Ректификация. часть2

          Способы ректификации.
 
 Ректификация бывает непрерывная и периодическая.В неприрывном цикле ректификации разделяемая смесь подаётся в колонну неприрывно, и также отводится из колонны двумя или большим количеством фракций, эти фракции обогащённые одними составляющими и обеднёнными другими.Ректификационная колонна имеет две секции – укрепляющая и исчерпывающая.В состоянии кипения первоначальная смесь подаётся в колонну, где и смешивается с извлечённой жидкостью и стекает по тарелкам и насадкам (контактным устройствам) в исчерпывающей секции противотоком к поднимающемуся потоку пара.Жидкий поток, обогащённый тяжёлолетучими составляющими, достигнув низа колонны, попадает в куб колонны.В кубе вся эта смесь частично испаряется от подогрева теплоносителей и весь этот пар подымается в исчерпывающую секцию.Отгонный пар, прошедший исчерпывающую секцию, попадает в укрепляющую секцию.Обогащённый легко-летучими составляющими пар, пройдя укреплящую секцию, поступает в дефлегматор, где полностью конденсируется и охлаждается.Такая смесь делится на два потока: флегму и дистилят.Дистиллят – это продуктовый поток, а флегма поступает в укрепляющую секцию для орошения контактных устройств.Из куба колонны выводится частично жидкость в виде кубового остатка.
 
 Флегмовое число R это соотношение количества флегмы к количеству дистиллята.Число R один из важных параметров ректификации;чем больше это число, тем больше возростают расходы по проведению процеса ректификации.Минимально необходимые затраты холода и тепла, всегда связанны с конкретной задачей разделения.Эти расходы можно найти с использованием флегмового числа,его можно найти путём расчёта в предложении,что число соприкасающихся приспособ, или общий размер насадки,который стремится к бесконечности.
 
 Если исходную смесь необходимо разделить на фракции свыше двух неприрывным способом, в этих целях применяется последовательное или же паралельно-последовательное соединение колонн.
 
 Для периодической ректификации исхдную жидкость загружают в куб колонны.Желаемая производительнность равна ёмкости.В колонну поступают пары, которые подымаются из куба, а далее из колонны  к дефлегматору, там и происходит конденсация.Изначально весь конденсат возвращается в колонну, получается полное орошение.После чего конденсат делится на дистиллят и флегму.Во время отбора дистиллята из колонны выводятся вначале легколетучие составляющие, после среднелетучие.Фракция или фракции отбираются в специальный сборник.Процесс продолжается до тех тор пока не будет переработанна вся первоначально загруженная смесь.
 
 Для количественного расчёта работы колонн применяется понятие теоретическая тарелка (гипотетическое контактное устройство, в нем происходит термодинамическое равновесие между выходящими из него жидкости и пара, то есть концентпрации составляющих этих потоков связанных между собой коэффициентом распределения).Любой ректификационной колонне можно предложить в соответствии колонну с некоторым определённым числом теоретических тарелок, входящие и выходящие потоки как по величине так и по концентрации совпадают с потоками любой ректификационной колонны.В следствии чегоопределяют кпд колонны как отношение количества теоретических тарелок,принадлежащие этой колонне, к числу действительно установленных тарелок.Для  насадочных колонн определяем величину ВЭТТ (высоту эквивалентную теоретической тарелке)соотношение высоты слоя насадки к количеству теоретических тарелок, которым он эквивалентен по своему разделительному действию.
 
 С доктриной теоретической тарелки обьединенна идея отделения гидравлических и конструктивных параметров от технических параметров,так как соотношения потоков и коэффициента распределения.Расчёты по ректификационных колоннах делятся на две более простые самостоятельные идеи: а) технический расчет, заключает в себе какие составы будут применятся и получаться на фиксированном количестве теоретических тарелок, или наоборот сколько необходимо взять тарелок чтобы на выходе получить желаемую консистенцию выходящих потоков; б)если вам необходимо узнать сколько взять реальных тарелок или какая высота насадок вам необходима для получения необходимого количества теоретических тарелок.В расчётном (математическом ) решение задача (а) даёт конкретную формулировку и делается это при помощи решения целого ряда нелинейных алгебраических уравнений (при неприрывном действии колонн) с обьединнением систем самых обычных дифференциальных уравнений (при периодической работе колонн). В другом случае, например: многоэлементной смеси, такую схему можно решить только лишь с помощью ЦВМ. При помощи машин возможно делать расчёты сложных колонн, применение таких колонн невозможно было ранее применять в производстве,так как не было возможности правильно их расчетать.При расчёте (б) гидравлическом обычно пользуются естественно экспериментальными взаимосоответствиями между двумя величинами ВЭТТ и КПД, в одном случае, и формами, конструкциями тарелок, видом насадок и гидравлическими показателями (удельные нагрузки по жидкости и пару) – в другом случае,так как взаимосвязь, связывающая ВЭТТ и КПД с кинетическими и диффузионными параметрами (коэффициент эффективной диффузии и коэффициент массоотдачи).
 
          Использование.
 Ректификационные колонны также применяются в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для получения индивидуальных углеводородов из нефтянного сырья и для получения удельных фракций.
 Для получения акрилонитрила, алкилхлорсиланов, капролактана, окиси этилена.
 Процесс ректификации применяется и в других производствах: пищевой, химико-фармацевтической, лесохимической, коксохимической и ряда других производств.