43.Ректификация. Сущность ректификации. Устройство и принцип действия ректификац.Колонны. Типы тарелок, их преимущ-ва и недостатки.

Ректификация-физич.способ переработки нефти.

СУЩНОСТЬ РЕКТИФИКАЦИИ. РЕКТИФИКАЦИЯ - разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, отличающиеся температурами кипения, за счет многократного испарения жидкости и конденсации паров.

Для ректификации используют РЕКТИФИКАЦИОННЫЕ КОЛОННЫ – вертикальные аппараты высотой до 20 м диаметром до 6 м, с теплоизоляцией снаружи. Как все массообменные аппараты бывают двух видов – тарельчатые и насадочные. Внутри тарельчатой колонны имеется 10 – 40 перегородок – тарелок. Снизу имеется кипятильник для перевода жидкости в паровую фазу – как правило кожухотрубчатый теплообменник, нагреваемый водяным паром, при перегонки нефти в качестве кипятильника используется трубчатая печь. В верхней части имеется конденсатор для конденсации паров – тоже кожухотрубчатый теплообменник охлаждаемый водой или воздушный холодильник. Часть сконденсированных паров отбирается в виде дистиллата, остальная часть направляется на орошение колонны и называется флегмой.(см.рисунок в тетради)

**Что происходит в ректификационной колонне:Сверху вниз идет поток жидкости – флегмы. Она перетекает по переливным устройствам с верхних тарелок на низлежащие. Снизу вверх идет поток пара обусловленный кипячением части жидкости в кипятильнике. На каждой тарелке происходят процессы массообмена: из пара в жидкость переходят более высококипящие компоненты а из жидкости в пар переходят легкокипящие компоненты. Таким образом жидкость, стекающая вниз обогащается тяжелыми компонентами, а пар, идущий вверх обогащается легкими.

Четкость разделения можно увеличить увеличивая количество тарелок и флегмовое число – отношение количества флегмы к количеству отбираемого дистиллата.

Процессы, проходящие в насадочных ректификационных колоннах аналогичны.

*Тарелки бывают различной конструкции.

СИТЧАТЫЕ ТАРЕЛКИ (рис.первый) имеют перфорированное плато с диаметром отверстий 0,8-20 мм. Для них характерно динамическое взаимодействие газа с жидкостью, при котором «провал» отсутствует и реализуется ее переток по плато.

КОЛПАЧКОВЫЕ ТАРЕЛКИ (рис.второй) имеют колпачки разл. формы, снабженные прорезями в виде зубцов, проходя между которыми, газ (пар) диспергируется, что увеличивает поверхность его контакта с жидкостью. Эти тарелки также работают в беспровальном режиме и характеризуются более широким по сравнению с ситчатыми тарелками диапазоном нагрузок по фазам.

КЛАПАННЫЕ ТАРЕЛКИ (рис.третий) позволяют изменять свободное сечение установкой на их плато подвижных круглых или прямоугольных клапанов. Высота их подъема увеличивается с ростом скорости газа и регулируется спец. ограничителями либо весом клапана.