Thread Content
Хотел бы спросить у уважаемых преподавателей: для колонн для дестилляции этилена, пропана и бутана параметры давления и температуры работы составляют соответственно 33 бар/120°C, 18,5 бар/130°C и 7,5 бар/130°C. Какой вариант более разумный при выборе таких колонн — пластинчатые или наполнительные? Для пластинчатых колонн: какой тип пластин выбрать? Для колонн с наполнителем: какой наполнитель выбрать?
Это, наверное, связано с объемом обработки воды в данном районе. Все дестилляционные колонны, которые я видел, имели структуру из сегментированных пластин.
При выборе типа колонны необходимо учитывать такие факторы, как свойства материала, условия эксплуатации, характеристики самой колонны, а также процессы её производства, монтажа, транспортировки и обслуживания. а. Факторы, связанные с физическими свойствами: (1) В случае систем, склонных к образованию пузырьков, при небольшом объеме обрабатываемой субстанции целесообразно использовать колонны с наполнителем. Поскольку наполнитель может приводить к разрушению пены, в пластинчатых колоннах это легко вызывает явление перелива жидкости. (2) Для коррозионных сред можно использовать колонны с наполнителем. Если же необходимо использовать пластинчатые колонны, целесообразно выбирать колонны с простой конструкцией и низкой стоимостью, такие как колонны с ситовыми пластинами, колонны с потоком через элементы конструкции или колонны с язычковыми пластинами, чтобы их можно было своевременно заменять. (3) Для теплочувствительных материалов необходимо работать при сниженном давлении, чтобы избежать разложения или полимеризации под воздействием чрезмерного нагрева. В таких случаях следует использовать колонны с небольшим падением давления, такие как колонны с правильно уложенным наполнителем или колонны с влажными стенками. При необходимости достижения более низкого уровня вакуума целесообразно использовать колонны с ситчатым наполнителем или колонны с плавающими клапанами. (4) Для систем с высокой вязкостью можно использовать наполнители большого размера. Эффективность передачи вещества в пластинчатых колоннах слишком низка. (5) Для материалов, содержащих взвеси, следует выбирать колонны с более крупными каналами для потока жидкости; наиболее подходящим вариантом является пластинчатая колонна. Могут использоваться колонны с пузырьковыми регуляторами, колонны с плавающими клапанами, колонны с решетчатыми элементами, колонны с лопастными регуляторами, а также колонны с ситовыми регуляторами большого размера отверстий. Не рекомендуется использовать мелкие наполнители. (6) Для систем с тепловыми эффектами в процессе работы целесообразно использовать пластинчатые колонны. Поскольку на тарелках имеется слой жидкости, в нем можно разместить теплообменные трубки для эффективного нагрева или охлаждения. б. Факторы, связанные с условиями операции (1) Если сопротивление передачи вещества в газовой фазе велико (то есть в системах управления газовой фазой, таких как дистилляция жидкостей с низкой вязкостью, увлажнение воздуха и т. д.), целесообразно использовать колонны с наполнителем, поскольку в слое наполнителя газовая фаза находится в состоянии турбулентности, а жидкая фаза — в виде пленки. Напротив, в системах, управляемых жидкой фазой, целесообразно использовать пластинчатые колонны, поскольку в них жидкая фаза находится в состоянии турбулентности, а газ проникает через слой жидкости в виде пузырьков. (2) При большой нагрузке жидкости можно использовать колонны с наполнителем. Если же используются пластинчатые колонны, то целесообразно выбирать типы колонн с параллельным потоком газа и жидкости (например, колонны с форсунковыми пластинами) или такие типы колонн, при которых сопротивление потока жидкости по пластинам минимально (например, колонны с ситовыми пластинами или плавающими клапанами). Кроме того, как тарелочные колонны с направляющими ситами, так и тарелочные колонны с множественными нисходящими трубками способны выдерживать большую нагрузку жидкости. (3) При низкой нагрузке на жидкость обычно не рекомендуется использовать колонны с наполнителем. Поскольку в колоннах с наполнителем требуется определенная плотность распыления, наполнители в виде сеток могут использоваться в условиях низкой нагрузки жидкости. (4) Подходящесть при колебаниях соотношения жидкости и газа: пластинчатые колонны превосходят трубчатые колонны, поэтому при значительных колебаниях этого соотношения целесообразно использовать пластинчатые колонны. (5) Гибкость в эксплуатации: у пластинчатых колонн она выше, чем у колонн с наполнителем; среди них наибольшую гибкость имеют колонны с плавающими клапанами, а колонны с мембранами занимают второе место. В целом, у колонн с проточным режимом работы гибкость ниже. в. Другие причины: (1) В большинстве случаев, когда диаметр колонны превышает 800 мм, целесообразно использовать пластинчатую колонну; при диаметре менее 800 мм предпочтительнее использовать колонну с наполнителем. Однако существуют и исключения: использование кольцевых транспортеров и некоторых новых типов наполнителей в больших колоннах может дать лучшие результаты, чем при использовании пластинчатых колонн. Аналогично, при диаметре колонны менее 800 мм также используются пластинчатые колонны. (2) Обычные колонны с наполнителем тяжелее, чем пластинчатые колонны. (3) Башенные колонны дешевле по стоимости производства по сравнению с пластинчатыми колоннами. Поскольку стоимость наполнителя пропорциональна объему колонны, цена на пластинчатые колонны рассчитывается на единицу площади и снижается по мере увеличения диаметра колонны.