Asosiy texnologik jarayonlar

2.3. Rektifikatsiya blokining texnologik sxemasining tavsifi
Rektifikatsiya zavodining texnologik sxemasini ko'rib chiqamiz
(2-rasm).
PE ta'minot idishidan dastlabki aralashma markazlashtiruvchi nasos bilan P isitgichga beriladi, u erda u qaynash nuqtasiga qadar isitiladi va RK distillash ustunining besleme plitasiga beriladi. Tovoqlardan oqib tushayotgan suyuqlik kubikka kiradi, undan qozon K ga kiradi, qozondan suyuq buglar kolonnaning pastki qismiga kirib, dastlabki aralashma tomon siljiydi, u orqali ko'piklanadi va kam qaynaydigan komponent bilan boyitiladi. . Ustundan chiqib, bug 'D reflyuksiya kondanseriga kiradi va zichlanadi. Distillat ajratuvchi P ga kiradi, u erda u ikkita oqimga bo'linadi: reflyuksning bir qismi ustunga qaytadi va tovoqlar bo'ylab oqadi, yuqori qaynoq tarkibiy qism bilan boyitiladi va boshqa qismi sovutgich X1 ga kiradi, sovutiladi va kiradi qabul qiluvchi tank PE2. Ish davom etar ekan, kubdan suyuqlikning bir qismi sovutgich X2 ga yo'naltiriladi va PE1 qabul qiluvchi idishga harakatsiz qoldiq sifatida kiradi.

2-rasm. Rektifikatsiya zavodining texnologik diagrammasi

Sanoatda qopqoq, elak, qadoqlangan, plyonkali quvurli ustunlar va markazlashtiruvchi plyonka rektifikatorlari qo'llaniladi. Ular asosan apparatning ichki tuzilishini loyihalashda farq qiladi, uning maqsadi suyuqlik va bug'ning o'zaro ta'sirini ta'minlashdir. Bu o'zaro ta'sir bug 'tovoqlar (qopqoq yoki elak) ustidagi suyuqlik qatlami orqali pufakchalash paytida yoki bug' va suyuqlikning o'rash ustiga yoki suyuq plyonkadan oqib tushayotgan suyuqlik yuzasiga tegishi paytida yuz beradi.

Disk-stakan ustunlari ko'pincha rektifikatsiya zavodlarida qo'llaniladi. Oldingi patnisdagi bug'lar qopqoqlarning bug 'quvurlariga kirib, qopqoqlar qisman botgan suyuqlik qatlami orqali pufakchaga ega. Qopqoqlarning teshiklari yoki tishli teshiklari bor, ular bug'ni suyuqlik bilan aloqa qilish sirtini oshirish uchun kichik oqimlarga bo'linadi. Haddan tashqari oqim naychalari suyuqlikni etkazib berish va to'kish va laganda uning darajasini tartibga solish uchun ishlatiladi. Bug 'va suyuqlik o'rtasida massa uzatish va issiqlik o'tkazishning asosiy sohasi, tadqiqotlar ko'rsatilgandek, bug' pufakchasi natijasida hosil bo'lgan laganda ustidagi ko'pik va purkagich qatlami. Ushbu qatlamning balandligi qopqoqlarning kattaligiga, ularning cho'milish chuqurligiga, bug’ tezligiga, laganda ustidagi suyuqlik qatlamining qalinligiga, suyuqlikning fizik xususiyatlariga va boshqalarga bog'liq. Hisob-kitoblarda plitalarning dizayn xususiyatlarini hisobga olish kerak.
Vana disklari o'zlarini sozlash qobiliyatlari tufayli katta yuk oralig'ida yuqori samaradorlikni namoyish etdi. Yukga qarab, valf vertikal ravishda harakat qiladi, yashash joyini o'zgartiradi
bug'ning o'tishi uchun bo'limlar, maksimal qism ko'tarilishni cheklaydigan asbob balandligi bilan belgilanadi. Bug 'teshiklarining ochiq uchastkasi maydoni kolonnaning kesim maydonining 10-15 foizini tashkil qiladi. Bug 'tezligi 1,2 m / s ga etadi. Vanalar dumaloq yoki to'rtburchaklar plitalar shaklida yuqori yoki pastki ko'targich cheklovchisida ishlab chiqariladi.
S shaklidagi elementlardan yig'ilgan tovoqlar, bug 'va suyuqlikning bir xil yo'nalishda harakatlanishiga imkon beradi va laganda suyuqlik kontsentratsiyasini tenglashtirishga yordam beradi.
Yupqa tovoqlar suyuqlik oqimi yo'nalishi bo'yicha bug 'beradi. Ular reaktiv rejim parchalardagi bug 'tezligi 12 m / s dan oshganda paydo bo'lganda eng samarali ishlaydi. Erkin tasavvurlar maydoni ustunlar kesimining 10% ni tashkil qiladi. Tarozilar kemerli va bargchali; ular plastinkada gandiraklashadi. Dizaynning soddaligi, samaradorligi va yuqori mahsuldorligi bu tovoqlar afzalliklari.
Lamellar tagliklari ufqqa nisbatan 4-9 ° burchak ostida joylashgan alohida plitalardan yig'iladi. Bug 'plitalar orasidagi bo'shliqlardan 20-50 m / s tezlikda o'tadi. Splash yo'qotilishini kamaytirish uchun plitalar ustiga to'siq plitalari o'rnatilgan. Ushbu tovoqlar yuqori ishlashi, past qarshilik va oddiy dizayni bilan ajralib turadi.
Nosozliklarga panjara, panjara, quvurli, elak plitalari (drenaj moslamalari bo'lmagan tekis yoki to'lqinli) kiradi. Tovoqlarning ochiq maydoni 15-30% gacha o'zgarib turadi. Suyuqlik va bug 'har bir teshikdan, ularning boshlari nisbatiga qarab, navbatma-navbat o'tadi. Tovoqlar past qarshilikka, yuqori samaradorlikka ega, sezilarli yuk ostida ishlaydi va oddiy dizayni bilan ajralib turadi.
Paketlangan ustunlar sanoatda keng qo'llaniladi. Ular ma'lum hajmdagi qismlar yoki qadoqlash korpuslari shaklida inert materiallar bilan to'ldirilgan silindrsimon apparatlar, masalan, fazalar aloqa yuzasini oshirish va suyuqlik va bug 'fazalarini aralashtirishni kuchaytirish uchun halqalar, sharlar. Paketlangan ustunlardagi massa va issiqlik almashinuvi nafaqat fazalarning fizik xususiyatlari bilan belgilanadigan molekulyar diffuziya hodisalari, balki oqimlarning turbulentligini aniqlaydigan kolonna ishlashining gidrodinamik shartlari bilan ham xarakterlanadi: laminar, oraliq va turbulent bo'lib, unda bug 'oqimi doimiy, uzluksiz va bo'sh hajmni to'ldiradi, ko'krakni suyuqlik egallamaydi, suyuqlik esa faqat ko'krak yuzasi bo'ylab oqadi. Turbulent harakatni yanada rivojlantirish sirt taranglik kuchlarini engib o'tishga va suyuqlik va bug 'oqimlari orasidagi chegara sathining buzilishiga olib kelishi mumkin. Bunda gaz girdoblari suyuqlik oqimiga kirib boradi, suyuqlik bug 'bilan emulsiya qilinadi va fazalar orasidagi massa almashinuvi keskin oshadi. Emulsifikatsiya holatida suyuqlik o'rash ustiga taqsimlanmaydi, lekin uning bug 'bilan to'ldirilmagan butun hajmini to'ldiradi; suyuqlik uzluksiz fazani hosil qiladi va gaz suyuqlikda taqsimlangan dispers fazani hosil qiladi, ya'ni. o'zgarishlar inversiyasi sodir bo'ladi. Paketlangan ipni tegmaslik tezlik asosida o'lchash kerak. Tegmaslik tezligidan oshib ketganda, suyuqlikning teskari harakati pastdan yuqoriga qarab boshlanadi, ustunning "toshqini" deb nomlanadi va uning ishlash rejimining buzilishi sodir bo'ladi.
Quvurli plyonkalarni distillash ustunlari vertikal quvurlar to'plamidan iborat bo'lib, uning ichki qismida suyuqlik yupqa plyonka sifatida pastga tushib, quvurlar orqali ko'tarilgan bug 'bilan ta'sir o'tkazmoqda. Bug 'kubdan naychalarga oqadi. Qayta oqim to'g'ridan-to'g'ri naychalarning ichki yuzasida, ularning yuqori qismida suv bilan sovutilgan reflyuks kondensatorida hosil bo'ladi. Amaldagi naychalarning diametri 5-20 mm. Naychaning diametri pasayishi bilan plyonka apparati ta'siri oshadi. Quvurli ustunlar ishlab chiqarish qulayligi, yuqori massa koeffitsientlari va bug 'harakatiga nisbatan juda kam gidravlik qarshilik bilan ajralib turadi. Sun'iy sug'orish bilan ko'p trubkali (va uzun trubkali) ustunlar umumiy o'lchamlari va og'irligi disk turiga qaraganda ancha kichik.
Elak ustunlari asosan alkogol va suyuq havoni to'g'irlash uchun ishlatiladi. Ular uchun ruxsat etilgan suyuqlik va bug 'yuklari nisbatan kichik bo'lib, ularning ishlash rejimini tartibga solish qiyin. Bug 'va suyuqlik o'rtasidagi massa va issiqlik almashinuvi asosan ko'pik va purkagich qatlamidagi laganda tagidan bir oz masofada sodir bo'ladi. Teshiklardan o'tgan bug'ning bosimi va tezligi laganda ustidagi suyuqlik qatlamining bosimini engib o'tishi va teshiklardan o'tishiga qarshilik yaratishi uchun etarli bo'lishi kerak. Bug'ning tovoqning barcha teshiklaridan o'tishini ta'minlash, shuningdek ular orqali suyuqlik oqishini oldini olish uchun elak patnislari qat'iy gorizontal ravishda o'rnatilishi kerak. Odatda elak plitasining teshiklari diametri 0,8-3,0 mm oralig'ida olinadi.
Barcha rektifikatsiya birliklari, ustunlarning turi va dizaynidan qat'i nazar, partiyali va uzluksiz bo'linmalarga bo'linadi.
Dastlab distillash qurilmalarida dastlabki aralash distillashga quyiladi, bug'lar hosil bo'lishi bilan doimiy qaynash saqlanadi. Bug 'distillashning bir qismi bilan sug'orilib, mustahkamlash uchun kolonnaga kiradi. Distillashning ma'lum bir haroratgacha sovutilgan qaytaruvchi kondensatoridan yoki so'nggi sovutgichidan yana bir qismi boshqaruv lampasi orqali tayyor mahsulot kollektsiyasiga kiradi. Uzluksiz ustunlarda rektifikatsiya kubdagi suyuqlik berilgan tarkibga yetguncha amalga oshiriladi. Keyin kubni isitish to'xtatiladi, qolgan qismi kollektorga quyiladi va dastlabki aralash yana distillash uchun kubga yuklanadi. Kam miqdordagi aralashmalarni ajratish uchun davriy rektifikatsiya bo'linmalari muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda. Partiya distillash bloklarining katta kamchiliklari bu jarayon davom etar ekan, tayyor mahsulot (distillash) sifatining yomonlashishi, shuningdek, kubni vaqti-vaqti bilan tushirish va yuklash paytida issiqlik yo'qotilishi. Ushbu kamchiliklar doimiy ravishda tuzatish yo'li bilan yo'q qilinadi.
Uzluksiz ustunlar quyi (to'liq) qismdan iborat bo'lib, unda yuqori uchuvchan tarkibiy qism pastga oqib tushayotgan suyuqlikdan va yuqori (mustahkamlovchi) qismdan iborat bo'lib, uning maqsadi uchuvchan komponentning ko'tarilayotgan bug'larini boyitishdir. Uzluksiz rektifikatsiya birligining sxemasi davriydan farq qiladi, chunki ustun ma'lum bir tarkibdagi dastlabki aralashma bilan doimiy ravishda doimiy ravishda oziqlanadi; doimiy sifatli tayyor mahsulot ham doimiy ravishda chiqarib yuboriladi.
Aloqa fazalari oqimlarining nisbiy harakatini tashkil etish uslubiga ko'ra rektifikatsiya ustunlari qarama-qarshi, to'g'ridan-to'g'ri, o'zaro va to'g'ridan-to'g'ri oqimlarga bo'linadi. Va aloqa fazalari kesimining boshqarilishi bo'yicha - tartibga solinmagan va sozlanishi tasavvurlar bo'lgan plitalarda.
Qarama-qarshi tovoqlar yuqori suyuqlik ko'rsatkichlari, oddiy dizayni va kam metall sarfi bilan ajralib turadi. Ularning asosiy kamchiliklari past samaradorlik va barqaror ishlashning tor doirasi, oqimlarning ustunlar kesmasi bo'yicha notekis taqsimlanishi bo'lib, bu ulardan foydalanishni sezilarli darajada cheklaydi.
To'g'ri tovoqlar samaradorlikning oshishi bilan ajralib turadi, lekin o'rtacha ajratish samaradorligi, gidravlik qarshiligining oshishi va ko'p mehnat talab qiladigan ishlab chiqarish, ular bosim ostida ajratish jarayonlarida foydalanish uchun afzaldir.
O'zaro oqim laganda turlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
1) quyidagi konstruksiyalarning aloqa fazalarining tartibga solinmagan qismiga ega bo'lgan tovoqlar: elak, bamperli elak, dumaloq, to'rtburchaklar, olti burchakli, S shaklidagi, yivli qalpoqli shapkalar;
2) quyidagi konstruksiyalarning sozlanishi kesimiga ega bo'lgan tovoqlar: kapsulali valfli, diskli, plastinka, diskdan chiqaruvchi valflar; balastli valf; estrodiol qopqoqli valf (masalan, S shaklidagi va valfli elak) va boshqalar.
O'zaro faoliyat oqimli tovoqlar bir butun sifatida ajralib turadi (teshilganlardan tashqari) eng katta ajratish qobiliyati, chunki ulardagi suyuqlikning yashash vaqti boshqa turlarga nisbatan eng katta hisoblanadi.
plitalar. Ko'pikli qopqoqli tovoqlar kamchiliklariga o'ziga xos unumdorlik, nisbatan yuqori gidravlik qarshilik, yuqori metall sarfi, murakkablik va yuqori ishlab chiqarish xarajatlari
Rektifikatsiya ustunlarida o'zlarining xarakteristikalari va texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlari bilan sezilarli darajada farq qiladigan yuzlab turli xil aloqa moslamalari dizaynlari qo'llaniladi. Shu bilan birga, eng zamonaviy dizaynlar bilan bir qatorda, bunday turdagi aloqa moslamalari (masalan, yivli tovoqlar va boshqalar) ishlamoqda, garchi ular maqsadli mahsulotlarni olishni ta'minlasa ham, zamonaviy va istiqbolli tarmoqlar uchun tavsiya etilishi mumkin emas. .
Eng keng tarqalgan rektifikatsiya birliklari - har xil turdagi tovoqlar bo'lgan qabariq ustunlari: qabariq qopqog'i, suv o'tkazgichi, cho'milish va boshqalar. Dizaynning soddaligi va texnik xizmat ko'rsatishning qulayligi bilan ajralib turadigan elak patnislari bo'lgan qurilmalar o'zlarini yaxshi isbotladilar.
Kontakt qurilmalarining turini tanlashda ular odatda quyidagi asosiy ko'rsatkichlarga asoslanadi:
a) ishlash;
b) gidravlik qarshilik;
c) samaradorlik;
d) ishchi yuklarning diapazoni;
e) qatronlar yoki boshqa qatlamlar hosil bo'lishiga moyil bo'lgan muhitda ishlash qobiliyati;
f) moddiy iste'mol;
Bamperli elak patnislari nisbatan past gidravlik qarshilikka ega, unumdorligi oshgan, ammo ko'pikli qopqoqli tovoqlar bilan taqqoslaganda ish diapazoni torroq. Ular asosan vakuum ustunlarida ishlatiladi.
Shlangi qarshilik jihatidan eng yaxshi ko'rsatkichlar klapanli teshikli va S shaklidagi disklar va samaradorlik jihatidan - vana balasti va vana bilan S shaklidagi.
Shuni ta'kidlash kerakki, "har doim va istalgan joyda" samarali ishlaydigan universal laganda dizaynlari mavjud emas. Turli xil variantlardan ma'lum bir tovoqlar turini tanlayotganda, dizaynga ustunlik berish kerak, ularning ishlash ko'rsatkichlari eng ko'p talablarga javob beradi (barchasi hammasi emas). Iloji boricha kamroq gidravlik qarshilikka ega bo'lgan aloqa moslamalarini ishlatish afzaldir.