Ректификация. Аппараты процесса. Неполадки, возникающие при ректификации.


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

РЕКТИФИКАЦИЯ Ректификация (от лат. rectus — прямой и facio — делаю) — это процесс разделения бинарных или многокомпонентных смесей за счёт противоточного массо- и теплообмена между паром и жидкостью. Ректификация - разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, отличающиеся температурами кипения, путём многократных испарений жидкости и конденсации паров. Аппараты1.Ректификационная колонна — цилиндрический вертикальный сосуд постоянного или переменного сечения, оснащенный внутренними тепло- и массообменными устройствами и вспомогательными узлами, предназначенный для разделения жидких смесей на фракции, каждая из которых содержит вещества с близкой температурой кипения. Классическая колонна представляет собой вертикальный цилиндр, внутри которого располагаются контактные устройства — тарелки или насадки. Соответственно различают ректификационные колонны тарельчатые и насадочные. Вспомогательные узлы предназначены для ввода, распределения и аккумулирования (сбора) жидкости и пара. Принцип работы1. Процесс эвапорации — однократного отделения пара от жидкости.2. Пары поднимаются, охлаждаются, конденсируются в холодильнике-конденсаторе и подаются обратно на верхнюю тарелку колонны в качестве орошения. 3. Продукт, отводимый с верха колонны, называют дистиллятом. Часть дистиллята, сконденсированного в холодильнике и возвращённого обратно в колонну, называют орошением или флегмой. 4. В кубе колонны создается 2 потока: 1 поток — жидкость, стекающая с верха и 2 поток — пары, поднимающиеся с низа колонны. Основные факторы, влияющие на работу ректификационных колонн, и качество получаемой продукции. Температуру в колонне контролируют в нескольких точках: в зоне ввода нефти, в нижней части на выходе мазута или гудрона, в верхней части на выходе паров и в линиях отбора боковых фракций. Постоянство температуры в зоне ввода сырья обеспечивается регулированием его нагрева в трубчатой печи. Повышенное давление в ректификационных колоннах используют для ректификации газообразных углеводородов Для наблюдения за температурой, давлением, расходами орошения, отбираемых продуктов и водяного пара служат контрольно-измерительные приборы, автоматические анализаторы качества. Показания этих приборов позволяют следить за ходом процесса ректификации, качеством продуктов и своевременно устранять возможные отклонения от заданного режима.Аппараты Теплообменные аппа­раты — это устройства, широко используемые в нефтепереработке для эффективного использования тепла горячих продуктов для нагрева сы­рья, либо для конденсации паров и охлаждения нефтепродуктов до тре­буемых температур. Наиболее распространенными теплообменными аппаратами в нефтеперерабатывающей промышленности являются: кожухотрубчатые теплообменные аппараты, теплообменники «труба в трубе», рибойлеры, конденсаторы- холодильники воздушного охлаждения.Аппараты Трубчатые печи являются огневыми аппаратами, предназначенными для передачи тепла, выделяющегося при сжигании топлива, нагреваемому продукту. Трубчатые печи получили широкое распространение благодаря следующим особенностям: 1. Их работа основывается на принципе однократного испарения, что обеспечивает либо глубокий отгон при данной конечной температуре нагрева сырья, либо заданный отгон при более низкой температуре нагрева.2. Они обладают высокой тепловой эффективностью, достаточно компактны, у них высокий коэффициент полезного действия, они могут обеспечивать большую тепловую мощность.3. Нагрев сырья или какого-либо продукта в трубчатых печах происходит практически без заметного термического разложения вследствие малого времени пребывания нагреваемого продукта в зоне повышенных температур.4. Печи удобны в эксплуатации и позволяют применить автоматизацию для управления режимом горения топлива.Аппараты Схема трубчатой печиТиповая двухкамерная трубчатая печь (шатрового типа): I — потолочный экран; 2 — конвективный пучок труб; 3 — трубная решетка конвективного пучка; 4 — взрывное окно; 5 — трубная подвеска; 6 — каркас печи; 7 — смотровой лючок: 8 — подвесная кладка; 9 — туннель для форсун­ки; 10 — подовый экран Общая характеристика пожарной опасности ректификационных колонн.Пожаровзрывоопасность ректификационных установок характеризуется следующими факторами:пожаровзрывоопасными свойствами обращающихся в них веществ; их количеством; режимом работы установки (температурой, давлением).Обычно на ректификационных установках происходит разделение горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, горючих сжиженных газов.В этом случае пожаровзрывоопасны и ректификат и остаток.При разделении разбавленных водных растворов (например, раствора спирта в воде) исходная смесь и остаток могут быть непожароопасными, а готовый продукт обладать пожаровзрывоопасными свойствами (спирт-ректификат).Количество горючих веществ, обращающихся в ректификационной установке, зависит от ее производительности.Пожароопасные вещества находятся не только в колонне, но и в других аппаратах ректификационной установки. Это теплообменники, сборники, промежуточные емкости, емкости орошения и др.Это также следует учитывать при оценке пожаровзрывопасности конкретной ректификационной установки. Общая характеристика пожарной опасности ректификационных колонн1. В промышленности процессы ректификации часто используются для разгонки ЛВЖ, ГЖ и сжиженных горючих газов (газофракционирование).2. В ректификационных колоннах жидкость на каждой тарелке находится при температуре кипения, причем температура кипения раствора сверху вниз постепенно повышается.3. Колонны обычно работают при незначительном избыточном давлении (1,2… 7 атм), необходимом для преодоления гидравлического сопротивления слоя жидкости на тарелках или слоя насадки, а иногда под вакуумом или под повышенным давлением (до 30 атм).4. Ректификационные колонны – аппараты большой емкости. Высота колонн колеблется в пределах 10…40 м и выше (до 120 м) диаметр 1…4 м и более (до 7 м). В колоннах находится большое количество горючей жидкости (около 20…40 т· ч-1) и пара (до 60 т· ч-1).5. Ректификационные колонны имеют большое количество различного рода соединений, люков, лазов, патрубков. 6. Во многих случаях рабочая температура в ректификационных колоннах ниже температуры самовоспламенения разгоняемой жидкости, но может быть и выше температуры самовоспламенения (например, при разгонке продуктов термического крекинга нефти температура в нижней части колонны равна 380…400оС, а температура самовоспламенения остатка: 390…410оС.7. Образование горючих концентраций внутри колонны исключено, так как воздуха в колонне нет (в ней только жидкость и ее пары).Кроме того, температура кипения жидкости на тарелках всегда выше верхнего температурного предела воспламенения пламени.8. Период установившегося режима работы колонны характеризуется:постоянством расхода и составом исходной смеси;постоянством ректификата и остатка в колонне;а также постоянством температуры и давления в колонне.9. В период нормальной колонн имеется возможность выхода наружугорючих паров и флегмы при появлении неплотностей, повреждений, разгерметизации соединений и уплотнений. И в этом заключается главная опасность в период нормальной работы колонн.*ЛВЖ – легковоспламеняющаяся жидкость*ГЖ – горючие жидкости ПрименениеРектификацию широко применяют в промышленности, например, для получения ректификованного этилового спирта, с отделением сивушных масел и альдегидных фракций, для выделения бензинов, керосинов и других фракций из нефти, а также получения компонентов воздуха (кислорода, азота, инертных газов).

Приложенные файлы


Добавить комментарий