Понедельник, 01.07.2024, 20:23 | Приветствую Вас Гость

КОЛОННЫ НЕАДИАБАТНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕКТИФИКАЦИИ

Вихревые неадиабатные термические колонны


            Вихревые колонны подкупают своей производительностью, низкой металлоемкостью и при реализации термической неадиабатной ректификации имеют высокую эффективность, малые габариты. 


            Создание флегмы на каждой вихревой ступени обеспечивает повышенную концентрацию высоко кипящего компонента в паре в зоне контакта. Эффективность по Мерфри таких контактных ступеней в зависимости от концентрации этанола в смеси по нашим исследованиям составила 0,6-1,6. Таким образом, на каждой тарелке образуется несколько ступеней (зон тепломассообмена), что делает привлекательным дальнейшее конструирование вихревых колонн с неадиабатной термической ректификацией.

            Зависимость эффективности ступени от скорости пара в каналах завихрителя при разных концентрациях этанола представлена на графике.

Флегмовое число 0,1-0,8, концентрация этанола 1- (47-65) % вес, 2- 30, 3 – 20. Пунктирная линия – при адиабатной ректификации.

График 1 - Зависимость эффективности контактных ступеней от скорости пара в каналах завихрителя при не адиабатной термической ректификации


Сравнение показателей вихревой и насадочной ректификационных колонн для разделения смеси дихлорметан – гексан используемых, в биотехнологии показывают (таблица 1) существенное преимущество вихревых колонн с адиабатной термической ректификацией.



Таблица 1 - Технико экономические показатели насадочной и вихревой колонн при производительности по пару 1000 кг/ч начальная концентрация дихлорметана xДнач = 40% мас.; xДкон= 98% мас.; флегмовое число Rф = 3; средняя плотность паров по сечению ρп = 3,4 кг/м3.

Параметр

Насадочная колонна

Вихревая колонна

Скорость пара, м/с

0,27

2,6

Параметры колонны:

диаметр колонны, м

высота колонны, м

 

0,62

7,0

 

0,2

7,4

Сопротивление, Па

37860

56280

Масса, кг

2000

200

ВЭТТ, мм

100

69,2

           

          Как видно из таблицы вихревая колонна имеет в 3 раза меньше диаметр, в 10 раз ниже металлоемкость и в 9,6 раза больше средне расходную скорость пара по сечению установки. Что позволяет существенно снизить капитальные затраты и повысить производительность ректификационной колонны. 

           Данные колонны с вихревыми контактными ступенями  и термической  ректификацией наиболее подходят для создания малогаборитных высокопроизводительных колонн.