Жидкая флегма

Cтраница 4

Дебутаиизатор, Форма математической модели дебутанизатора в стационарном виде такова, что может быть использована для прогнозирования скоростей внутренних потоков жидкости и пара, необходимых для разделения сырья. Задаются небольшие концентрации бутана в бензине и пентана в верхнем дистилляте, которые не должны быть превышены. Оно связывает молярный коэффициент орошения ( отношение скорости потока жидкой флегмы к скорости потока дистиллята) с минимальным числом ступеней, теоретически необходимых для разделения сырья. [46]

В отгонной секции колонны устанавливаются бар-ботажные тарелки. Второй вариант колонны ( рис. 7.8, б) имеет насадку из наклонных сетчатых пакетов. Колонна такого типа оказывает меньшее гидравлическое сопротивление, поток жидкой флегмы в ней перераспределяется после каждого ряда пакетов, что повышает ее разделительный эффект. Третий вариант колонны ( рис. 7.8, в) с вертикальными пакетами реализует перекрестно-точный режим, при этом заполнение объема колонны насадкой минимально. В качестве элементов насадки используют просечно-вытяжной лист или перфорированные листы из нержавеющей стали; после каждого слоя насадки жидкость перераспределяется с помощью распределителей. К достоинствам перекрестно-точной насадки относится возможность подбора оптимального соотношения жидкостной и паровой нагрузки в слое насадки путем изменения толщины ( плотность жидкостного орошения) и высоты ( скорость паров) пакетов. [47]

Вестхавер [27] показал, что имеется хорошее соответствие между фактически наблюдаемыми составами в верху колонны и в кубе и величинами, вычисленными по уравнению, выведенному из рассмотрения диффузии и течения противотоков жидкости и пара. Кун [179, 25], исходя из тех же предпосылок, независимо пришел к таким же результатам. Уравнение Вестхавера применимо лишь для пустой трубки, в которой жидкая флегма присутствует в виде пленки на стенках, а пар - в виде сплошного столба. Распространение этого уравнения на обычные насадочные колонны требует введения произвольных констант. [48]

Если по известному составу х - флегмы в каком-нибудь текущем сечении укрепляющей колонны необходимо найти состав yi i встречной паровой фазы, то следует задаться значением теплосодержания Qi i этих паров, рассчитать по уравнению ( VI. Одного-двух пересчетов обычно достаточно для точного определения состава у, i парового потока по известному составу xi жидкой флегмы, пересекающей тот же горизонтальный уровень колонны. Таким образом, аналитическое решение уравнения концентраций укрепляющей колонны можно вести лишь методом постепенного приближения, и в этом отношении оно уступает графическому расчету по тепловой диаграмме в смысле легкости и простоты. Однако аналитический расчет имеет большую точность, и в некоторых случаях этим нельзя пренебрегать. [49]

Если насыщенный пар охлаждается таким образом, что только часть его конденсируется и между паром и жидкостью, движущимися прямотоком, достигается равновесие, то будет происходить непрерывный процесс разделения, который называется равновесной частичной конденсацией. Математические описания этого процесса и процесса - простой непрерывной дистилляции аналогичны. Тем не менее парциальные конденсаторы применяются на дистилляционных колоннах в тех случаях, когда трудноконденсируемые компоненты, присутствующие в дистилляте, не конденсируются, но при этом происходит некоторое ожижение, необходимое для создания потока жидкой флегмы. [50]

Приготовленную смесь в нужном количестве ( например, 100 мл) загружают в куб и начинают опыт: включают обогревы куба и боковых стенок колонны, пускают воду в холодипьник головки. Регулируя степень обогрева куба и колонны, добиваются определенного потока флегмы по высоте колонны при полностью закрытом кране отбора дистиллята из головки. Увеличивают обогрев куба, чтобы колонна захлебнулась и полностью смочилась насадка. В момент захлебывания над верхом насадки скапливается жидкая флегма ( 8 - 10 % от объема насадки), через которую барботируют пары. Затем в течение 15 - 20 мин спускают эту жидкость в куб, постепенно возвращая интенсивность обогрева куба и колонны к прежним нормальным условиям, следя за тем, чтобы орошение сверху не прекращалось и сохранялось прежним. После режима захлебывания колонну в течение часа выдерживают на стабильном нормальном режйме - ( по температурам и орошению) и затем через каждые 40 - 45 мин отбирают пробы с верха колонны и из куба. [51]

Типы колпачков. [52]

Тарелки ректификационных колонн бывают стальные и чугунные. Для прохода паров через тарелки в последних имеются отверстия, прикрытые сверху колпачками. Колпачки бывают различного вида: круглые, шестигранные, прямоугольные, желобчатые. Нижние края колпачков имеют зубцы или прорези, которые погружены в слой жидкой флегмы, находящейся на тарелке. Пары поступают на тарелку снизу через отверстия, вступают в колпачок и выходят из него через прорези или зубцы, распыляясь на мелкие струйки и барботируя через флегму. Чем теснее контакт между паровой и жидкой фазами на тарелке, тем выше погоноразделительная способность колонны. Конструкция колпачков делается таковой, чтобы поверхность соприкосновения паров и флегмы была наивозможно большая. [53]

Избыточный съем тепла в парциальном конденсаторе имеет следствием увеличение веса флегмы и паров в отделениях колонны против того значения, которое они имеют при работе с минимальным весом орошения. Метод определения оптимального значения съема тепла в парциальном конденсаторе будет изложен в последующих разделах. Рассмотрим на тепловой диаграмме ( фиг. Как уже известно, для этого необходимо продолжить коноду Lb0 до ее пересечения в точке Sz ( yD, 02 ( мин)) с вертикалью yD const и измерить величину отрезка DS2, пропорциональную минимальному съему тепла в парциальном конденсаторе колонны, разделяющей исходную паровую смесь состава а на верхний продукт состава yD и жидкую флегму состава х0, равновесную сырью и отводимую с нижней тарелки колонны. [54]

Установка для лабораторной ректификации жидких продуктов. [55]

Поднимаясь по колонке, пары достигают верха и оттуда поступают в дефлегматор-конденсатор, где они конденсируются. Полученный конденсат частично, отбирается через холодильник в приемник, но большая его часть вновь попадает в колонку, стекая по насадке сверху вниз. Эта часть конденсата называется флегмой. Таким образом, в колонке образуются два потока: нагретые пары движутся по колонке снизу вверх, а охлажденная жидкая флегма - сверху вниз. Между жидкой и паровой фазами по всей высоте колонки происходит интенсивный теплообмен. В результате нагретые пары испаряют из жидкой фазы наиболее летучие компоненты, а более холодная флегма конденсирует из паров наименее летучие составные части. [56]

Принцип работы лабораторных ректификационных установок заключается в том, что пары жидкости из колбы или куба отводятся не в конденсатор, как при простой перегонке, а поступают в ректификационную колонку, чаще всего насадочного типа. Поднимаясь по колонке, пары достигают верха и оттуда поступают в дефлегматор-конденсатор, где они конденсируются. Полученный конденсат частично отбирается через холодильник в приемник, но большая его часть вновь попадает в колонку, стекая по насадке сверху вниз. Эта часть конденсата называется флегмой. Таким образом, в колонке образуются два потока: нагретые пары движутся по колонке снизу вверх, а охлажденная жидкая флегма - сверху вниз. Между жидкой и паровой фазами по всей высоте колонки происходит интенсивный теплообмен. В результате нагретые пары испаряют из жидкой фазы наиболее летучие компоненты, а более холодная флегма конденсирует из паров наименее летучие составные части. При этом теплота конденсации нижележащего слоя используется для испарения жидкости вышележащего слоя. Следовательно, жидкость и пар в результате многократного повторения процессов испарения и конденсации все время обмениваются компонентами. Этот процесс можно уподобить последовательному повторению процесса простой перегонки, если в колбу каждый раз загружать отгон от предыдущей перегонки. [57]

Страницы: 1 2 3 4