Т 5 ехнологическая схема и ее описание
Рис. 1. Принципиальная схема ректификационной установки.
1 – емкость для исходной смеси; 2, 9 – насосы; 3 - теплообменник-подогреватель; 4 – кипятильник; 5 – ректификационная колонна; 6 – дефлегматор; 7 – холодильник дистиллята; 8 – емкость для сбора дистиллята; 10 – холодильник кубовой жидкости; 11 – емкость для кубовой жидкости.
Исходная смесь из промежуточной емкости 1 центробежным насосом 2 подается в теплообменник 3, где подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение в ректификационную колонну 5 на тарелку питания, где состав жидкости равен исходной смесиxF.
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. 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 xp, которая получается 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 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 кубовой остаток (обогащенный труднолетучим компонентом).
Подбор конструкционного материала
При конструировании химической аппаратуры следует применять стойкие металлические и неметаллические конструкционные материалы в заданных агрессивных средах. Важно учитывать все виды возможного коррозийного разрушения материалов в агрессивной среде при заданных рабочих параметрах. При выполнении прочностных расчетов в первую очередь сталкиваются с необходимостью оценки общей поверхностной коррозии выбираемого конструкционного материала, характеризующегося проницаемостью υмм/год.
Всегда нужно стремиться к выбору конструкционных материалов, характеризующихся минимальной проницаемостью.
В расчетах аппаратуры на прочность, потеря по толщине материала на коррозию, учитывается соответствующей прибавкой С, определяемой амортизационным сроком службы аппарата и проницаемостью по формуле:
C = υ∙τ,
где υ = 0,1 мм/год – коррозионная проницаемость;
τ = 20 лет – амортизационный срок службы аппарата.
Тогда, C = 0,1∙20 = 2 мм = 0,002 мм.
Выбираем материал по таблице[,с.29].
Принимаем сталь Х18Н9Т. Сталь Х18Н9Т применяется для обечаек, днищ, фланцев, трубных решеток, патрубков штуцеров, тарелок и других деталей сварной, кованной, литой химической аппаратуры, работающих в условиях рабочих температур -253 oС до +610 oС и неограниченным давлением.
Остальные детали, не соприкасающиеся с токсичной, коррозионной средой, изготовляются из стали Ст3.