В химическом производстве сверхгравитационное ректификационное оборудование сверхгравитационное - башенное оборудование является более широко используемым нестерильным оборудованием. Из - за разных видов использования, принцип работы различен, поэтому структура башни формы, условия работы сильно различаются. Здесь в основном используется ректификационная башня в качестве примера для описания типа башни, производительности, принципов отбора и так далее.
(1) Выбор варианта ректификации многокомпонентного раствора Различия в порядке разделения компонентов в ректификационной колонне можно разделить на: процесс дистилляции в порядке убывания летучести; Использование фракционных процессов в порядке возрастания летучести; Процессы использования фракций чередуются в зависимости от степени летучести. Выбор оптимального варианта разделения имеет решающее значение как для проектирования технологического процесса, так и для проектирования ректификационных колонн. Хорошая схема разделения должна обладать характеристиками рационального использования энергии, снижения энергопотребления, меньших инвестиций в оборудование, большой производственной мощностью, стабильным качеством продукции и эксплуатационной безопасностью.
(2) Процесс и форма конденсатора? Часто используемые формы компоновки конденсаторов, в основном следующие три.
1) Целостная форма. Преимущество соединения конденсатора и башни заключается в том, что она занимает небольшую площадь и экономит крышку конденсатора. Недостатком является сложная конструкция крыши башни, неудобный ремонт, в основном для конденсаторов меньше или конденсат трудно транспортировать с помощью насоса и в опасных случаях с помощью насоса.
2) Самотек. Конденсатор устанавливается на стойке возле верхней части башни с характеристиками, аналогичными монолитному типу, и конденсат течет в башню самостоятельно, чтобы получить обратный поток и использовать требуемое смещение, изменяя высоту стойки.
3) Обязательная циркуляционная форма. Конденсатор устанавливается на более низком уровне от вершины башни, с помощью насоса в башню подается обратный ток, а между конденсатором и насосом устанавливается резервуар обратного тока. Эта форма широко используется в массовом производстве.
Разделение и полная конденсация с использованием разделения или полной конденсации на основе следующих факторов:
1) Состояние выхода верхней части башни, если верхняя часть изделия в последующей обработке используется в газообразном состоянии, но также может соответствовать другим технологическим требованиям, в это время должна быть использована в форме конденсации в газовой фазе. И наоборот, если требуется жидкий продукт, он должен быть полностью конденсирован в жидком виде.
2) Управление внутренним обратным потоком при использовании условий конденсации, общая температура возвратной жидкости является точкой пузыря, а также точкой росы для выхода пара, в это время требуется больше циркуляции обратной жидкости для увеличения возврата. Если используется полная конденсация, обратный поток возвращается в башню в качестве переохлажденной жидкости, тогда объем обратного потока может контролироваться температурой обратного потока.
3) Сравнительный метод конденсации с полной конденсацией зависит от используемого эксплуатационного давления, поэтому необходимо сравнить конденсацию с полной конденсацией с экономической точки зрения инвестиционных и эксплуатационных расходов.
(3) Процесс и форма рекуператора? В процессе ректификации безопасная работа рекуператора очень важна, условия, влияющие на безопасную работу, также более сложны. Во время ректификации нитробензола, из - за преждевременного разрушения вакуума, нитрофенол натрия, входящий в систему воздуха при более высоких температурах, вызывает взрыв, а из - за одновременного снижения уровня жидкости увеличение теплового потока приводит к взрыву рекуператора.
Вертикальный рекуператор (вертикальный термосифонный цикл). Эффект теплопередачи хороший; Жидкость из котла легко очищается через трубу, а жидкость из котла остается в нагревательной зоне в течение короткого времени; нагреватель проходит через трубы, и если используется незагрязняющий нагреватель, то стоимость теплообменника может быть снижена с помощью стационарного трубчатого пластинчатого теплообменника; распределительная труба между рекуператором и чашей башни короткая, потеря давления в распределительной трубе мала, устройство компактно расположено; Небольшая площадь, простой фундамент; Трубопровод между башней и кипятком может быть установлен расходомером, который легко регулируется. Площадь теплопередачи ограничена тем, что башня не может работать с несколькими кипящими устройствами одновременно, что затрудняет равномерное распределение циркуляции котла; Чтобы жидкость из котла имела циркулирующий напор, необходимо значительно увеличить сиденье юбки башни; При высокой эффективности испарения рециркулятора объёмное расширение велико, потеря давления увеличивается, поэтому ограниченная скорость испарения составляет менее 30%; Для обеспечения равновесия давления, необходимого для теплового сифонного всасывания, на дне башни должны быть установлены барьерные панели, чтобы поддерживать определенный уровень жидкости на дне башни. Необходимо предотвратить выход из строя регулирующего клапана уровня жидкости; Когда цикл большой, рекуператор может быть эквивалентен теоретической пластине.
Горизонтальный кипятитель (горизонтальный цикл термосифонии). Площадь теплопередачи больше, чем вертикальный рекуператор; Эффективный напор увеличивается, циркуляция увеличивается. Кроме того, трубопровод между башней и кипятком может быть установлен расходомер, легко регулировать расход. Недостатки: большая площадь, высокая базовая и дополнительная стоимость: жидкость из котла трудно промыть между трубами, поэтому в случае загрязнения и вязкости жидкости из котла используется U - образная трубка, вставленная в горизонтальный кипящий аппарат, чтобы можно было извлекать пучок труб из кипящего аппарата для очистки; Коэффициент испарения ограничен 30%; Когда цикл большой, рекуператор может быть эквивалентен теоретической пластине.
Перекипятитель принудительного цикла. Применяется для принудительной циркуляции высоковязких жидкостей, которые не могут циркулировать естественным образом, или гидравлических головок недостаточно; Может играть роль смыва, подавления щетки для улучшения коэффициента теплопередачи в кипящем устройстве, который ухудшается накипевыванием, полимеризацией, коксованием котла, башня крупномасштабного устройства, если одновременно используется несколько рекуператоров, через насос управления потоком может равномерно распределяться в каждом кипящем устройстве; Он также может работать в условиях низкой скорости испарения. Из - за увеличения насосов фиксированные расходы и расходы на ремонт выше, и принудительный цикл возможен только в том случае, если естественный цикл не работает.
Интерполяционный рекуператор. Трубки и трубки циркуляционной системы, не требующие повторного кипения; Отсутствие утечки из котла; Тропа башни может быть покрыта змеиными трубами. Только в тех случаях, когда тепловая нагрузка на рециркулятор меньше; Внутри башни должны быть установлены стеллажи для пучков труб, чтобы облегчить установку и демонтаж пучков труб, должны быть отверстия большого калибра или ручные отверстия; При замене пучка труб рекуператора необходимо прекратить работу, а наружный кипящий аппарат может быть заменен во время работы без остановки.