Ректификационная колонна

 

Ректификационная колонна относится к конструкциям массообменных аппаратов и может найти применение в нефтеперерабатывающей , нефтехимической, химической и смежных отраслях промышленности. Целью изобретения является уве.пичение четкости разделения и снижение энергозатрат на процесс за счет перераспределения тепла по высоте ректификационной колонны и уменьшения влияния перепада давления между контактными устройствами. Ректификационная колонна снабжена трубчатыми змеевиками для нагрева жидкости, установленными на жидкостных входах контактных устройств, и перепускными трубами , соединяюц ими трубчатые змеевики для охлаждения пара и нагрева жидкости между собой последовательно, причем вход и выход каждого трубчатого змеевика для i . нагрева жидкости соединены с трубчатыми змеевиками для охлаждения пара, устасл новленными на нижележащих контактных устройствах. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1274711 (5g 4 В О1 Р 3/32, 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3834413/31-26 (22) 03.01.85 (46) 07.12.86. Бюл. № 45 (71) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. M. Губкина (72) В. С. Мельников, E. Б. Федорова, В. В. Андриканис и Ю. К. Молоканов (53) 66.015.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 760509, кл. В 01 D 3/32, 1982.

Патент Франции ¹ 2075390, кл. В 01 D 3/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 1111781, кл. В 01 D 3/32, 1984. (54) РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА (57) Ректификационная колонна относится к конструкциям массообменных аппаратов и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и смежных отраслях промышленности. Целью изобретения является увеличение четкости разделения и снижение энергозатрат на процесс за счет перераспределения тепла по высоте ректификационной колонны и уменьшения влияния перепада давления между контактными устройствами. Ректификационная колонна снабжена трубчатыми змеевиками для нагрева жидкости, установленными на жидкостных входах контактных устройств, и перепускными трубами, соединяющими трубчатые змеевики для охлаждения пара и нагрева жидкости между собой последовательно, причем вход и выход каждого трубчатого змеевика для нагрева жидкости соединены с трубчатыми змеевиками для охлаждения пара, установленными на нижележащих контактных х стройствах. 4 ил.

1274711

Изооретение относится к конструк1>иям масообменных аппаратов и может найти применение в нефтеперабатывающей, нефтехимической, YHìH÷åcêîé и смеж Ibtx отР 3 С Л Я Х I l P O iX I bl I I t l P. H H O C T H .

Цель изобретения — увеличение четкости разделения и снижение энергозатрат

33 счет перераспределения тепла IIO высоте ректификационной колонны н уме>-.ьшснне влияния перепада давления между контактными устройствами.

На фиг. I изображена ректификационная колонна; на фиг. 2 — средняя часть колонны, продольный разрез; на фиг. 3 верхняя часть реактификационной колонны, продольный разрез; на фиг. 4 — нижняя часть колонны, продольный разрез.

Ректификационняя к0303113 включает корпус 1, контактные устройства >, расположенные в корпусе одно под другим, основные трубчатые змеевики 3 для охлаждения паря, установленные на полотнах контактных устройств, и переливные устройства 4, соединяющие жидкостньи. входы 5 и выходы 6 контактных устройств 2. Ректификационная колонна снабжена трубчатыми змеевиками 7 для нагрева жидкости, уста нов;1ен ны "vl H H 3 жидкостных B xOJ3 Y 5 КоНтактных устройств 2, и перепускными трубами 8, соединяющими трубчатые змеевики между собой последовательно, причем выход и вход каждого трубчатого змеевика 7 для нагрева жидкости соединены с трубчатыми змеевиками 3, для охлаждения пара, установленными на нижележащих контактных устройствах. Ректификационная колонна также снабжена верxttèxt контактным устройством — дсфлегматором 9, HH>KHHvl контактным устройством — кубом 10, наc0c3xtH 11 и 2 и теплообменником 13.

Трубчатые змеевики 3 для охлажден 1я верхних контактных устройств 2 колонны подключе iBI к распределительной камере 14 дефлегматора 9 перепускными трубами 15.

Выходы и входы трубчатых змеевиков 7 для нагрева жидкости контактных устройств

2 соединены последовательно с трубч ггым змеевиком 16 куба 10 перепускными трубами 8.

Ректификационпяя колонна работает следук>щим ооразом.

Исхо ltl3>J смесь подается з корпус 1 на одно из контактных устр1>йс гв 2. На контактных уcTpoHcTBdx 2 осуществляется массоперсдачя между паром, поднимак>щимся из куба 10, и жидкостью, стекающей из дефлегматора 9. В результате пар обогащается низкокипящими компонентами, а жидкость — Bt lcotcoKHII5IIJJH IH. Снизу ввер. по колонне уменьшается Tetttleparip3 паря и жидкости. Из куба 10 выводят остаток, деф IBI M 3TOpd 9 — - THCTH;1 I5IT. Из-за наличия гидравлического сопротивлс ния контактных устройств 2 снизу вверх HO ко5 !

О !

55 лонне снижается давление. Пары, проходя через;юлотно каждого контактного устройства, оказываются 11ягретыми выше температуры начала конденсации при давлении над полотном. Избыточное тепло они отдаl0T TE5lëoHoñHòåJtt0, прокачиваемому через трубчатые змеевики 3 для охлаждения нара.

Жидкость, проходя через переливные устройства 4 от жидкостных выходов 6 к Входам 5, оказывается недогретой до температуры начала кипения при давлении у вхо1ов 5. Недостающее тепло жидкость получает от rett;IOHocHтеля, прокачиваемого через трубчатые змеевики 7 для нагрева жидкости. Поскольку выход и вход каждого змеевика 7 для нагреBd жидкости соединен перепускной трубой 8 со змеевиками 3 для охлаждения пара, установленными на нижеле>ка1цих контактных устройствах, нагретый парями теплоноситель поступает из основного трубчатого змеевика в вышележащий дополнительный трубчатый змеевик, где охлаждается, затем теплоноситель опускается в следующий основной трубчатый змеевик, где на1ревается. Так чередуется движение теплоносителя пo основным и дополнительным трубчатым змеевикам.

Движение теплоносителя обеспечивается насосами 11 и 12, а начальную температуру те11лоносителя регулируют с помощью теплообменника 13. Насосом 11 может быть организована перекачка теплоносителя из самого верхнего трубчатого змеевика для нагрева жидкости в самый нижний трубчатый змеевик для охлаждения 113р3. Насосом 12 теплоноситель прокачивается через трубчатый змеевик 16, установленный в кубе

10, и трубчатые змеевики 7 для нагрева жидкости, .становленные на нескольких жидКОСТНЫХ ВХОДЯХ НИЖНИХ КОНТЯКТНЫХ МCTройств. Разница уровней, на которых расположены смежные последовательно соединенные трубчатые змеевики, обеспечивает требуемую разницу температур для охлаждения 11ара и на-рева жидкости от теплоносителя. Чтобы поддерживать эффективную теплопередачу при разделении смесей близкок111:яших компонентов, требуется увеличивать разницу уровней при соединении трубчатых змеевиков.

Таким образом, благодаря снабжению ректификационной колонны трубчатыми змеевиками нагрев жидкости до температуры начала кипения происходит главным образом за с 1ет теглообмена с теплоносителем, следовательно, на каждом контактном устройстве увеличивается поверхность контакта между паром и жидкостью, где массопередяча осуществляется за счет ректификяции. Снабжение ректификационной колонны перепускными трубами, обеспечивя1ощими последовательное и чередующееся движение теплоносителя llo трубчатым змеевикам, исключает использова1274711 ние внешних источников тепла и холода, поскольку охлаждение пара и жидкости происходит за счет перераспределения тепла по высоте ректификационной колонны. Следовательно, снижаются энергозатраты на процесс. Перераспределение тепла по высоте ректификационной колонны в предложенной конструкции практически компенсирует уменьшения поверхности массопередачи ректификацией из-за перепада давления между контактными устройствами.

Причем уменьшение влияния перепада давления осуществляется как по отношению к газу, так и по отношению к жидкости.

В результате увеличивается четкость разделения.

Формула изобретения

Ректификационная колонна, включающая корпус, контактные устройства, расположенные в корпусе одно под другим, трубчатые змеевики для охлаждения пара и переливные устройства, соединяющие жидкостные выходы и входы контактных устройств, отличающаяся тем, что, с целью увеличения четкости разделения и снижения энергозатрат за счет перераспределения тепла по высоте ректификационной колонны и уменьшения влияния перепада давления между контактными устройствами, она

>0 снабжена трубчатыми змеевиками для нагрева жидкости, установленными на жидкостных входах контактных устройств, и перепускными трубами, соединяющими трубчатые змеевики между собой последовательно, причем выход и вход каждого трубчатого змеевика для нагрева жидкости соединены с трубчатыми змеевиками для охлаждения пара, установленными на нижележащих контактных устройствах.

274711 !

П 1б

Составитель С. Баранова

Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор T. Колб

Заказ 6509/4 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Ф!осква, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4