Ректификационная колонна Советский патент 1985 года по МПК B01D3/32 B01D53/18 

1

Изобретение относится к конструкциям колонн для проведения тепломассообменных процессов и может быть использовано в нефтехимической химической и пищевой промыпшенности

Цель изобретения - повышение эффективности путем предотвращения термического распада термолабильных компонентов и рационального распределения потоков масс.

На чертеже изображена колонна, продольный разрез.

Коланная содержит корпус 1, в верхней части которого размещено устройство для теплоотвода в виде холодильника 2 с трубными решетками 3 и 4, а в нижней части - устройство, для теплоподвода в виде нагревателя 5 с трубными решетками 7 и 8. Между трубными решетками вдоль всег корпуса размещены трубчатые контактные устройства 9, верхняя часть которых имеет утолщение 10 (в полос контактных устройств), а нижняя часть - утолщение 11 (на наружную поверхность контактньпс элементов). Над холодильником 2 установлено распределительное устройство в виде тарелки 12 с трубными устройствами 13 ввода и распределения кубового остатка атмосферной части в вакуумированную полость устройств 9. Колонна снабжена штуцерами 14-23 и устройство распределения исходной смеси (не показано). Колонна также имеет выносные теплообменники 24-28 и нагреватели 29 и 6.

Колонна работает следуюш1им образом.

Исходная холодная смесь термолабильных компонентов (сырье) поступает череЗ выносные теплообменники 26 и 27, где частично нагревается за счет тепла первой фракции А и второй фракции Б. Затем сырьевая смесь подается через штуцер 14 в холодильник 2, где дополнительно нагревается за счет теплоты конденсации первой фракции А на гофрированной поверхности решетки 3. Утолщения 10, омываемые холодным потоком исходной смеси, являются аккумуляторами холода, с помощью которых регулируется кратность жидкостного орошения в колонне. Сырьевая смесь из холодильника 2 выводится через штуцер 15 и нагревается в теплообменниках 24 (за счет тепла

472

промежуточной фракции В), 28 (за счет тепла тяжелой фракции Г) и 25 (за счет тепла теплоносителя в , покидающего нагреватель 5), далее через нагреватель 6 и штуцер 18 поступает в атмосферную часть колонны (в межтрубное пространство) и разбрызгивается на внешнюю поверхность контактньос устройств 9, где разделяется на паровую, и жидкую фазы.

За счет градиента температур по высоте контактных устройств 9, охлаждаемых в верхней части холодным потоком исходной смеси и холодильнике 2, и нагреваемых в нижней час.ти в нагревателе 5, происходит многократное испарение и конденсация сьфья при атмосферном (или несколько избыточном) давлении при уменьшенных температурах, позволяющих отобрать фракцию А без термодиструкции сырья. Пары легкой фракции А конденсируются на наружных стенках контактных устройств 9 и на гофрированной распределительной решетке 3 и, стекая по наружной поверхности устройств 9, образуют поток флегмы. Балансовое количество фракции А выводится из корпуса 1 через штуцер 17 и конденсируется в теплообменнике 26. В нижней части атмосферной секции колонны собирается промежуточная фракция В, которая частично испаряется на наружных стенках устройств 9 и на решетке 7 с образованием парового орошения. Балансовое количество промежуточной фракции В выводится из колонны через штуцер 19. Затем фракция В через теплообменник 24 или, минуя его, через штуцер 23 поступает на распределительную тарелку 12 и по каналам трубных устройств 13 вводится в вакуумированную полость устройства 9, имеющих различное по высоте сечение, аналогичное по форме вакуумным колоннам.

Благодаря малому остаточному давлению в полости контактных устройств происходит дальнейшее разделение промежуточной фракции В при температурах, равных или близких на соответствуншц1х участках устл . ройств 9 атмосферной секции колонны. Образующееся в процессе разделения балансовое количество фракции Б выводится через штуцер 16 и теплооб311

менник 27 и направляется в емкость, соединенную с вакуумсоздающей аппа-. ратурой (не показаны), а балансовое количество тяжелой фракции отводится через штуцер 22 и теплообменник 28.

Потоки парового и жидкостного орошения в вакуумной секции колонны образуются за счет испарения пленки тяжелой фракции Г на Поверх710474

ности устройств 9, заключенных между решетками 7 и 8 нагревателя 5, и конденсации паров фракции Б на поверхности контактных устройств 5 9, заключенных между решетками 3 и Утолщения 11 и 10 контактных устройств служат для аккумуляции тепла и холода соответственно, в нижней и верхней частях устройств 9.

1. РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОНЕ1А, включаки ая корпус с штуцерами ввода и вывода сырья, устройства теплопровода и теплоотвода, трубчатые контактные устройства, закрепленные мелоду решетками, распределительные устройства, отличающаяся тем, что, с целью гГовышения ее эффективности путем .предотвращения термического распада термолабштьных компонентов и рационального распределения потоков, каждое трубчатое контактное устройство выполнено с утолщением в ниж- ней части, расположенной в зоне теплоподвода до штуцера ввода сырья, и с утолщением верхней части, расположенной в зоне теплоотвода, при этом, утолщение в верхней части контактного устройства выполнено наружной поверхности, а утолщение в нижней части - на внутренней поверхности.. 2. Колонна по по. 1, отличающаяся тем, что распределительное устройство выполнено в виде горизонтального листа с трубками, нижние концы которых расположены на уровне штуцера ввода, сырья.

К