Движение - флегма
Cтраница 2
Когда размеры тарелки между этими двумя точками достаточно велики или число колпачков на тарелке настолько велико, что резко возрастает сопротивление движению флегмы на тарелке, эта разность уровней может привести к тому, что колпачки, расположенные у входной сливной трубы, почти не принимают участия в барботаже. В этих случаях на тарелке устраиваются перегородки, вынуждающие жидкость перетекать через всю тарелку, зигзагообразно проходя последовательные отделения ее, в каждом из которых все расположенные там колпачки работают в одинаковых условиях. [16]
При использовании любой нерегулярной нарадки очень важно сохранить равномерность распределения флегмы по сечению по всей высоте колонны, которое нарушается по мере движения флегмы вниз по насадке за счет встречного потока паров и пристеночного эффекта. [17]
Отсюда ясно, какое важное значение для нормальной работы колонны имеет высота подъема Н флегмы в сливной трубе, уравновешивающая различные потери напора при движении флегмы и паров и препятствующая паровому потоку, минуя колпачки, проходить вверх по сливной трубе. [18]
 |
Структурная схема дефлегматора. [19] |
Ветвь между вершиной, изображающей состав флегмы х, и вершиной хп, соответствующей составу на тг-й тарелке, должна быть определена как функция от постоянных времени и транспортного запаздывания, имеющегося на пути движения флегмы. [20]
Трубопроводы ректификационных установок характерны тем, что для осуществления движения в них жидкостей и паров не требуется применения давления; исключение представляет только трубопровод для водяного пара, потребляемого в ректификационной установке для целей испарения ректифицируемой жидкости; движение флегмы из дефлегматора в ректификационную колонну, а также ректификата в холодильники обычно происходит самотеком благодаря тому, что дефлегматор помещается на значительной высоте. [21]
Высота уровня жидкости над сливной перегородкой Пг или, как иначе ее называют, высота подпора слива зависит от количества перетекающей жидкости, длины сливной перегородки и ее конструкции. При отсутствии барботажа и движения флегмы на тарелке статическое погружение прорезей колпачка / 2 определяется как разность между уровнем сливной перегородки и верхним обрезом прорезей и для всех колпачков является одной и той же. В действующей тарелке, на которой имеются движение флегмы и барботаж паров, погружение прорезей колпачка Л2 определяется как разность уровней между верхним обрезом прорези и поверхностью жидкости, обтекающей рассматриваемый колпачок. Величина Ла не одна и та же для всех колпачков тарелки и изменяется по пути движения жидкости, уменьшаясь от максимальной у входа флегмы на тарелку до минимальной у сливной перегородки. Разность уровней жидкости на входе - и выходе с тяредки / 1, необходимая для преодоления потери напора при ее движении по тарелке, зависит от конструкции тарелки, свойств разделяемых веществ и скоростей движения паров и флегмы по тарелке. [22]
Движение флегмы на тарелке можно еще регулировать, используя для этой цели струйки паров, выходящих из колпачков. Для этого необходимо лишь увеличить число прорезей на той стороне колпачка, которая ориентирована в направлении желательного движения флегмы, и сократить число прорезей на противоположной его стороне. [23]
Очевидно, состав флегмы в месте ее отвода с тарелки будет ближе к состоянию равновесия с поступающим паровым потоком, чем состав флегмы в момент ее поступления на тарелку, и поэтому эффект обмена веществом и энергией по мере движения флегмы на тарелке будет прогрессивно ослабляться. В самом деле, разность фаз, являющаяся движущей силой процесса энергообмена и диффузии, при приближении контактирующих потоков к состоянию равновесия уменьшается и интенсивность процесса ослабляется. [24]
Высота уровня жидкости над сливной перегородкой Пг или, как иначе ее называют, высота подпора слива зависит от количества перетекающей жидкости, длины сливной перегородки и ее конструкции. При отсутствии барботажа и движения флегмы на тарелке статическое погружение прорезей колпачка / 2 определяется как разность между уровнем сливной перегородки и верхним обрезом прорезей и для всех колпачков является одной и той же. В действующей тарелке, на которой имеются движение флегмы и барботаж паров, погружение прорезей колпачка Л2 определяется как разность уровней между верхним обрезом прорези и поверхностью жидкости, обтекающей рассматриваемый колпачок. Величина Ла не одна и та же для всех колпачков тарелки и изменяется по пути движения жидкости, уменьшаясь от максимальной у входа флегмы на тарелку до минимальной у сливной перегородки. Разность уровней жидкости на входе - и выходе с тяредки / 1, необходимая для преодоления потери напора при ее движении по тарелке, зависит от конструкции тарелки, свойств разделяемых веществ и скоростей движения паров и флегмы по тарелке. [25]
Пары поднимаются с нижней тарелки на верхнюю, и это является показателем отрицательного градиента давления в колонне, направленного снизу вверх. С другой стороны, для возможности перетока жидкости с верхней тарелки на нижнюю необходимо иметь такое превышение высоты флегмы в сливной трубе над уровнем жидкости на нижней тарелке, которое компенсировало бы разность давлений ( pz - рх) и было бы достаточным для создания потока флегмы на нижней контактной ступени. Таким образом, высота подъема флегмы в сливной трубе или сливном сегменте тарелки, уравновешивающая различные потери напора при движении флегмы и паров, должна определиться как сумма всех высот столба жидкости, отвечающих этим потерям. [26]
 |
Детали устройства колонки с Принцип действия колонки. [27] |
Они могут быть также применены для более простого расчета необходимого числа теоретических тарелок при разделении идеальной жидкой смеси, чем это обычно делают в технике. Изложенные выше расчеты не принимают во внимание ни времени, необходимого для достижения соответствующего теплового режима на тарелках, ни зависимости теоретического числа тарелок от скорости работы колонки. Опытные данные показывают, что первым фактором можно в рассматриваемых случаях пренебрегать и что в довольно широких пределах скорости испарения и движения флегмы число теоретических тарелок остается достаточно постоянным. [28]
Ситчатая тарелка состоит из следующих элементов ( фиг. Пар, поднимающийся в колонне, проходит через отверстия в диске и барботирует через жидкость, протекающую по тарелке. Как и в случае колпачковых тарелок, направление движения флегмы в высокотемпературных установках может быть радиальным, круговым, диаметральным и раздельным. Чаще всего для ситча-тых тарелок применяют диаметральное распределение флегмы. В установках низкотемпературной ректификации ( в производстве кислорода) применяются кольцевые ситчатые тарелки с движением жидкости по кольцу. [29]
Поскольку плотность этой жидко-паровой смеси меньше плотности чистой флегмы, для поддержания требуемого гидрозатвора необходимо иметь большую высоту столба жидкости в сливной трубе. Это приводит к еще большему заполнению сливной трубы с последующим еще большим ухудшением условий выделения растворенных паров из флегмы, имеющим следствием приближение условий, способствующих захлебыванию колонны. Поэтому колонна должна проектироваться с учетом необходимого пространства для выделения паров из жидкости, поступающей в сливную трубу. С этой целью обычно увеличивают расстояние между тарелками, удлиняя сливную трубу, или увеличивают диаметр тарелки. Однако последнее мероприятие может привести к недопустимому снижению скорости движения паров, при котором эффективность контактирования сводится практически на нет, и поэтому, ликвидируя условия, способствующие захлебыванию, можно упустить из поля зрения не менее важный фактор - эффективность барбо-тажа. Таким образом, основным средством предотвращения захлебывания колонны является правильный выбор расстояния между тарелками, основанный на расчетах падений напора при движении флегмы и паров по тарелкам. [30]
Страницы: 1 2