Цыганков П.С., Цыганков С.П. Руководство по ректификации спирта – скачать книгу бесплатно полностью

Жанры  |   Рассылка  |   ВКонтакте  twitter  Google +  МойМир  Одноклассники  LiveJournal  Telegram

скачать полностью книгу Цыганков П.С., Цыганков С.П. Руководство по ректификации спирта

 Скачать бесплатно книгу Цыганков П.С., Цыганков С.П. Руководство по ректификации спирта

 Читать  онлайн  книгу в форматах fb2, epub, pdf, mobi, lrf

заказать книгу в интернет-магазине Перегонка и ректификация в нефтепереработке - Александров И. А. | Купить книгу с доставкой

Цыганков П.С., Цыганков С.П. Руководство по ректификации спирта. –М.: Пищепромиздат, 2001. –400 с. ISBN 5-89703-035-9.

Перегонка спиртовых смесей с помощью ректификационных колонн

Простая перегонка и перегонка с дефлегмацией – периодические процессы. Непрерывную перегонку осуществляют с применением ректификационных колонн (рис. II-5).
Перегонка с применением ректификационных колонн не только дает возможность вести процесс в непрерывном режиме, но и получать компоненты в чистом виде. Разделяемые смеси могут быть двухкомпонентными (бинарными) и многокомпонентными. Рассмотрим процесс ректификации на примере двухкомпонентной смеси.
Физическая сущность процесса ректификации заключается в двустороннем массо- и теплообмене между противоточно движущимися неравновесными потоками пара и жидкости при высокой турбулизации поверхности контактирующих фаз. В результате массообмена пар обогащается легколетучими, а жидкость – труднолетучими компонентами. При определенном числе контактов можно получить пар, состоящий в основном из легколетучих компонентов, а жидкость – из труднолетучих компонентов.

Процесс ректификации осуществляется в специальных аппаратах – ректификационных колоннах. Способ контактирования потоков в колоннах может быть ступенчатым (в тарельчатых колоннах) или непрерывным (в насадочных и пленочных колоннах).
В колоннах специальные контактные устройства (тарелки, насадки) создают условия для максимального контакта взаимодействующих парового и жидкостного потоков. Чтобы в этих потоках шел процесс массо- и теплообмена, на входе в контактное устройство они должны быть неравновесными. При контактировании потоков в результате тепло- и массообмена уменьшаются величина неравновесности и скорость процесса. В идеальном контактном устройстве в результате контакта потоков неравновесность должна достигнуть нуля и процесс массообмена прекратится (Y* и X* равновесны – рис. II-6).

Далее потоки отделяются один от другого и процесс массообмена продолжается на смежном контактном устройстве, но с другими неравновесными по составу потоками пара и жидкости. В результате многократных контактов на последовательных тарелках (ступенях контактирования) состав взаимодействующих потоков существенно изменяется: восходящий паровой поток в колонне обогащается ЛЛК, а жидкостный, стекающий вниз по колонне, обедняется им, т.е. обогащается ТЛК. При достаточно долгом пути контактирования движущихся по колонне навстречу друг другу потоков двухкомпонентной смеси можно получить в конечном счете в верхней части колонны пар, представляющий собой практически чистый ЛЛК, конденсат которого дает дистиллят, а из нижней части колонны (куба) – практически чистый ТЛК, который именуется кубовым остатком (или просто остатком). В главе IV подробно рассматриваются типы и принцип действия контактных устройств.

Жидкостный поток в колонне (флегма) образуется в результате частичной конденсации пара, выходящего из верхней части колонны, в специальных теплообменных аппаратах – дефлегматорах, или вводится на верхнюю тарелку колонны в виде питания.

Обогрев ректификационных колонн – закрытый и открытый

Для создания парового потока в колонне в ее нижнюю часть (в куб) подается соответствующее количество тепла – или за счет непосредственного ввода греющего пара в кубовую жидкость (открытый обогрев колонны), или подачей пара в специальный теплообменник-испаритель; через поверхность теплопередачи последнего теплота конденсации греющего пара передается кипящей кубовой жидкости, из которой образуется паровой поток (закрытый обогрев колонны).

Обогрев колонн открытым паром применяется в том случае, когда конденсат греющего пара не ухудшает качество кубового остатка, не взаимодействуют с продуктами ректификации и не образует новых систем, которые трудно разделить в колонне. При открытом обогреве конденсат греющего пара смешивается с кубовым остатком. При закрытом обогреве требуются пар более высокого давления и наличие поверхности теплопередачи (испарителя).

Ректификационные колонны могут быть полными и неполными (рис. II-7). Полная колонна (рис. II-7, а) состоит из отгонной, или исчерпывающей (нижней) части и концентрационной (верхней). Питание в полную колонну вводится через среднюю часть на верхнюю (питательную) тарелку отгонной части колонны. В полной ректификационной колонне создаются условия для получения практически в чистом виде обоих компонентов бинарной смеси, подлежащей разделению.
Неполная колонна имеет только отгонную часть (рис. II-7, б) или одну концентрационную часть (рис. II-7, в). Питание в неполную отгонную колонну подается на ее верхнюю тарелку, в неполную концентрационную колонну – под нижнюю тарелку (в куб) в парообразном виде.

В неполной отгонной колонне из нижней части (из куба) выводится практически чистый ТЛК, а из верхней части отводится пар, частично обогащенный ЛЛК. Из верхней части неполной концентрационной колонны отводится практически чистый ЛЛК, а снизу остаток, частично обогащенный ТЛК.
В отличие от полной колонны, в неполных колоннах получается только один практически чистый компонент, и для дальнейшего обогащения дистиллята ЛЛК отгонной колонны или остатка концентрационной колонны ТЛК требуется их дальнейшая ректификация.

Что такое флегмовое число в процессах ректификации спиртов

Орошение, необходимое для проведения процесса ректификации в отгонных колоннах, осуществляется путем подачи питания в жидком виде на верхнюю тарелку. Учитывая отсутствие дефлегматоров для создания флегмы в неполных отгонных колоннах, они считаются открытыми.
В полных и неполных концентрационных колоннах орошение производится за счет части конденсата пара, выходящего из колонны. Остальная доля конденсата пара образует дистиллят – верхний продукт колонны, поэтому орошение колонны и отбор дистиллята количественно связаны между собой. Отношение количества конденсата пара (при температуре конденсации), поступающего на орошение колонны (флегмы), L к количеству дистиллята D называется флегмовым числом, или числом флегмы.

Флегмовое число может изменяться от 0 до ∞. При R = 0 (орошение отсутствует) в колонне не будет массообмена, а следовательно, и обогащения пара ЛЛК. Пар будет проходить транзитом по колонне, и процесса ректификации не будет. При R –> ∞ весь конденсат пара, выходящего из колонны, полностью будет поступать на орошение колонны; в этом случае отбор дистиллята равен нулю, колонна работает «сама на себя», не выдавая дистиллята. При непрерывном режиме нижний продукт будет иметь тот же состав, что и питание колонны.

Практически колонна должна работать при 0 < R < ∞. Рабочая величина R определяется на основании технико-экономического расчета.
Отбор дистиллята можно производить после частичной или полной конденсации пара (см. рис. II-8). При первом способе обеспечивается дополнительное обогащение дистиллята ЛЛК за счет частичной конденсации пара (дробная конденсация) и массообмена, происходящего между паром и конденсатом при противоточном движении их в дефлегматоре. При втором способе пар, выходящий из колонны, дистиллят и флегма имеют одинаковый состав, и дефлегматор не дает никакого концентрирующего эффекта.

Теплота конденсации пара обычно отводится водой, промежуточными продуктами, подлежащими нагреванию, или воздухом в специальных воздушных теплообменниках.
В одной полной ректификационной колонне можно разделить на чистые компоненты только бинарную смесь.

Для разделения многокомпонентных смесей на чистые компоненты применяют несколько последовательно установленных колонн. Каждая из колонн разделяет поступающую в нее смесь на дистиллят, который представляет собой один или несколько легколетучих компонентов (легкая фракция), и остаток, который состоит из труднолетучих компонентов (тяжелая фракция). На рис. II-9 представлены два из пяти возможных вариантов схемы разделения четырехкомпонентной смеси на четыре продукта.

Для разделения n-компонентной смеси на чистые компоненты требуется (n–1) колонн. Но на практике многокомпонентные смеси обычно сначала разделяют не на чистые компоненты, а на фракции, которые состоят из нескольких близких по летучести компонентов. При этом предварительно определяют ключевой компонент. В легколетучей фракции ключевым является компонент, обладающий наименьшей летучестью. В труднолетучей фракции ключевым будет компоненте наибольшей летучестью. При выделении одного целевого компонента в первой колонне выделяют, например, легколетучую фракцию, а целевой компонент будет ключевым компонентом в труднолетучей фракции. Далее в другой колонне труднолетучую фракцию разделяют на один ключевой (целевой) компонент и остаток труднолетучей фракции.

Не получается скачать и прочитать книги в форматах djvu, pdf, rar? Прочтите подсказки

Скачайте похожую бесплатную книгу из раздела Производство спирта, водки, настойки:
Поточні технологічні нормативи використання води та водовідведення за видами виробництв спиртової галузі

     

Каталог книг по темам для бесплатного скачивания в полных электронных форматах

Наш сайт регулярно обновляется, и Вы можете получать новинки – электронные книги, которые на нём размещаются.
Подпишитесь на обзор книжек, и он будет приходить на Вашу электронную почту.
Вы всегда сможете легко отказаться от этой бесплатной рассылки. --> Читать последний выпуск книжной рассылки
подписаться на новые книги:
 
Я
Ищу
в возрасте от до

 
Рейтинг@Mail.ru