12.2. Тарельчатые колонны

Для процесса ректификации тарельчатые колонны используются чаще, чем насадочные. По конструкции – это вертикальный аппарат, внутри которого смонтированы различные конструкции: устройства для ввода сырья и орошения, сепарационные устройства для разделения газо-жидкостных потоков.

Тарельчатые колонны можно разделить на простые и сложные.

Простые используются для разделения исходной смеси на два компонента или две фракции. При этом получают верхний НКК и кубовый - ВКК

При эксплуатации колонных аппаратов необходимо поддерживать температуру и давление в колонной установке. Технологический регламент в пределах температуры по высоте колонны меняется и убывает снизу вверх. Для поддержания температурного режима необходимо осуществить нагрев куба колонны и снимать тепло из верхней части колонны. Для этого можно использовать несколько методов: наиболее часто используют обогрев куба колонны за счет размещения встроенного теплообменника или же используют циркуляцию кубов: жидкость через испаритель. При этом часть кубового продукта возвращается в колонну в виде паров. Отвод тепла в верхней части колонны осуществляется, чаще всего, за счет подачи холодного острого орошения. При этом часть верхнего продукта конденсируется и охлаждается в виде орошения, возвращенного на верхнюю тарелку колонны. Нарушение температурного режима влечет за собой изменение эффективного массообмена и может привести к нарушению работы колонны в целом. Повышение температура может привести к росту давления в аппарате за счет увеличения количества паровой фазы, а это, в свою очередь, может привести к такой аварийной ситуации как разгерметизация со взрывом. Для предотвращения этого нужно постоянно следить температурой на всех участках колонны и за давлением в аппарате. При отклонении этих параметров от заданных форм необходимо принять меры для выхода колонны на нормальный режим, с использованием всех возможных методов (изменение температуры и количества сырьевого потока, изменение температуры и количества орошения и путем выравнивания количества тепла подаваемого в куб колонны, в зависимости от способа его теплообмена). Во избежание взрывоопасной ситуации, колонны, работающие под давлением, обязательно должны быть снабжены предохранительным клапаном. При подаче сырья и орошения в колонну возможен эрозийный износ корпуса и внутренних устройств. Чтобы избежать этого устанавливают предохранительные пластины в карманах для ввода жидкого сырья или орошения. Для ввода парожидкостного сырья предусматривают устройства для равномерного распределения потока по сечению колонны. Это будут одно- или двухпоточные улиты. Для защиты корпуса от эрозии в этом случае предусмотрена установка защитной гильзы для предотвращения изнашиваемости штуцеров.