Проблема ректификационной колонны
Thread Content
У нашей компании есть одна колонна для глубокой ректификации, и при рабочих условиях, предусмотренных в проекте, чистота продукта, получаемого на верхнем участке колонны, не соответствует установленным стандартам. При температуре подачи, долгосрочно находящейся на уровне примерно на 10 градусов ниже проектной, удается едва соблюдать работоспособность. У этой колонны нет реверсивера; на верхней части колонны происходит обратный поток низкотемпературной жидкости. Температура подачи сырья — у основания колонны; в настоящее время температура подачи в колонну составляет -153 градуса Цельсия, а температура жидкости в нижней части колонны достигает -166 градусов Цельсия. Можно ли сейчас сказать, что в наполнителе колонны/распределителе на верхней части колонны есть проблемы? Из-за этого низкотемпературная жидкость, образующаяся в результате обратного потока на верхней части колонны, не достигает состояния фазового равновесия на наполнителе и попадает в нижнюю часть колонны. Поэтому температура там остается низкой По моему пониманию, температура сырья в ректификационной колонне обычно совпадает с температурой вещества на соответствующей высоте; чем ниже уровень, тем выше температура. Прошу вашего совета ？
Неизвестно, что является продуктом этой колонны для дистилляции. Если в качестве ориентира использовать колонну для разделения воздуха методом глубокого охлаждения, то анализ существующих проблем будет более прямым, если учитывать изменения чистоты компонентов в разных частях сырья. Это может служить полезным ориентиром.
Это зависит от того, находятся ли энергетические показатели и параметры потока материала в режиме, предусмотренном проектом; необходимо провести систематический анализ
Похоже, баланс тепла в системе не рассчитывался. Температура поступающей сырьевой смеси очень низкая, к тому же на верхней части системы царят экстремально низкие температуры. В системе нет источника тепла; холод, образующийся на верхней части, будет передаваться в нижнюю часть колонны через обратный поток жидкости. Для улучшения ситуации можно снять изоляцию с нижней части колонны, чтобы получать тепло путем теплообмена с воздухом. Что вы используете для поддержания экстремально низких температур на верхней части колонны? Азот в жидком состоянии?
Жидкий высокодавленный монооксид углерода для обратного потока на вершине башни, -176 градусов Цельсия. Сырьем для башни синтез-газа является газо-жидкая смесь CO, CH4 и H2; продуктом на верхней части башни является сырой синтез-газ (CO+H2). Основная функция этой башни — удаление CH4. По моему пониманию, в этой колонне нет секции дистилляции. Если низкая температура CO на верхней части колонны влияет на температуру в нижней части, может ли это указывать на проблемы с наполнителем или диспергатором? Температура у основания колонны вряд ли может быть ниже температуры подачи.
Вы уверены, что это называется колонной для дистилляции, а не колонной для промывки? Согласно модели дистилляции, направление анализа противоположное: в регуляторе колонны контролируется температура решеток, а на нижнюю часть колонны внимания не уделяется. Снизу поступает рефлюкс; температура рефлюкса влияет на температуру в нижней части колонны, также влияет и сырье. Нужно посмотреть, какой фактор оказывает более сильное воздействие. Я мало работал на крупных химических заводах, и впервые слышу о такой технологии. Можно обратиться к технологии очистки при низких температурах с использованием метанола: метанол используется для поглощения H2S и CO2; по сути, он выполняет функцию раствора, применяемого для очистки от CO
Если согласно вашим словам в очистительной башне после поглощения происходит выделение тепла, то температура жидкости в нижней части башни должна быть высокой. Ещё более нелогично? Интересно
Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем Qingchengjun 27.05.2020 в 11:51. У тебя ещё нет базового понимания этого способа мышления. Мышление в инженерии — это не качественное мышление, основанное на анализе влияния факторов, а количественное мышление с учетом цифр. Например, ехать на машине быстрее, чем идти пешком, но если нужно купить что-то в магазине напротив дома, учитывая проблемы с парковкой, пеший путь может оказаться быстрее. Необходимо смотреть на проблему с практической точки зрения; цифры помогают это проиллюстрировать. Если температура CO составляет -176°C, то для достижения температуры -153°C необходимо ещё некоторое время. Совершенно нормально, если температура газа у основания колонны будет ниже -153°C. Необходимо провести расчеты
Я провёл моделирование с помощью программы, и действительно, температура у основания башни не может опуститься так низко. Если проектирование предусматривает подачу сырья в наиболее экономичной точке (при температуре сырья, соответствующей положению плиты подачи), то холодная жидкость, стекающая вниз, должна при прохождении через каждый слой наполнителя достигать баланса между материалом и энергией. Разве это не должно препятствовать слишком низкой температуре жидкости у основания колонны?
“Если проектирование предусматривает подачу сырья в наиболее экономичном месте (температура сырья совпадает с температурой на плите подачи), то такого понятия не существует; в сточной башне сырье подается снизу. Не знаю, как вы это симулируете. Похоже, вы даже не понимаете сути процесса. Рекомендую сначала изучить технологию низкотемпературной обработки метанолом, а уже потом возвращаться к этой теме
Брат, процедура обработки кислородосодержащих газов при низкой температуре с использованием метанола заключается в том, что благодаря высокой растворимости кислородосодержащих газов в метаноле при низких температурах их удается отделить. Часть этого газа после регенерации CO также будет использоваться в качестве продукта с верхней части колонны. Для разделения используется разница в способности к испарению различных компонентов, так что это всё же колонна для дистилляции? ？ :лол
Я не очень хорошо разбираюсь в этом процессе: не ясно, куда девается CO у основания колонны, и также неясно, куда уходит CH4 после промывки. Чтобы понять суть, необходимо нарисовать весь процесс и объяснить его. Можно с уверенностью сказать, что это не дистилляция: при дистилляции происходит постоянное переходное состояние вещества от жидкого к газообразному, а в нижней части колонны имеется источник тепла
По моему пониманию, это тоже процесс дистилляции: температура сырья выше, чем температура в нижней части колонны. Значит, давление в нижней части колонны ниже, чем давление сырья? Путем снижения температуры подачи можно обеспечить чистоту; по моему мнению, это связано с уменьшением объема испарения в нижней части колонны.
Разница между давлением в нижней части колонны и давлением подачи составляет примерно 29 кг.
Недостаточная чистота на вершине башни, вероятно, означает превышение содержания рекомбинированных компонентов?
Судя по предоставленной вами информации, это, по-видимому, стекловая колонна, причем пар для нижней части колонны поступает в основном за счёт пароснабжения. А ваш коэффициент подачи на 10 градусов ниже фактического, поэтому весьма вероятно, что не будет достигнута запланированная масса пара. Легкие компоненты не смогут полностью испариться, при этом объем продукта, получаемого на верхней части колонны, остается прежним. В результате коэффициент рециркуляции окажется ниже ожидаемого, что приведет к тому, что качество продукта не будет соответствовать стандартам. Вы также можете проверить чистоту продукта, получаемого из нижней части колонны, чтобы подтвердить мою оценку. Решение: 1. Возможно ли повысить температуру подачи до заданной температуры? ； 2. Можно ли снизить объем добычи на вершине колонны, тем самым увеличив коэффициент рециркуляции?
Я понимаю, что это процесс дистилляции, только в верхней части колонны вместо реэвапоратора используется пар для нагрева. Температура подачи слишком низкая, что эквивалентно количеству пара, ниже проектных и теоретических значений.
Посмотрите описание автора поста с 5-го этажа: речь идет о обработке синтез-газа, содержащего CO/CH4/H2, с целью удаления CH4. Если чистота газа на верхней части колонны не соответствует требованиям, это, вероятно, означает, что эффективность удаления CH4 недостаточна. Температура кипения угарного газа — -191, температура кипения метана — -161. При прохождении хладного потока CH4 через нижнюю часть колонны CO и H2 удаляются. В условиях задачи также указано, что для нормальной работы температура подачи должна быть на 10°C ниже расчетной; если же температуру повысить, работа становится невозможной. Следовательно, объем продукта, получаемого на вершине колонны, снижается? Как уменьшить это, сбрасывая часть синтез-газа впустую?
Если возможно, пожалуйста, укажите состав сырья, температуру и давление, а также температуру и давление работы колонны, и целевой состав на верхней и нижней частях колонны. Я тоже хочу проанализировать это с помощью программы. Я думал, что давление в нижней части колонны будет ниже давления подачи сырья, при отсутствии дополнительного источника тепла система считается изолированной. Для испарения легких компонентов необходимо забирать тепло у самой среды, в результате чего температура в нижней части колонны будет ниже температуры подачи сырья. Но, судя по вашему описанию, это не так. Можно ли выразить единицу давления с точностью до кПа?
Вы хорошо проанализировали. Нужно ещё учитывать давление в реакторе: при повышении давления возможна частичная ликвидация легких компонентов