Описание принципиальной схемы

Рис.1 Принципиальная схема ректификационной установки:

ёмкость для исходной смеси ; 2, 9- насосы; 3- теплообменник-подогреватель; 4 - кипятильник;

5- ректификационная колонна; 6- дефлегматор; 7- холодильник дистиллята; 8- ёмкость для сбора дистиллята; 10- холодильник кубовой жидкости; 11- ёмкость для кубовой жидкости.

Принципиальная схема ректификационной установки представлена на рис. 1. Исходную смесь из промежуточной емкости 1 центробежным насосом 2 подают в теплообменник 3, где она подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение в ректификацион­ную колонну 5 на тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной смеси. Стекая вниз по колонне, жидкость взаимодействует с поднимающимся вверх паром, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике 4. Начальный состав пара примерно равен составу кубового остатка, т. е. обеднен легколетучим компонентом. В результате массообмена с жидкостью пар обогащается легколетучим компонентом. Для более полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкостью (флегмой) состава , получаемой в дефлегматоре 6 путем конденсации пара, выходящего из колонны. Часть конденсата выводится из дефлегматора в виде готового продукта разделения - дистиллята, который охлаждается в теплообменнике 7 и направляется в промежуточную емкость 8.

Из кубовой части колонны насосом 9 непрерывно выводится кубовая жидкость - продукт, обогащенный труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике 10 и направ­ляется в емкость 11.

Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный неравновесный процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят (с высоким содержанием легколетучего компонента) и кубовый остаток (обогащенный труднолетучим компонентом).

Расчет ректификационной колонны сводится к определению ее основных геометрических размеров - диаметра и высоты. Оба параметра в значительной мере определяются гидродинамическим режимом работы колонны, который, в свою очередь, зависит от скоростей и физических свойств фаз, а также от типа насадки.

Место строительства и конструкционные материалы.

Место строительства - г. Москва.

Средняя температура воздуха в январе -10,8 С, средняя температура воздуха в июле - 18,0 С (2, с 538, табл. XL)

Выбор конструкционных материалов:

Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632-61)

λ = 15,9 Вт/м∙с (5, с. 101)

Назначение: переходы для трубопроводов, отводы для трубопроводов, обечайки, днища, фланцы, болты, гайки, патрубки штуцеров, трубопроводы, трубопроводы химических производств.

Описание технологической схемы

Исходная смесь, содержащая 35% масс. метанола и 65% масс. воды в количестве 5000 кг/ч при температуре 25°С поступает в емкость для хранения исходной смеси (поз. Е1), откуда насосами (поз. Н1 и Н2) перекачивается в подогреватель (поз. П), подогревается водяным паром, давление которого составляет 0,6 МПа, до температуры кипения и подается в колонну (поз. КР), внутри которой размещены ситчатые тарелки. Кипятильник (поз. К) является источником парового потока, в нем жидкость испаряется при помощи водяного пара. Конденсатор (поз. Д) является источником жидкого потока. В конденсаторе паровая смесь с содержанием 99,5% масс. метанола конденсируется проточной водой, взятой при температуре 25°С. Конденсат поступает в разделитель (поз. Р), откуда часть жидкости возвращается в виде флегмы в колонну при помощи насосов (поз. Н3 и Н4), а часть охлаждается в водяном холодильнике (поз Х2) до температуры 35°С и поступает емкость (поз. Е3). Кубовый остаток с содержанием 0,5% масс. метанола поступает в водяной холодильник (поз. Х1), охлаждается до температуры 35°С и насосами (поз. Н5 и Н6) перекачивается в емкость для хранения кубового остатка (поз. Е2). В схеме для отвода конденсата, образующегося при работе кубового кипятильника и подогревателя исходной смеси, предусмотрены конденсатоотводчики (поз КО1 и КО2).