7.1.7 Регулювання тиску в колоні

Залежно від величини гідравлічного опору за висотою колони тиск можна стабілізувати як у верхній, так і в нижній її частинах. Типовий метод регулювання тиску зміною витрати холодоносія, що подається на дефлегматор, пов'язаний із великим запізненням. Тому в ректифікаційних колонах тиск у її закріплюючій частині стабілізується іншими методами:

• зміною витрати інертних газів із збірника флегми 5;

• байпасуванням потоку пари;

• зміною парів холодоагента після дефлегматора;

• паровим ежектором.

Перший метод використовують тоді, коли пара основного компонента містить інертну складову, яка не конденсується в дефлегматорі. Роль сепаратора відіграє збірник флегми (рис. 7.10). Він забезпечує запас флегми, необхідний для стабілізації концентрації дистиляту при значних збуреннях. Для підтримування матеріального балансу в цьому збірнику необхідно регулювати рівень флегми зміною витрати дистиляту.

Поліпшити якість регулювання тиску можна за допомогою двох виконавчих механізмів, один з яких установлюється в лінії виходу інертних газів F_i, а інший - у лінії подавання холодоагента F_x.

Рис. 7.10 Схема регулювання тиску зміною витрати інертних газів

При використанні методу байпасування частину пари з колони пропускають через дефлегматор у збірник флегми, де вона конденсується (рис. 7.11). Якщо запізнення в системі регулювання необхідно звести до мінімального, то дроселюють пару, яка виходить із колони.

Рис. 7.11 Схема регулювання тиску методом байпасування

Якщо пари в дефлегматорі конденсуються за рахунок випарювання холодоносія (аміаку, фреону та ін.), то поліпшити якість регулювання можна зміною витрати парів холодоносія, які виходять із дефлегматора. Це приводить до швидкої зміни тиску та температури кипіння холодоносія, а відповідно інтенсивності конденсації пари цільового продукту в дефлегматорі. У цьому разі рівень рідкого холодоносія стабілізується (рис. 7.12).

Рис. 7.12 Схема регулювання тиску зміною витрати пари холодоносія

У разі значного гідравлічного опору колони стабілізація тиску у верхній її частині не забезпечує сталості тиску в нижній. Якщо в колоні розганяється суміш, склад якої чутливіший до зміни тиску, ніж до зміни температури, то стабілізують тиск не лише у верхній, а й у нижній її частині. У цьому разі тиск у кубовій частині колони регулюється, як правило, зміною витрати теплоносія, що надходить на кип'ятильник (рис. 7.13).

Рис. 7.13 Схема каскадної системи регулювання тиску в кубі колони

Часто використовують каскадний принцип регулювання. При цьому допоміжною координатою може бути температура кипіння кубової рідини.