Grundlagen für die Konzeption der Temperatur am Boden und an der Oberseite der Destillationskolonne
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Frage: Nach welchen Kriterien werden die Grund- und Oberflächentemperaturen bei der Planung einer Destillierkolonne berechnet? Zum Beispiel sind die Temperaturen am Boden und an der Spitze des Kolbens zur Trennung von n-Butan und Isobutan deutlich höher als die Siedetemperatur
Die Design-Temperatur am Boden und an der Spitze des Destillationsbehälters werden auf der Grundlage der Bedingungen der Infrastruktur sowie der Eigenschaften der Rohstoffe festgelegt – beispielsweise die Heizquelle für den Boden des Behälters sowie das Kühlmittel, das zur Kühlung an der Spitze verwendet wird.
Wie groß ist der Unterschied in den Siedepunkten von n-Butan und Isobutan? Die Temperaturen an der Ober- und Unterseite des Turms werden hauptsächlich durch die Anforderungen an die Trenngenauigkeit der Produkte an der Ober- und Unterseite des Turms bestimmt.
Der Siedepunkt unterscheidet sich um etwas mehr als zehn Grad – beide liegen unter 0 Grad. Die Temperatur am Boden der Destillationskolonne wird auf etwa 68 Grad reguliert, die Temperatur an der Oberseite der Kolonne auf etwa 45 Grad
Ich verstehe es einfach nicht: Im Katalytischen Destillationskolben werden die Benzinbestandteile sowie die reich an Gasen gefüllten Bestandteile abgetrennt. Zudem liegt die Temperatur an der Spitze des Kolbens weit unter dem Siedepunkt des Benzins. Muss man also, um die Reinheit des Produkts, das an der Spitze des Kolbens entsteht, zu gewährleisten, auch eine Temperatur haben, die dem Siedepunkt des Produkts nahekommt?
Das gilt für reine Komponenten: Wenn am Treibhausende eine reine Komponente entnommen wird, dann entspricht die Temperatur am Treibhausende der Siedepunkttemperatur dieser Komponente bei dem dort herrschenden Druck. Bei Benzin handelt es sich um eine Mischung von Komponenten, darunter leichte C5-Komponenten. Der Trockenpunkt des Benzins – der mit den schwereren Komponenten zusammenhängt – entspricht nicht der Temperatur an der Spitze des Destillationskolbens.
Es hängt mit dem Betriebsdruck zusammen: Für die Trennung von n-Butan und Isobutan muss unter Druck gearbeitet werden. Wenn zur Kühlung des Turmoberstücks Kreiswasser verwendet wird, muss sichergestellt werden, dass die Stoffe im Turmoberstübchen bei Temperaturen unter 30 °C in flüssiger Phase sind. Aufgrund des hohen Betriebsdrucks liegt auch die Siedepunkttemperatur hoch.
Die Antworten für die Etagen 6 und 7 haben bereits erklärt, dass es sich hier um eine Druckdestillation handelt. Sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite des Destillationskolbens befinden sich Gemische. Daher werden die Betriebstemperaturen an der Ober- und Unterseite des Kolbens durch die Genauigkeit der Trennung bestimmt
Zunächst gibt es für eine Destillationskolonne ein Trennungsanforderung, nämlich die Spezifikationen der Produkte an der Kolonnenspitze und am Kolonnenboden. Wenn die Spezifikationen der Produkte an der Spitze und am Boden des Turms bekannt sind, kann man den Siedepunkt sowie den Taupunkt bestimmen. Beginnen wir mit der Turmspitze: Dort findet Kondensation statt. Wenn die Siedepunkttemperatur der Komponenten in der Turmspitze zu niedrig ist, kann das Kühlwasser aus den öffentlichen Versorgungssystemen offensichtlich nicht ausreichen, um die Kühlanforderungen zu erfüllen. In solchen Fällen sind tiefkühlmittelartige Stoffe erforderlich – oder es werden sehr große Kondensatoren benötigt. Dadurch entstehen hohe Investitionskosten sowie ein großer Platzbedarf. Daher wird in der Regel der Druck im Turm erhöht, wodurch der Siedepunkt der Komponenten an der Turmspitze angehoben wird; so können die Anforderungen an Kühlwasser erfüllt werden. Dadurch werden die Temperatur und der Druck an der Spitze des Turms bestimmt. Was den Fuß der Kolonne angeht, so erfordern die Trennbedingungen, dass die Kolonne eine minimale Anzahl an Theorietafeln aufweist – das ist auch die Höhe der Kolonne. Anschließend wird der Druckabfall pro Treppenstufe berechnet, woraus man den Druck am Boden des Turms ermitteln kann. Wenn man den Druck am Fuß des Turms sowie die Zusammensetzung der Stoffe kennt, dann ist auch die Temperatur am Fuß des Turms natürlich bekannt~ Der Ablauf ist im Grunde genommen wie oben beschrieben~
Im neunten Stock wurde es sehr klar gesagt: Man muss lernen*
Als Kühlmittel für die Spitze des Turms wird in der Regel zirkulierendes Wasser verwendet; es ist nicht möglich, Kältemittel zu nutzen. Dadurch bleibt die Temperatur an der Spitze des Turms in der Regel bei etwa 50 °C – und das gilt für Drucktürme. Die Temperatur am Boden des Turms muss anhand der Trennanforderungen festgelegt werden.