Автоматизация технологических процессов и производств. Часть первая. Конспект лекций. Кузьменко Н.В. - 46 стр.

       Интенсивность протекания массообменных процессов зависит от гидродинамического
режима, потоков веществ в технологических аппаратах, а также от тепло- и массообмена меж-
ду этими потоками. Как правило, аппараты, в которых протекают массообменные процессы,
обладают большой инерционностью и запаздыванием.

6.1.   Автоматизация процесса ректификации.
       Ректификация – разделение многокомпонентных жидких смесей на практически чис-
тые компоненты. Ректификация основана на многократной дистилляции.
       Дистилляция – разделение жидких многокомпонентных смесей на отличающиеся по
составу фракции путем частичного испарения смеси и конденсации образующихся паров.
       Получаемый конденсат обогащен низкокипящим компонентом, остаток жидкой смеси
– высококипящим. Дистилляция применяется в химической, нефтехимической, фармацевти-
ческой промышленности, лабораторной практике.
       Процесс ректификации осуществляется путем многократного контакта между не-
равновесными жидкой и паровой фазами, движущимися относительно друг друга.
       При взаимодействии фаз между ними происходит массо- и теплообмен, обусловленные
стремлением системы к состоянию равновесия. В результате каждого контакта компоненты
перераспределяются между фазами: пар несколько обогащается НК, а жидкость ВК. Много-
кратное контактирование приводит к практически полному разделению исходной смеси.
       Отсутствие равновесия (и соответственно наличие разности температур фаз) при дви-
жении фаз с определенной относительной скоростью и многократность их контактирования
являются необходимыми условиями проведения ректификации.
       Задача управления процессом ректификации состоит в получении целевого продук-
та заданного состава при установленной производительности установки при минимальных
энергетических затратах теплоагентов.
       Исходная смесь (рис. 6.2) нагревается в теплообменнике 1 водяным паром до темпера-
туры кипения и поступает в ректификационную колонну 3 на тарелку питания. Находящаяся в
кубе колонны жидкость испаряется в выносном кипятильнике 2, обогреваемом паром, и в виде
паровой фазы проходит вверх по колонне. Паровой поток, выходя из колонны, попадает в ох-
лаждаемый хладагентом, например, водой, дефлегматор 4, где пары конденсируются. Образо-
вавшаяся жидкая фаза стекает во флегмовую ёмкость 5, откуда насосом 6 нагнетается в верх-
нюю часть колонны на орошение в виде флегмы и частично отводится с установки в виде дис-
тиллята. Флегма стекает вниз по колонне.
       При многократном контакте в ректификационной колонне парового и жидкого потоков,
движущихся навстречу друг другу и имеющих разные температуры, паровая фаза обогащается
более легколетучими низкокипящими компонентами (НКК), а жидкая фаза – труднолетучими
высококипящими компонентами (ВКК). Часть кубового продукта, называемая остатком, отво-


                                           46