Противоточная конденсация
Cтраница 2
Пирогаз подвергается противоточной конденсации в трубном пространстве колонны за счет холода противоточного испарения в межтрубном пространстве. Пар, образовавшийся в процессе противоточного испарения, конденсируется в теплообменнике 3 холодом обратных продуктов разделения, а полученная жидкость насосом 2 подается в качестве промежуточного орошения в среднюю часть трубного пространства. В конденсационно-испарительных разрезных колоннах потребность во внешнем холоде и тепле сведена до минимума. Это обстоятельство дает возможность построить схемы разделения пирогаза без внешних холодильных циклов и без подвода тепла со стороны. Требуемая для разделения по такой схеме работа в основном покрывается за счет энергии сжатого до 40 am исходного газа и работой циркуляционного этан-этиленового компрессора. [16]
В случае противоточной конденсации охлаждаемый газ движется снизу вверх, а образующийся из него конденсат стекает навстречу газовому потоку. При этом газовая и жидкая фазы не находятся в равновесии, а температуры жидкой фазы во всех сечениях конденсатора ниже температуры паровой фазы. В результате массообмена стекающая сверху вниз жидкая фаза обогащается высококипящими компонентами, а паровая фаза соответственно обедняется ими. [17]
В случае противоточной конденсации при достаточном времени контакта фаз и достаточной поверхности массообмена можно принять с некоторым допущением, что фазы близки к равновесному состоянию. [18]
Расчет процесса противоточной конденсации выполняется в определенной последовательности. [19]
При расчете противоточной конденсации примем, что элементарное количество сконденсировавшейся на поверхности трубки жидкости находится в равновесии с паром в рассмат-рииаемом сечении трубки. Это допущение вполне соответствует экспериментальным данным, представленным ранее. Действительно, опытами установлено2 127, что при большой скорости процесс противоточной конденсации в полой трубке хорошо подчиняется уравнению Релея для фракционированной конденсации, заключающейся, как известно, в равновесной конденсации с отводом образовавшегося конденсата. Следовательно, конденсация на поверхности, через которую осуществляется теплообмен, может рассматриваться в дифференциальной форме как равновесная. [20]
В случае противоточной конденсации фазы не находятся в равновесии, температура жидкой фазы всегда ниже температуры паровой фазы, и наличие температурного напора способствует массообмену между фазами. В результате массооб-мена жидкая фаза по мере своего стекания вниз обогащается высококипящими компонентами, а паровая ими соответственно обедняется. Поэтому противоточную конденсацию рекомендуется осуществлять во всех случаях, когда желательно получить конденсат, содержащий максимально возможное количество тяжелолетучих компонентов. [21]
 |
Определение степени извлечения компонентов при конденсации. [22] |
Таким образом, противоточная конденсация в отличие от прямоточной позволяет получить газ с максимальным содержанием легколетучих и минимальным содержанием труднолетучих компонентов. Обычно именно такая задача ставится при разделении сложных газовых смесей. [23]
Таким образом, противоточная конденсация в отличие от прямоточной позволяет получить газ с максимальным содержанием легколетучих и минимальным содержанием труднолетучих компонентов. Обычно именно такая задача ставится при разделении сложных газовых смесей. [24]
В данном случае противоточная конденсация коксового газа обеспечивает получение этиленовой фракции с предельно возможным в этих условиях содержанием этилена. [25]
Охлаждение газа и окончательная противоточная конденсация метановой фракции происходят в трубках испарителя за счет теплоты испарения жидкого азота, кипящего в межтрубном пространстве под давлением 0 5 - 1 ат. Этому давлению соответствует температура кипения N2, равная - 190 С. Образующаяся в испарителе метановая фракция стекает вниз и смешивается с метановой фракцией, полученной в дополнительном теплообменнике. [26]
При расчете процесса противоточной конденсации задаются степенью извлечения наименее летучего компонента и числом ступеней равновесия, которым эквивалентна теплообменная поверхность. Поскольку фазы при противоточной конденсации не находятся в равновесии, расчет ведут, пользуясь константами равновесия, отнесенными к средней температуре процесса охлаждения. [27]
Метод расчета процесса противоточной конденсации еще не вполне разработан даже для идеальных многокомпонентных смесей, а тем более - для неидеальных. Эти методы основаны на допущении аналогии процессов противоточной конденсации и абсорбции - дезорбции [ 49, 58J, причем условно для всего процесса принимаются средние значения температуры и постоянство значений констант фазового равновесия. Последние в сильной степени зависят от температуры и поэтому усредненные значения температуры могут приводить к значительным ошибкам. [28]
Действительные составы продуктов противоточной конденсации могут сильно отличаться от расчетных из-за допущений, принятых в расчете. При расчетах принимается, что пар и жидкость в любом сечении конденсатора находятся в равновесии. Как показывают эксперименты [ 1071, равновесия между жидкостью и паром обычно не достигается. Состав сконденсированного пара в каждом сечении конденсатора, а следовательно, и составы паровой и жидкой фаз зависят от интенсивности процесса конденсации: чем интенсивнее протекает процесс конденсации и больше удельная тепловая нагрузка, тем больше отклонение от состояния равновесия и меньше разделительный эффект. Приближение к равновесию может быть достигнуто в результате некоторых конструктивных мероприятий, приводящих к увеличению времени и поверхности контакта между поступающей паровой и уходящей жидкой фазами, и тогда определение составов паровой и жидкой фаз по написанным выше уравнениям будет достаточно точным. [29]
При расчете процесса противоточной конденсации исходят из того, что газ в противоточном конденсаторе обычно охлаждается до состояния насыщения ( до точки росы), а отбираемый конденсат близок к состоянию равновесия с газом. [30]
Страницы: 1 2 3 4