Описание основных аппаратов

Для проведения процессов ректификации применяются аппараты разнообразных конструкций. Кроме основного аппарата – ректификационной колонны, снабженной теплообменными устройствами – кубом (кипятильником) и дефлегматором, в состав ректификационной установки входят также холодильники (подогреватели) для охлаждения (нагревания) смесей, конденсатоотводчики и центробежные насосы. В данном курсовом проекте используется ректификационная колонна тарельчатого типа с ситчатыми тарелками. Колонна с ситчатыми тарелками представляет собой вертикальный целиндрический корпус с горизонтально расположенными тарелками ситчатого типа. Газ на тарелку поступает по патрубкам, разбиваясь прорезям колпачка большое число отдельных струй. Прорези колпачков наиболее часто выполняются в виде зубцов треугольной или прямоугольной формы. Далее газ проходит через слой жидкости, перетекающей по тарелке от одного устройства к другому. При движении через слой значительная часть мелких струй распадается и газ распределяется в жидкости в виде пузырьков. интенсивность образования пены и брызг зависит от скорости движения газа и глубины погружения колпачка в жидкость. Колпачок может работать в двух режимах: при неполном и полном открытии прорезей, причем в последнем случае колпачок работает наиболее эффективно.

Колпачковые тарелки мало чувствительны к загрязнениям и отличаются достаточно высоким интервалом устойчивой работы.

Куб (кипятильник) предназначен для превращения в пар части жидкости, стекающей из колонны, и подвода пара в нижнюю часть (под нижнюю тарелку). Кипятильник представляет собой кожухотрубчатый теплообменник выносного типа, установленный ниже колонны для того, чтобы обеспечить естественную циркуляцию жидкости.

Дефлегматор, предназначенный для конденсации паров и подачи орошения (флегмы) в колонну, представляет собой кожухотрубчатый теплообменник, в межтрубном пространстве которого обычно конденсируется пары, а в трубах движется охлаждающий агент (вода).

В виде кожухотрубчатых теплообменников на аппаратурной схеме представлены также холодильники, предназначенные для охлаждения кубового остатка и дистиллята.

В общем случае теплообменный аппарат состоит из пучка труб, помещенного внутри цилиндрического корпуса обечайки, сваренной из листовой стали. Трубки закреплены в двух трубных решетках и размещены в шахматном порядке, по вершинам равностороннего треугольника. Аппарат снабжен двумя крышками со штуцерами для входа и выхода теплоносителя, движущегося внутри труб. Трубное и межтрубное пространство разобщены. Второй теплоноситель движется в межтрубном пространстве, снабженном входными и выходными штуцерами. Кожухотрубчатые теплоносители могут располагаться как вертикально, так и горизонтально; при необходимости удлинения пути теплоносителей они могут располагаться последовательно.

Для перекачки различных жидкостей в данном курсовом проекте использованы центробежные насосы.

Центробежный насос состоит из колеса с лопатками в форме изогнутых цилиндрических поверхностей, сидящего на валу улиткообразного корпуса. Последний имеет два патрубка – центральный и тангенсальный. Первый присоединяется к всасывающему трубопроводу, а второй – к нагнетательному. Рабочее колесо образуют два диска, соединенных между собой загнутыми назад лопатками. Правый диск – сплошной, левый – с отверстием для входа перекачиваемой жидкости внутрь колеса. Вал насоса соединяется при помощи муфты с валом электродвигателя.

Для непрерывного удаления конденсата из нагревательных камер применяют специальные устройства – конденсатоотводчики. Обеспечивая удаление конденсата, они в тоже время непропускают несконденсировавшийся пар.

В данном курсовом проекте использованы конденсатоотводчики с открытым поплавком. В корпусе такого конденсатоотводчика расположен открытый стакан (поплавок). К днищу последнего жестко прикреплен шпиндель, оканчивающийся клапаном, который проходит внутрь конденсатоотводящей трубки. Конденсат из нагревательной камеры, входя через левый штуцер, заполняет сначала кольцевое пространство между стенками корпуса и поплавка. Последний при этом всплывает и закрывает сверху выход из трубки. Постепенно конденсат заполняет кольцевое пространство и начинает заполнять поплавок. По достижении определенного уровня в стакане поплавок опускается на дно корпуса, клапан открывается, и конденсат под действием избыточного давления удаляется через отводящую трубку и выходной штуцер в конденсатопровод. Облегченный поплавок снова всплывает, закрывает клапаном выход из отводящей трубки, и цикл повторяется.

Литература

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Изд.

9-е. М., Химия, 1973. 750 с.

2. Перри Дж. Справочник инженерахимика. Пер. с англ., т.1, Л., Химия, 1969, 940 с.

3. Касаткин А.Г., Плановский А.Н., Чехов О.С. Расчет тарельчатых ректификационных и абсорбционных аппаратов. М., Стандартгиз, 1961. 81 с.

4. Дынерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии, М.: Химия, 1973. 268 с.

5. Александров И.А., Ректификационные и абсорбционные аппараты. Изд.3-е. М., Химия, 1978. 280 с.

6. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии, Л.: Химия, 1969. 624 с.

7. Справочник химика, т.1. М. – Л., Госхимиздат, 1963.

8. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии, Л., Химия, 1991. 352 с.

9. Александров И.А.,Массопередача при ректификации многокомпонентных смесей. Л., Химия, 1975. 320 с.

Размещено на Allbest.ru