngfasfl?desregulator.

K?nd kolonnapparat med lockplattor (patent 2214852). I denna kolonnapparat med lockade brickor ?r kroppen gjord av l?dsidor, st?dringar ?r fastkl?mda mellan deras baser, p? vilka brickorna med elastiska t?tningar vilar. De centrala st?den ?r utrustade med kl?mmor. Plattans bas ?r v?lvd. Alla element i kolonnen ?r gjorda av PTFE och ?r designade f?r bearbetning av korrosiva material.

Nackdelen med b?da dessa kolumner ?r att det, p? grund av den styva fixeringen av alla element i den t?ckta brickan, inte ?r m?jligt att ?ndra s?dana tekniska parametrar som till exempel tjockleken p? v?tskeskiktet p? brickan och skillnaden i v?tskeniv?er under locken i f?rh?llande till dess niv? p? brickan, vilket inte g?r att du kan ?ndra driftsl?get f?r kolonnen i h?jd beroende p? de f?r?ndrade egenskaperna hos de bearbetade produkterna, d.v.s. p?verka processen f?r v?rme- och mass?verf?ring i kolonnen.

Ocks? k?nd ?r en destillationskolonn med lockade plattor, till exempel, beskriven i boken "Processes and Apparatus", D.A. Baranov, A.M. Kutepov, M., Academy, 2005, s. 182, 183, d?r nackdelen med de ovan n?mnda kolumnerna p? patent delvis elimineras, s? ?tminstone locken ?r fixerade med m?jligheten att justera sin position i h?jdled.

Den angivna destillationskolonnen med lockplattor, som i tekniskt h?nseende ?r n?rmast den f?reslagna anordningen, tas som en prototyp.

Prototypen saknar dock inte de nackdelar som ?r karakteristiska f?r k?nda kolonner, n?mligen att det inte finns n?gon m?jlighet att kontrollera tjockleken p? v?tskeskiktet p? plattan, och det finns inte heller n?gon m?jlighet att utveckla gr?nsytans kontaktyta, vilket till stor del best?mmer effektiviteten av v?rme- och mass?verf?ringsprocessen, dvs. effektiviteten f?r kolonnen som helhet.

Syftet med uppfinningen ?r att eliminera ovanst?ende nackdelar och f?rb?ttra kolonnens effektivitet.

I huvudsak ?r problemet l?st p? grund av det faktum att den ?vre ?nden av varje ?verstr?mningsr?r ?r fixerad i plattan med m?jlighet till axiell r?relse av r?ret i f?rh?llande till det senare, och dess nedre ?nde ?r utrustad med en plattformad perforerad skiva, samt ett glas koncentriskt med br?ddr?ret och bildar en vattent?tning med det.

Som ett resultat av denna tekniska l?sning passerar ?ng-v?tskeblandningen genom ?ngr?ret och locket, bubblar genom lockens slitsar och kommer i kontakt med v?tskan p? plattan. ?nggasblandningen g?r till den ?verliggande plattan, och ?verskottsv?tskefraktionen (tung) dr?neras genom br?ddr?ret in i vattent?tningsglaset, varifr?n den kommer in i den perforerade plattskivan. En del av v?tskan rinner ?ver kanten p? skivan och bildar en ringformig film. En annan del av v?tskan i form av droppar och str?lar passerar genom perforeringarna i skivan och rinner ut p? den underliggande plattan. L?tt f?r?ngande v?tska, som finns p? plattan i filmen, droppar, str?lar, avdunstar och kommer in i den ?verliggande plattan genom ?ngmunstyckena. Med h?nsyn till f?r?ndringen i temperatur, v?tskeviskositet, sammans?ttning och aggregationstillst?nd f?r mediet l?ngs kolonnens h?jd, ?r det m?jligt att justera f?rh?llandet och h?jden (gap) mellan ?ngmunstyckena och locken, mellan ?verfl?desr?ren och munstyckena f?r hydrauliska t?tningar med tallriksskivor, samt att anv?nda ?verfl?desr?ren f?r att ?ndra h?jden (och resp. bubblningsmotst?ndet) p? v?tskan p? plattan och den fria sektionen f?r att bubbla ?ngor genom lockens slitsar.

Detta m?jligg?r optimering av processen att separera den bearbetade produkten i specificerade fraktioner.

Figur 1 - visar schematiskt ett l?ngsg?ende snitt av kolonnen.

Figur 2 - vy A, som i f?rstorad skala visar plattor med ?ng- och br?ddr?r, f?sten med sp?rrar och justerstift, ?ngk?por, vattent?tningar med tallrikar.

Den f?reslagna destillationskolonnen best?r av ett hus 1, koppling 2 f?r inloppet av ?ng-v?tskeblandningen, koppling 3 f?r utlopp av v?tska (tung fraktion) och koppling 4 f?r utlopp av ?nga (l?tt fraktion). Dessutom inneh?ller kolonnen plattor 5 med ?ngmunstycken 6 och ?verstr?mningsr?r 7, samt k?por 8 och glas av vattent?tningar 9, konsoler 10 med kl?mmor 11, reglar 12, tv?rlister 13 och plattformade perforerade skivor 14.

Den f?reslagna kolumnen fungerar enligt f?ljande. Den initiala ?ng-v?tskeblandningen matas in i kolonnen genom munstycket 2. ?ngan kommer in i kapslarnas 8 h?lighet genom ?ngr?ren 6, v?tskan f?rskjuts fr?n dem genom slitsarna i locken 8, varefter ?ngblandningen b?rjar att bubbla in i v?tskeskiktet utanf?r locken 8, och den l?ttare ?ng-gasblandningen kommer in p? plattan ovanf?r. Den tunga fraktionen kondenserar i denna v?tska p? en platta, kommer in i vattent?tningens 9 glas genom ?verstr?mningsr?r 7, sv?mmar ?ver genom glasets 9 kanter och g?r in i de perforerade skivorna 14. D?refter str?mmar v?tskan fr?n dessa skivor genom sidorna av skivorna i form av en film, samt genom perforeringen av skivorna i form av droppar och b?ckar.

Utrustningen av de nedre ?ndarna av br?ddr?ren 7 med tallrikar 14 gav en betydande ?kning av ytan p? grund av utfl?det av v?tska fr?n dessa skivor i form av en film, droppar och str?lar, vilket i sin tur ?kade v?rmens effektivitet och massv?xlarprocess i kolonnen som helhet.

I h?ndelse av igens?ttning av ?ngk?por och br?ddr?r ?r det m?jligt att demontera dem och reng?ra dem fr?n f?roreningar och sedan installera dem genom luckor i kolonnkroppen, vilket avsev?rt minskar tiden och arbetskostnaderna f?r reng?ring och underh?ll av kolonnen.

Genom att ?ndra h?jden p? br?ddr?ret (och v?tskeskiktet) p? brickan, i kombination med den popformade perforerade skivan p? br?ddr?ret, gjorde det m?jligt att optimera v?tskeniv?n p? brickan och avsev?rt ?ka gr?nsytans kontaktyta p? varje bricka, den totala h?jden av v?tskekolonnen (motst?nd) i kolonnen, driftl?ge f?r kolonnen i h?jd, v?rme- och mass?verf?ringsyta beroende p? de f?r?ndrade egenskaperna hos de bearbetade produkterna (kokpunkt, v?tskeviskositet, blandningssammans?ttning) .

Detta ger m?jligheten att separera produkterna i mer distinkta fraktioner och f?ljaktligen f?rb?ttra kvaliteten p? m?lprodukterna. Ovanst?ende f?rdelar leder till en betydande ?kning av kolonnens effektivitet.

En destillationskolonn, inklusive en kropp med processbeslag, brickor med ?ng- och br?ddr?r, samt h?jdjusterbara bubblande lock, k?nnetecknad av att den ?vre ?nden av varje br?ddr?r ?r fixerad i brickan med m?jlighet till axiell r?relse av munstycke i f?rh?llande till det senare, och dess nedre ?nde ?r f?rsedd med en tallrik perforerad skiva, s?v?l som ett glas koncentriskt till ?verstr?mningsr?ret och bildar en vattent?tning med det.

Liknande patent:

Uppfinningen h?nf?r sig till konstruktionen av kontaktanordningar f?r plattformade absorptions-, destillations- och andra v?rme- och mass?verf?ringsapparater utrustade med ?verstr?mningsanordningar, och kan anv?ndas inom kemi-, gas-, petrokemi-, livsmedels-, energi-, gruv- och relaterade industrier.

Uppfinningen avser mass?verf?ringsutrustning inom omr?det f?r bearbetning av kolv?ter?varor, kemikalier och livsmedelsprodukter, i synnerhet anordningar f?r destillation, absorption av petroleumprodukter, kemikalier och livsmedelsprodukter genom att separera produkter enligt kokpunkter i mass?verf?ringsprocessen mellan v?tska och ?nga (gas), och kan anv?ndas inom oljeraffinering, kemisk, petrokemisk, gas, livsmedelsindustri. Destillationskolonnen inneh?ller en kropp med processbeslag, plattor med ?ngmunstycken och ?verstr?mningsanordningar, samt lock med vertikala slitsar. De horisontella kanterna p? lockens slitsar ?r f?rsedda med blad placerade p? utsidan av locken radiellt och i ett horisontellt plan. Det tekniska resultatet ?r en ?kning av effektiviteten av mass?verf?ringsprocessen i destillationskolonnen som helhet. 3 sjuka.

Uppfinningen avser ett f?rb?ttrat f?rfarande f?r framst?llning av para-tert-butylfenol genom fenolalkylering med isobutylen p? en heterogen sulfokationitkatalysator, separation av reaktionsmassan inneh?llande fenol, para-tert-butylfenol, orto-tert-butylfenol, 2,4-di -tert-butylfenol, h?gkokande f?roreningar, genom vakuumdestillation i tv? kolonner med val av fenol och orto-tert-butylfenol i form av ett destillat. Samtidigt uts?tts reaktionsmassan f?r rotationsfilmindunstning f?r att separera h?gkokande f?roreningar fr?n den, separationen av den kommersiella produkten utf?rs i en ytterligare destillationskolonn i form av ett destillat, absorptionsf?ngningen av okondenserad ?ngor av para-tert-butylfenol utf?rs p? vakuumledningen, den nedre ?terstoden av den kommersiella produktseparationskolonnen, inneh?llande 2,4-di-tert-butylfenol och para-tert-butylfenol, ?terf?rs till stadiet av fenolalkylering med isobuten. Uppfinningen avser ?ven en anordning f?r att utf?ra ett f?rfarande f?r framst?llning av para-tert-butylfenol. Metoden g?r det m?jligt att erh?lla en produkt med h?g renhetsgrad och h?gt utbyte. 2 n.p. flyg, 1 ill.

Uppfinningen h?nf?r sig till omr?det f?r radionuklidteknologi och kan anv?ndas b?de i tekniska processer med anv?ndning av molekyl?rt tritium och tritiumhaltiga f?reningar, och f?r djuprening av gasutsl?pp fr?n tritium fr?n k?rnkraftsindustrif?retag f?r att l?sa milj?problem. Metoden f?r att rena gaser fr?n tritierad vatten?nga best?r i det faktum att gasfl?det matas fr?n botten av en motstr?msfas isotopbyteskolonn fylld med en spiralprismatisk packning av rostfritt st?l, och en str?m av naturligt vatten tillf?rs fr?n toppen av kolonnen, processen utf?rs vid rumstemperatur, och h?jden p? kolonnen v?ljs utifr?n den erforderliga graden av gasavfall. Det tekniska resultatet av uppfinningen ?r att ?ka reningsgraden och ?verg?ngen till ett kontinuerligt s?tt av gasdetritusprocessen. 2 ill., 1 tab., 2 pr.

Uppfinningen avser en anordning f?r implementering av termodestruktiva processer f?r bearbetning av tungoljerester, vilka kan anv?ndas inom oljeraffinering, petrokemisk industri och gasindustri. Anordningen, som ?r en reaktiv destillationsapparat, inkluderar ett h?lje, en f?rbr?nningskammare, beslag f?r tillf?rsel av r?material, br?nsle, oxiderande gas, utmatning av reaktionsprodukter och f?rbr?nningsgaser. I detta fall ?r f?rbr?nningskammaren bel?gen i den nedre delen av apparaten och ?r hermetiskt ansluten till apparatens kropp med en armatur; i den nedre delen av f?rbr?nningskammaren finns en armatur f?r vattenf?rs?rjning, och r?materialinmatningsarmaturen ?r placerad ovanf?r f?rbr?nningsproduktens inmatningsarmatur och en blandningssektion ?r placerad mellan dem; ovanf?r inmatningen av r?varor finns det minst tv? ytterligare sektioner: separation och kondensering av ?ngor. Det tekniska resultatet ?r en minskning av energif?rbrukning, metallf?rbrukning och dimensioner p? utrustning, en ?kning av drifts?kerhet och s?kerhet p? grund av att m?jligheten till koksning och utbr?nning av r?r ?r utesluten. 5 sjuka.

Uppfinningen kan anv?ndas inom koksindustrin. Destillationskolonnen f?r den f?rdr?jda koksningsenheten inkluderar en f?rst?rkningsdel (1) med destillationsplattor (26) och en strippningsdel (2), i vilken en jettv?ttkammare (27) och en lutande skiljev?gg (33) med en ficka (34) ) utrustad med en koppling (10 ) f?r avl?gsnande av extra tung koksgasolja, placerad mellan kopplingarna f?r inmatning av r?material (6) och tillf?rsel av ?ngor fr?n koksningskammaren (7, 8). Mellan jettv?ttkammaren (27) och den lutande skiljev?ggen (33) med en ficka (34) ?r en mellanv?gg (28) installerad, utrustad med munstycken (29) med baffelplattor (30) och en ficka (31) f?r t?mning av tung gasolja som ?r f?rorenad efter tv?tt. Uppfinningen g?r det m?jligt att reducera energiintensiteten f?r den f?rdr?jda koksningsprocessen med 1,1-1,3 g?nger. 1 sjuk.

Uppfinningen avser den kemiska, petrokemiska, metallurgiska, energi-, l?kemedels- och livsmedelsindustrin. V?rme- och massv?xlingsapparaten innefattar ett hus (1) med munstycken f?r tillf?rsel och utmatning av v?tska och gas, en roterande trumma (3) placerad i huset p? axeln med radiella blad (6) placerade p? innerytan l?ngs hela l?ngden av trumman. Trumman (3) har en solid sidov?gg och ?r f?rsedd med ?ndlock, i vilka radiella h?l ?r gjorda runt axeln f?r passage av gas och v?tska. Radiella blad ?r gjorda av arkmaterial och b?js i tv? delar av arket med olika bredd, och h?len i trummans ?ndk?por ?r gjorda s? att de inte ?verlappar ?nddelen av bladen. EFFEKT: Uppfinningen g?r det m?jligt att minska v?tskedropparnas medryckning och, som ett resultat, att ?ka effektiviteten av v?rme- och mass?verf?ringsprocesser i gas-v?tskesystemet. 2 w.p. flyg, 4 ill.

Uppfinningen avser en destillationsanordning f?r vattenrening fr?n f?roreningar i form av vattenmolekyler inneh?llande tunga isotoper av v?te och syre. Anordningen inneh?ller en destillationskolonn som arbetar under vakuum, en f?r?ngare, en kondensor och en v?rmepump. I detta fall best?r destillationskolonnen av tv? koaxialr?r med diametrarna D1 och D2, med D1>D2 och (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.

Destillationskolonner skiljer sig huvudsakligen i utformningen av den interna anordningen f?r att f?rdela v?tske- och ?ngfaserna. V?xelverkan mellan v?tska och ?nga utf?rs i kolonner genom att ?nga bubblar genom ett v?tskeskikt p? plattorna eller genom ytkontakt mellan ?nga och v?tska p? en packning eller p? ytan av en v?tska som rinner ner som en tunn film.

Det finns tre huvudtyper av kolonner som anv?nds i destillationsanl?ggningar:

1) m?ssa,
2) mesh,
3) packad,
4) bubblande.

Utformningar av anordningar f?r likriktning har ocks? utvecklats, d?r intensifieringen av separationsprocessen uppn?s under inverkan av centrifugalkraft (centrifugallikriktare).

Cap kolumner

Dessa kolonner ?r vanligast i destillationsanl?ggningar. P? fig. Fig. 5 visar schematiskt en kolonn med liten diameter, best?ende av plattor 1, vilka var och en har ett lock 2 med cirkul?rt tv?rsnitt och ett grenr?r 3 f?r genomstr?mning av ?nga. Kanterna p? locket ?r neds?nkta i v?tska. P? grund av detta skapas en hydraulisk t?tning p? plattan, och ?ngan som l?mnar locket m?ste passera genom v?tskeskiktet som finns p? plattan. Locken har h?l eller sk?ror f?r att bryta ?ngan till sm? bubblor, d.v.s. f?r att ?ka ytan av dess kontakt med v?tskan.

Infl?det och utloppet av v?tska, s?v?l som h?jden av v?tskan p? plattan, regleras med hj?lp av ?verstr?mningsr?r 4, som ?r placerade vid diametralt motsatta ?ndar av plattan; d?rf?r str?mmar v?tskan p? intilliggande plattor i inb?rdes motsatta riktningar.

Ris. 5. Schema f?r enheten av en bricka (lock) kolumn: 1-platta; 2-k?pa; 3-?ngr?r; 4-?verloppsr?r.

Funktionsschemat f?r lockplattan visas i fig. 6. ?ngbubblor som kommer ut genom lockens slitsar sm?lter samman i str?mmar som passerar genom v?tskeskiktet p? plattan, och ett lager av skum och st?nk bildas ovanf?r v?tskan - huvudomr?det f?r mass?verf?ring och v?rmev?xling mellan ?nga och v?tska p? plattan.

Processen att bubbla p? en tallrik ?r mycket komplicerad. De studier som hittills genomf?rts (V.N. Stabnikov, A.M. Shuer, etc.) g?r det m?jligt att endast presentera en kvalitativ bild av processen.

N?r man r?r sig sm?lter ?ngorna vanligtvis samman med varandra; i detta fall ?r en del av slitsarnas sektion exponerad och kanaler bildas genom vilka gasen passerar fr?n under locket genom v?tskan. D?rf?r ?r ytan av gas-v?tska-interaktion direkt i bubblingszonen liten. Huvudzonen f?r faskontakt ?r i omr?det f?r skum och st?nk ovanf?r v?tskan, som bildas p? grund av finf?rdelningen av ?nga i v?tskan och indragningen av st?nk n?r ?ngan gnider mot v?tskan.

Intensiteten av skumning och st?nk beror p? ?ngans hastighet och djupet av neds?nkningen av locket i v?tskan. Tv?rsnittet och formen p? lockslitsarna ?r av sekund?r betydelse, men smala slitsar ?r ?nskv?rda eftersom de bryter gasen i mindre str?mmar, vilket ?kar kontaktytan med v?tskan.

Ris. 6.

Drift av locket under optimala f?rh?llanden vid maximal hastighet och maximal effektivitet. ?ppningsh?jden p? lockets slits ?r den h?gsta, vilket bidrar till en ?kning av ?ngornas v?g och tiden f?r deras kontakt med v?tskan.

Typer av bubbelk?por

F?r att skapa en tillr?cklig kontaktyta mellan ?ngan och v?tskan installeras vanligtvis inte en utan ett stort antal lock p? plattorna (fig. 7).

Locken ?r placerade t?tt fr?n varandra (i genomsnitt 1,5 hattdiametrar) s? att bubblorna som kommer ut fr?n intilliggande lock kan kollidera med varandra innan de antar en vertikal r?relseriktning.

Typiska locktr?g ?r gjorda med radiellt och diametralt v?tskespill. Pl?tarna av den f?rsta typen (fig. 3, a) ?r skivor 1 och 2 utskurna ur en st?lpl?t, som ?r monterade p? bultar 7 och packningar 8 till st?dringen 3. K?por 4 ?r placerade p? plattan i en schackbr?da m?nster. V?tskan rinner ?ver p? den underliggande plattan genom de perifera ?verfl?desr?ren 5, str?mmar mot mitten och ?verg?r i n?sta platta genom det centrala ?verfl?desr?ret 6, str?mmar sedan igen till periferin, etc.

Ris. 7.

1 och 2 skivor; 3-st?dring; 4 kapsyler; 5-perifera lockr?r; 6-centralt br?ddavloppsr?r; 7-bultar; 8-packningar.

Plattor av denna typ (fig. 8) ?r en skiva 1 avskuren fr?n b?da sidor, monterad p? en st?dpl?t 2, ? ena sidan begr?nsas plattan av en mottagningstr?skel 3, och ? andra sidan av en ?verstr?mningstr?skel 5 med en utbytbar kam 6, med vilken niv?n justeras v?tskor p? en tallrik.

I plattan av denna design ?kas dr?neringsperimetern genom att ers?tta dr?neringsr?ren med segmentformade h?l som begr?nsas av bafflar 7 f?r att minska skumbildning och st?nk under v?tskespill.

Ris. ?tta.

1-skiva; 2-st?dsark; 3-mottagningstr?skel; 4 kapsyler; 5-spilltr?skel; 6-utbytbar kam; 7-partition.

I plattor med tunnelk?por (fig. 9) ?r lock 1 st?mplade st?lpl?tar med halvcirkelformigt tv?rsnitt med kamkanter; varje k?pa installeras ovanf?r r?nnan 2 strikt horisontellt med hj?lp av tv? utj?mningsstift 3. V?tskan dr?neras genom br?ddtr?skeln 4 in i segmentfickan 5, sedan genom tre br?ddavloppsr?r 6 in i den mottagande segmentfickan p? n?sta platta. En hydraulisk t?tning bildas h?r, och ?ngorna som stiger upp l?ngs kolonnen kan inte passera till plattan som ligger ovanf?r och kringg? locken. V?tskefl?det p? plattorna ?r diametralt.

P? plattor av denna typ kan man enkelt justera h?jden p? v?tskeskiktet, snabbt installera ett litet antal lock p? det i ett horisontellt plan och d?rf?r skapa gynnsamma f?rh?llanden f?r j?mn f?rdelning av ?ngor. Utformningen av plattan ?r l?tt att montera och demontera.

Ris. 9.

1-kapslar; 2-r?nna; 3-h?rn?l; 4-spilltr?skel; 5-segmentsficka; 6 br?ddr?r; 7-st?dsh?rn med utsk?rningar.

Destillationstr?gkolonner med runda (kapsul?ra) och tunnellock utformade f?r att arbeta under atmosf?rstryck har diametrar p? 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2200, 2600 och 3000 mm. Dessa kolonner ?r gjorda av kolst?l. Separationen av kemiskt aktiva blandningar utf?rs i kolonner gjorda av syrabest?ndigt st?l, gjutj?rn med h?g kiselhalt och andra kemiskt resistenta material.

mesh kolumner

Kolumner av denna typ (fig. 10) best?r av en vertikal cylindrisk kropp 1 med horisontella plattor 2, i vilka ett betydande antal sm? h?l borras, j?mnt f?rdelade ?ver hela plattans yta. F?r att dr?nera v?tskan och reglera dess niv? p? plattan anv?nds ?verstr?mningsr?r 3. De nedre ?ndarna av r?ren 3 ?r neds?nkta i glas 4 p? plattorna som ligger under och bildar hydrauliska t?tningar.

Ris. tio.

1-fodral; 2-seic platta; 3-br?ddavloppsr?r; 4-glas

Ris. elva.

?nga passerar genom plattans h?l (fig. 11) och f?rdelas i v?tskan i form av sm? str?mmar; endast p? ett visst avst?nd fr?n botten av plattan bildas ett lager av skum och st?nk - huvudomr?det f?r mass?verf?ring och v?rme?verf?ring p? plattan.

I ett visst antal laster ?r n?tbrickor mer effektiva ?n lockbrickor. De till?tna v?tske- och ?ngbelastningarna f?r gallerkolonner ?r dock relativt sm?. Om ?nghastigheten ?r f?r l?g (ca 0,1 m/s) sipprar v?tskan genom plattans h?l och som ett resultat sjunker effektiviteten kraftigt. tallrikar.

Trycket och hastigheten hos ?ngan som passerar genom n?th?len m?ste vara tillr?ckliga f?r att ?vervinna trycket fr?n v?tskeskiktet p? plattan och m?ste hindra den fr?n att str?mma genom h?len.

V?tskel?ckaget fr?n n?tbrickor ?kar med ?kningen av brickans diameter och dess avvikelse fr?n ett strikt horisontellt l?ge. D?rf?r b?r diametern och antalet h?l v?ljas s? att v?tskan h?lls p? plattorna och inte mekaniskt medbringas av ?nga. Typiskt antas diametern p? ?ppningarna p? n?tplattor vara 0,8-3 mm.

Mesh-kolonner fungerar endast effektivt vid vissa destillationshastigheter, och det ?r sv?rt att reglera deras driftl?ge. Dessutom kr?ver siktbrickor mycket noggrann horisontell installation, annars kommer ?ngan att passera genom en del av siktens yta utan att komma i kontakt med v?tskan.

N?tpl?tar ?r s?mre ?n skyddspl?tar vad g?ller den till?tna ?vre belastningsgr?nsen; under betydande belastningar ?r tryckf?rlusten i dem st?rre ?n f?r dem av kapsyltyp.

I h?ndelse av ett pl?tsligt upph?rande av tillf?rseln av ?nga eller en betydande minskning av dess tryck, t?ms siktkolonnens plattor helt p? v?tskan, och det ?r n?dv?ndigt att starta om kolonnen f?r att uppn? ?nskat destillationsl?ge.

Att reng?ra, sk?lja och reparera n?tbrickor ?r relativt enkelt och bekv?mt.

K?nslighet f?r belastningsfluktuationer, s?v?l som f?roreningar och nederb?rd, som bildas under destillationen av kristalliserande ?mnen och snabbt t?pper till plattans h?l, begr?nsar anv?ndningsomr?det f?r n?tkolonner; de anv?nds fr?mst vid destillation av alkohol och flytande luft (syrev?xter).

F?r att f?rb?ttra effektiviteten skapar n?tbrickor (liksom lockbrickor) en l?ngre kontakt mellan v?tska och ?nga. Det finns en n?tpelare med p?tvingad cirkul?r r?relse av v?tska p? brickorna - en av de moderna designerna av n?tbrickor, d?r l?ngvarig kontakt uppn?s genom p?tvingad cirkul?r r?relse av v?tska p? brickan med samma r?relseriktning p? alla brickor i kolonnen.

Packade kolonner

I s?dana kolonner anv?nds vanligtvis en ringformig packning. De vanligaste ringarna ?r 25x25x3 mm. I f?rst?rkningskolonnen ?r m?ngden v?tska mindre ?n m?ngden stigande ?ngor med m?ngden destillat som avl?gsnats, medan m?ngden v?tska i avgaskolonnen ?r st?rre ?n i f?rst?rkningskolonnen med m?ngden blandning som inf?rts.

En oj?mn f?rdelning av v?tskan ?ver kolonnens tv?rsnitt kan leda till en otillr?ckligt tydlig separation av komponenterna, speciellt vid stor kolonndiameter. Det l?ga hydrauliska motst?ndet hos packade kolonner har betydelse endast f?r likriktning i vakuum.

Packade destillationskolonner anv?nds fr?mst f?r sm? diametrar (upp till ca 1 m), samt f?r vakuumdestillation och f?r avskiljning av kemiskt aggressiva ?mnen.

bubbelkolonner

Appliceras med lock, sil och felpl?tar. Betydande motst?nd hos bubbelkolonner under destillation ?r vanligtvis inte signifikant (f?rutom f?r processen med destillation i vakuum), eftersom det endast orsakar en liten ?kning av trycket och d?rf?r kokpunkten i den nedre delen av kolonnen och inte ?r f?rknippad med ytterligare energif?rbrukning.

Bubbelkolonner ?r den vanligaste destillationsapparaten p? grund av m?jligheten att separera komponenter i dem med vilken grad av klarhet som helst. De vanligaste kolumnerna ?r brickor med lock. Kolonner med sikt och doppbrickor anv?nds f?r att separera of?rorenade v?tskor i anl?ggningar som arbetar med konstant belastning.

Centrifugallikriktare

F?r att intensifiera mass?verf?ringen och ?ka separationseffektiviteten f?reslogs apparater som arbetar enligt principen att anv?nda centrifugalkraft (kolonner med ett roterande r?r, horisontella apparater med en roterande spiralformig r?tor).

Apparaten f?r destillation av centrifugalfilm best?r av ett fast h?lje i vilket en r?tor roterar med h?g hastighet, best?ende av en spiralmetalltejp avgr?nsad inifr?n och ut av n?tcylindrar. Den initiala blandningen r?r sig l?ngs spiralens v?ggar i form av en tunn film fr?n mitten till periferin. ?ngan r?r sig med h?g hastighet i motstr?m till v?tskan, och faserna samverkar p? filmens yta. Mass?verf?ringens intensitet best?ms av motst?ndet hos v?tske- och ?ngfilmer. D?rf?r ?kar ocks? effektiviteten av filmdestillation med turbulensen av ?ng- och v?tskefl?den.

Trots anordningens komplexitet kan centrifugallikriktare framg?ngsrikt anv?ndas vid separation av blandningar som kr?ver ett mycket stort antal plattor.

Kuber och deflegmatorer

(V?rmev?xlingsanordningar f?r destillationskolonner).

Kuben i den periodiskt arbetande kolonnen ?r vanligtvis gjord i form av en horisontell panna med en v?rmespole. Kubens kapacitet m?ste ber?knas f?r m?ngden av hela blandningen som destilleras i en operation.

I kontinuerliga kolonner tj?nar kuben endast till att f?r?nga en del av v?tskan som rinner ner och ?r s?ledes en panna. Enligt enheten liknar s?dana pannor f?r?ngares pannor. Med sm? v?rmev?xlare ytor anv?nds v?rmev?xlare med uppv?rmning med hj?lp av en spole eller i form av ett horisontellt r?r som penetrerar hela den nedre delen av kolonnen, och v?rme?ngan leds genom r?ren (fig. 12, a).

F?r stora v?rmev?xlingsytor anv?nds externa kuber med naturlig cirkulation av kylv?tskan (fig. 12, b), liknande design som f?r?ngare med extern panna.

Ris. 12. Anordning f?r pannor av destillationskolonner:

a - horisontellt r?r; b - fj?rrpanna.

Deflegmatorer tillverkas vanligtvis i form av vertikala eller horisontella skal-och-r?rv?rmev?xlare. Oftast passerar vatten genom r?r, ?ngor r?r sig i rymden. Ibland leds ?nga genom r?r, och vatten leds genom ringen; i detta fall ?r det sv?rt att reng?ra r?ren fr?n skalan.

Dussintals konstruktioner av kontaktanordningar anv?nds f?r n?rvarande i raffinaderikolonnenheter, som skiljer sig ?t i deras egenskaper och tekniska och ekonomiska indikatorer. Tillsammans med den f?rsta generationens brickor (lock, r?fflade), som fortfarande ?r i drift vid gamla produktionsanl?ggningar, har S-formade, ventiler (lamellar, skivor) och andra typer av CU blivit utbredda i AVT-installationer.

keps

Sikt

H?len p? s?llplattan skiljer sig i form: a) runda; b) slitsliknande; c) stansad triangul?r

gitter

Med S-formade element

Ventil (skiva)

Omfattning av olika typer av tallrikar

Huvudsakliga j?mf?relsefunktioner

Det ?r inte ovanligt att olika typer av cymbaler anv?nds i en sektion i olika sektioner. Detta f?rklaras av det faktum att ?ng- och v?tskebelastningar l?ngs h?jden av oljekolonner, s?rskilt de som arbetar med sidoextraktioner, skiljer sig avsev?rt (ibland i en storleksordning). N?r du j?mf?r kontaktenheter av olika typer fungerar f?ljande indikatorer vanligtvis som de viktigaste:

Prestanda.
hydrauliskt motst?nd.
Effektivitet (effektivitet) - k?nnetecknar graden av approximation av den verkliga separationsprocessen p? plattan till det teoretiskt uppn?bara (teoretisk platta).
Till?tet variationsomr?de i driftsbelastningar (b?de ?nga och v?tska), vilket best?ms av f?rh?llandet mellan den maximalt till?tna belastningen och den minsta till?tna belastningen.
Gradienten f?r v?tskeniv?n ?ver tr?gbanans bredd, som best?ms av det faktum att v?tskan inf?rs p? brickan fr?n ena ?nden av brickan (sektionen) och avl?gsnas fr?n den andra. N?r v?tskan str?mmar l?ngs pl?ten ?vervinner den ett visst hydrauliskt motst?nd, s? h?jden p? v?tskeskiktet vid mottagningsfickan ?verstiger motsvarande niv? vid avloppsfickan. N?rvaron av en gradient leder till en kr?nkning av likformigheten av ?ngf?rdelning ?ver det bubblande skiktets bredd och, som ett resultat, till en minskning av effektiviteten hos HR.
H?jden p? avst?ndet mellan plattorna, vilket b?r s?kerst?lla normal drift av den hydrauliska t?tningen f?r att s?kerst?lla ett garanterat fl?de av v?tska fr?n den ?vre plattan till den nedre.
S?kerst?ller l?ngtidsprestanda vid arbete med f?rorenade media och media som ?r ben?gna att bilda tj?ra eller andra avlagringar.
Metallf?rbrukning.
Pris.
Enkel installation och reparation, enkel design.

Korsfl?desmunstycken (CTH)

Ber?kning av v?rmeavledning genom fj?rrbevattning

F?r komplexa kolonner som arbetar med fj?rrbevattning med kall cirkulerande bevattning, som inkluderar AVT-kolonner, blir en mer specifik egenskap mycket viktig: v?rdet av v?rmeavl?gsnande fr?n det interna ?ngfl?det genom kall bevattning - Q, (kW / m 3). I denna egenskap ?r m?ngden v?rmeavl?gsnande som uppn?s relaterad till 1 m 3 av det bubblande skiktet eller till 1 m 3 av packning. I den inhemska litteraturen beaktas denna egenskap ganska s?llan, ?ven om den till stor del best?mmer effektiviteten av cirkulationsbevattning.

M?ngden v?rme som tas bort fr?n cirkulationsbevattning i en extern v?rmev?xlare best?ms av:
Q=L(Hn-Hk)

All denna m?ngd v?rme f?rbrukas inuti kolonnen f?r att kondensera en del av ?ngbevattningen, och v?tskefl?dets entalpi n?r v?rdet Hn. I f?rfarandet f?r teknisk ber?kning, som i regel utf?rs enligt "teoretiska plattor", kommer v?rmev?xlingsprocessen att slutf?ras vid den allra f?rsta KU. Faktum ?r att det ?r den verkliga effektiviteten av v?rmeavl?gsnandeprocessen vid kraftv?rmeverket som avg?r hur m?nga riktiga plattor denna process kommer att slutf?ras p?.

Val av optimal design av kontaktenheter

Det finns ingen KU-design som ?vertr?ffar alla andra konstruktioner i alla avseenden. Var och en av designerna har sina egna f?rdelar och nackdelar och sitt eget omr?de f?r rationell anv?ndning. Beroende p? egenskaperna hos en viss process kan en eller annan av ovanst?ende egenskaper f? den st?rsta betydelsen. S?ledes p?verkas valet av HR f?r kolumnerna i den atmosf?riska enheten mest av indikatorerna f?r produktivitet, effektivitet och det till?tna v?rdet f?r driftsbelastningsomr?det, d?r brickornas h?ga effektivitet s?kerst?lls. F?r kolonner i ett vakuumblock framf?rs det hydrauliska motst?ndet hos HV i f?rsta hand, eftersom det kommer att best?mma intensiteten i processen f?r nedbrytning av tunga kolv?ten i uppv?rmningszonen, och d?rmed i stor utstr?ckning kvaliteten av kommersiella fraktioner, ?ven om i detta fall naturligtvis ?ven andra egenskaper b?r beaktas. De vanligaste typerna av KU visas i figuren.

L?s f?rresten den h?r artikeln ocks?: R?ttning av olja i en kolonn

I atmosf?riska kolonner har olika modifieringar av ventil KU med skiva, rektangul?ra och trapetsformade ventiler, samt kombinerade S-formade brickor med ventiler, visat sig v?l. I vakuumkolonner ?r det av intresse att anv?nda skivventiler av utst?tningstyp, som k?nnetecknas av det l?gsta hydrauliska motst?ndet bland alla typer av CU.

Ris. 3.1. Vanliga typer av lock och ventiler:

Kepsar: a - runda; b - hexagonal; c - rektangul?r; g - r?fflade; e - S-formad; ventiler: e - rektangul?r; g - rund med en nedre limiter; h - rund med en ?vre limiter; och - ballast; k - skivutkastning tv?rfl?de; l - platta tv?rfl?de; m - S-formad lock med ventil.
Beteckningar: 1 - skiva skiva; 2 - ventil; 3 - begr?nsare; 4 - ballast.

Br?ddavloppsanordningar f?r tallrikar

F?r att organisera ?verfl?det av arbetsv?tskan fr?n den ?verliggande plattan till den underliggande, anv?nds speciella ?verfl?desanordningar i KU, inklusive en avloppspartition och en ficka (Fig. 3.2). Vid h?ga v?rden av specifika belastningar p? v?tskan (m?tt genom fl?det av fasen - m 3 / timme h?nvisat till 1 m 2 av sektionen av kolonnen eller till 1 m av l?ngden p? avloppsv?ggen), vilket ?r typiskt f?r kolonner med stora tonnage av AT-AVT-installationer, multi-flow KU-design (fr?n 2 till 4 fl?den). Dr?neringsfickor kan ocks? anv?ndas f?r att tillf?ra mellanfl?den till KU (kallbevattning) och/eller f?r att avleda sidoutsug (Fig. 3.3). I det senare fallet ?kas fickans volymetriska kapacitet genom att ?ka avst?ndet mellan brickorna, vilket ?kar pumppumpens tillf?rlitlighet.

Ris. 3.2. Arrangemang av enheter f?r v?tskefl?de fr?n bricka till bricka och injektion av bevattning f?r enkelfl?de (a) och dubbelfl?de (b) brickor: 1 - kolonnkropp; 2 - sektioner av plattor; 3, 4 - grenr?r f?r v?tskeinlopp till de ?vre och mellanliggande plattorna; 5, 6 - avloppsfickor

L?s f?rresten den h?r artikeln ocks?: vakuumkolonn

Massv?rmev?xling mellan de interagerande faserna (?nga-v?tska) sker p? KU i det bubblande lagret: en struktur som bildas n?r ?ngfl?det rinner ut ur sm? h?l eller slitsar gjorda i pl?ten eller i speciella anordningar (kapslar) ) i v?tskeskiktet under ett l?tt ?vertryck. Denna struktur ?r en ensemble av bubblor, vars storlek m?ts i millimeter. ?ngbubblor alstras under utfl?det av gas, flyter upp i v?tskeskiktet p? grund av skillnaden i densiteter av v?tske- och ?ngfaserna, och kollapsar vid den ?vre gr?nsen av det bubblande skiktet. Bubblornas storlek best?ms av egenskaperna hos ?ng- och v?tskefaserna (densitet, viskositet, ytsp?nning, ...), designen av HPC och de hydrodynamiska f?rh?llandena f?r fasernas interaktion. Den totala mass?verf?ringsytan i det bubblande skiktet m?ts i tiotals och till och med hundratals m 2 yta per 1 m 3 av det bubblande skiktets volym.

Ris. 3.3. Noder f?r utmatning av sidoband (v?tska) fr?n kolumnen: 1 - kolumnkropp; 2 - tallrikar; 3 – ?verdimensionerad avloppsficka; 4 - kombinerad (blind) platta; 5, 6 - munstycken f?r passage av ?ngor och avl?gsnande av v?tskor; 7 - balansr?r

De ?verv?gda typerna av kontaktanordningar ?r bland de vanligaste f?r driftsf?rh?llandena f?r AT-AVT-enheter. Hittills har andra effektiva CG-designer utvecklats som kan vara av intresse f?r att l?sa designproblem. Samtidigt b?r det noteras att det ?r om?jligt att peka ut n?gon universell design som ?r l?mplig f?r alla driftsf?rh?llanden. Varje specifikt designproblem b?r l?sas med h?nsyn till produktionstekniken baserad p? generaliseringen av erfarenheten av relaterade installationer.