Установка для ректификации многокомпонентных смесей Советский патент 1988 года по МПК B01D3/32 

Ичобрете;иие относится к конструкциям ректификационных установок и может использовано в различных отраслях производства, в которых осуществляется 1)азделе11ие многокомпоненных смесей ректификацией.

Целью изобретения является снижение энергозатрат на ведение процесса и уменьшение образования побочных продуктов.

Па чертеже изображена технологичекая схема предлагаемой установки.

Установка для ректификации многокомпонентных смесей .состоит из высо- котемпературной ректификационной колонны 1, низкотемпературной ректификационной колонны 2, испарителя 3, соединенного с колонной 1 в ее нижней части, вертикального конденсато- ра 4, конденсаторов 5 и 6, испарителя 7, соединенног о с колонной 2 вакуум-насоса 8, насоса 9, испарителя 10, каплео тбойника 11, пароперегревателя 12, распределителя 13 перегре того пара. Касос 9 .установлен на циркуляционной линии 14, соединяющей низ колонны 2 с вертикальным конденсатором 4. Ответвление 15 соединяет выход насоса 9 с распределителем 13 перегретого пара.

Установка работает следующим образом.

Исходная смесь поступает на питательную тарелку (не показана) низко- температурной ректификационной колонны 2. Паровая фаза, образующаяся в испарителе 7 с температурой 120 - 130°С, проходит по колонне снизу вверх и далее, обогатившись низкоки- пящими компонентами, поступает в конденсатор ) с температурой 50-90°С. Конденсат делится на флегму, возвращающуюся в колонну 2, и дистиллят, поступающий в высокотемпературную ректификационную колонну 1 на питательную тарелку. НеконденСирующие газы отводятся с помощью вакуум-насоса при остаточном-Давлении 3-6 кПа.

Кубовый остаток отводится снизу коло НР1Ы.

В колонне 1 питание (дистиллят колонны 2) разделяется на кубовый остаток, который отводится снизу, и дистиллят. Паровая фаза, образую- щаяся в испарителе 3 с температурой 165-180 , проходит по колонне снизу вверх л далее, обогатившись низко- кипя1цит1 компонентом, поступает в меж

jg

1520 25 30

с о д

г

0

трубное пространство вертикального конденсатора 4 с температурой 140 - , а затем в конденсатор 5. Часть конденсата - флегма возвращается в колонну 1, а дистиллят отводится из установки. Неконденсируемые газы из конденсатора 5 выводятся в атмосферу через гидрозатвор (не показан). Часть жидкости снизу колонны 2 с помощью насоса 9 направляется по циркуляционной линии 14 и по ответвлению 15. По циркуляционной линии 14 жидкость проходит в трубное пространство вертикального конденсатора 4, принимает тепло, конденсирующегося в межтрубном пространстве пара, выходит в виде парожидкостной смеси с температурой 120-130 С и поступает в нижнюю часть колонны 2. По ответвлению 15 часть жидкости поступает в испаритель 10, ..где образуется парожидкостная смесь с температурой 120-131) С. Смесь разделяется в сепараторе 11,.

После сепаратора пар поступает в пароперегреватель 12, где перегревается на 10-30 С, и далее следует в трубное пространство вертикального конденсатора 4, через распределитель 13 перегретого пара. Жидкость из сепаратора отводится в нижнюю часть колонны 2. В качестве греющего агента для испарителей 3 и 7 используется водяной пар. Для испарителя 10 и пароперегревателя 12 в качестве греющего агента можно использовать конденсат водяного пара высокотемпературной ректификационной колонны 1. Испаритель 10 может быть установлен наклонно к горизонтальной плоскости.

Экономия тепла достигается за счет эффективного использования вторичных энергоресурсов - пара, выходящего из верхней части высокотемпературной ректификационной колонны. Уменьшение образования побочных продуктов обусловлено низкой разницей температур между теплоносителями в вертикальном конденсаторе. Повышение коэффициента теплоотдачи достигается за счет искусственного образования на входе в трубное пространство вертикального конденсатора двухфазного потока, состоящего из жидкости с температурой, близкой к температуре кипения, и перегретого пара, что увеличивает скорость и уменьшает плотность двухфазного потока. Отделение капель жидкости перед пароперегревателем обеспечивает эффективную работу пароперегревателя, уменьшает смолообразование, улучшает разделение высококипящих компонентов. Общая экономия тепловой энергии при использовании одной ректификационной установки для разделения продуктов окисления циклогексана производительностью 10 составляет 1200 кВт.

Фор м у ла изобретения

Установка для ректификации многокомпонентных смесей, содержащая последовательно работающие высокотемпературную и низкотемпературную ректификационные колонны, конденсаторы, испарители, вакуум-насос, отличающаяся тем, что, с целью

снижения энергозатрат на ведение процесса и уменьшения образования побочных продуктов, установка содержит циркуляционную линию с насосом и ответвлением, соединяющую низ низкотемпературной ректификационной колонны и низ вертикального конденсатора высокотемпературной ректификационной колонны, при этом ответвление, содержащее последовательно установленные испаритель, каплеотбойник, пароперегреватель, соединяет выход насоса с распределителем перегретого пара, ус- танов ленным в нижней части в.ертикаль- ного конденсатора, а низ каплеотбой- ника и верх конденсатора высокотемпературной колонны соединены с низом низкотемпературной ректификационной колонны.

Изобретение относится к конструкциям ректификационных установок, применяющихся в различных отраслях производства, в которых осуществляется разделение многокомпонентных смесей ректификацией, и позволяет снизить энергозатраты на ведение процесса и уменьшить образование побочных продуктов. Установка включает высокотемпературную и низкотемпературную ректификационные колонны, конденсаторы и испарители, а также дополнительную циркуляционную линию с ответвлением, по которой жидкость из низкотемпературной колонны проходит в конденсатор высокотемпературной колонны в виде смеси потока жидкости и перегретого пара. 1 ил. а S СО

Дистиллят

ОС/па/лох