Теоретические основы процесса ректификации
Статьи / Получение спиртов / Теоретические основы процесса ректификации
Страница 1

Перегонка с ректификацией наиболее распространенный в химической и нефтегазовой технологии массообменный процесс, осуществляемый в аппаратах ректификационных колоннах путем многократного противоточного контактирования паров и жидкости. Контактирование потоков пара и жидкости может производиться либо непрерывно (в насадочных колоннах) или ступенчато (в тарельчатых ректификационных колоннах). При взаимодействии встречных потоков пара и жидкости на каждой ступени контактирования (тарелке или слое насадки) между ними происходит тепло - и массообмен, обусловленный стремлением системы к состоянию равновесия. В результате каждого контакта компоненты перераспределяются между фазами: пар несколько обогащается низкокипящими, а жидкость - высококипящими компонентами. При достаточно длительном контакте и высокой эффективности контактного устройства пар и жидкость, уходящие из тарелки или слоя насадки, могут достичь состояния равновесия, то есть температуры потоков станут одинаковыми, и при этом их составы будут связаны уравнениями равновесия. Такой контакт жидкости и пара, завершающий достижением фазового равновесия, принято называть равновесной ступенью, или теоретической тарелкой. Подбирая число контактных ступеней и параметров процесса (температурный режим, давление, соотношение потоков, флегмовое число и др.), можно обеспечить любую требуемую четкость фракционирования нефтяных смесей.

Место ввода в ректификационную колонну нагретого перегоняемого сырья называют питательной секцией (зоной), где осуществляется однократное испарение. Часть колонны, расположенная выше питательной зоны, служит для ректификации парового потока и называется концентрационной (укрепляющей), а другая - нижняя часть, в которой осуществляется ректификация жидкого потока - отгонной, или исчерпывающей.

Отделение ректификации предназначено для выделения из гидрогенизата товарного нормального бутилового и изобутилового спиртов, их очистки и выделения легкой фракции. В отделении предусмотрен также узел локальной очистки образующейся в процессе сточной воды в отпарной колонне.

Выделение легкой фракции и суммы бутиловых спиртов осуществляется четкой ректификацией при атмосферном давлении и при вакууме.

Очистка товарных спиртов от примесей бутилформиата и простых эфиров осуществляется азеотропной ректификацией. Для образования тройного азеотропа в колонну выделения товарного изобутанола и нормального бутанола подается вода.

Верхний продукт колонны, представляющий собой смесь азеотропов воды с масляными альдегидами и бутиловыми спиртами.

Кубовый продукт колонны - очищенная вода.

Для достижения наиболее полного разделения компонентов применяют более сложный вид перегонки - ректификацию. Ректификация заключается в противоточном взаимодействии паров, образующихся при перегонке, с жидкостью, получающейся при конденсации паров.

Ректификация осуществляется в аппарате колонного типа (ректификационной колонне), в котором снизу вверх движутся пары, а сверху (навстречу парам) подается жидкость, представляющая собой почти чистый низкокипящий компонент (НК). При соприкосновении поднимающихся паров со стекающей жидкостью происходит частичная конденсация паров и частичное испарение жидкости. При этом из паров конденсируется преимущественно ВК, а из жидкости испаряется преимущественно НК. Таким образом, стекающая жидкость обогащается ВК, а поднимающиеся пары обогащаются НК, в результате чего выходящие из аппарата пары представляют собой почти чистый НК. Эти пары поступают в конденсатор (дефлегматор), где и конденсируются. Часть конденсата, возвращаемая на орошение аппарата, называется флегмой, другая часть - отводится в качестве дистиллята.

Страницы: 1 2

Смотрите также

Теория молекулярных орбиталей в комплексных соединениях
            Наиболее общий подход к рассмот­рению электронной структуры компле­ксов связан с расчетами полных волно­вых функций комплекса как единого целого, а не только центрального иона п ...

Теория Брэгга-Вильямса для неидеальных смесей
...

Сравнительный анализ рециркуляционных схем на примере реакции изомеризации
...