Главное условие безопасной эксплуатации ректификационных колонн заключается в обеспечении их герметичности. Причиной нарушения герметичности колонн может явиться повышение давления в аппарате выше допустимых норм, коррозия и эрозия корпуса, различные механические повреждения. Повышение давления может иметь место при перегрузке колонны разделяемой смесью, увеличении температуры в кубе колонны, забивке отверстий в распределительных устройствах.[ ...]

Чтобы не допустить повышения давления в колонне, тщательно контролируют количество и состав разделяемой смеси, температуру по высоте аппарата. При этом температура верха колонны поддерживается регулятором, меняющим подачу орошения. Для того чтобы избежать «захлебывания» колонны при увеличении расхода продукта, необходимо следить, чтобы колпачковые тарелки были установлены строго горизонтально, а количество и диаметр переливных устройств на тарелках соответствовали бы производительности аппарата. Для устранения возможности прорыва газа в колонну, патрубок нижней тарелки опускают ниже уровня жидкости в кубе колонны.[ ...]

Особенного внимания требует эксплуатация ситчатых тарелок, так как они легко забиваются осадками, например смолами, образующимися в процессе переработки.[ ...]

На случай чрезмерного повышения давления колонны оборудуют системой защитной автоблокировки, обратными клапанами на линии подачи сырья и реагентов и предохранительными клапанами, сбрасывающими избыточное количество паров на факел. При этом на отводных линиях, идущих от предохранительных клапанов, устанавливаются огнепреградители.[ ...]

Очень опасно резкое повышение давления в колонне при попадании в нее воды. Вскипание воды в колонне вызывает настолько быстрое повышение давления, что предохранительные клапаны не успевают сработать, и может произойти разрыв аппарата. Чтобы исключить попадание воды в ректификационную колонну, необходимо: следить за тем, чтобы сырье и орошение не содержали воды; перед подачей в куб колонны острого водяного пара обязательно полностью удалять конденсат из подводящего паропровода; периодически проверять отсутствие трещин и повреждений на трубках подогревателя куба колонны и в оросительных холодильниках.[ ...]

Большую опасность представляет нарушение герметичности колонн, работающих под вакуумом. В этом случае происходит подсос воздуха в колонну, и взрывоопасная смесь образуется непосредственно в самом аппарате. К герметичности вакуумных колонн предъявляются повышенные требования, в частности используются фланцевые соединения типа «шип - паз», производится анализ отсасываемых паров на содержание кислорода, предусматривается гашение вакуума с помощью инертных газов (азота).[ ...]

Безопасность работы вакуумных колонн во многом определяется полнотой конденсации паров нефтепродуктов, отсасываемых с воздухом. Конденсация паров нефтепродуктов происходит обычно в барометрическом конденсаторе. При неполной конденсации часть продуктов через эжекционные устройства попадает в канализацию, а при использовании сухих механических вакуум-насосов выбрасывается в атмосферу, загрязняя ее. Поэтому выбросы ва-кумм-насосов, а также вода, сливаемая в канализацию из барометрических конденсаторов, подвергаются предварительной очистке.[ ...]

Для свободного стока воды по барометрической трубе барометрического конденсатора ее высота должна быть не менее 10,5-11 м, тогда вес воды, находящейся в трубе, полностью уравновешивает силу атмосферного давления, и вода свободно сливается в колодец, оборудованный гидравлическим затвором. Гидравлический затвор, имеющий обычно высоту 0,6-0,8 м, устраняет опасность засоса воздуха в колонну через барометрическую трубу. Приток воды в барометрический конденсатор регулируется таким образом, чтобы вода, сливаемая по сточной трубе в колодец, имела температуру не более 30-35 °С и не содержала нефтепродуктов. При повышении расхода воды она не успевает сойти в колодец, ее уровень повышается, и вода заполняет нижнюю часть конденсатора, нарушая его работу. Кроме того, через шлемовую трубу вода может попасть на верхние тарелки ректификационной колонны и нарушить ее режим.[ ...]

При поступлении продукта в колонну происходит истирание ее стенок. Поэтому в месте ввода продукта устанавливают защитную, сменную по мере разрушения «улитку», направляющую поток к центру колонны по спирали.[ ...]

Ректификационные колонны имеют значительный вес, приходящийся на сравнительно небольшую опорную поверхность, поэтому их устанавливают на массивных кольцевых опорах, снабженных ребрами жесткости и соединяемых с фундаментом анкерными болтами. Для проведения ремонтных работ внутри колонны ее оборудуют люками-лазами диаметром не менее 0,45 м. Для удобства работы на каждые 4-5 тарелок устраивается один люк. Чтобы облегчить открывание крышек люков и предотвратить возможность их падения с высоты, крышки люков устраивают на шарнирах (петлях).[ ...]

Аналогичные главы в дргуих документах:

Мы предлагаем лабораторные ректификационные колонны из стекла или нержавеющие стали (возможно смешанное исполнение). Стеклянные ректификационные колонны собираются на базе немецкого боросиликатного стекла LENZ (каталог стекла можно загрузить с нашего стайта - см. раздел КАТАЛОГИ). Мы предлагаем готовые решения, которые могут быть модифицированы с учетом пожеланий заказчика.

В ректификационной колонне осуществляется постоянный массо- и теплообмен между восходящими парами и нисходящим конденсатом. За счёт такого контакта можно получить продукт высокой чистоты, свободный от примесей. Лабораторные ректификацонные колонны, как правило, собирают на базе боросиликатного стекла (до 10 л). Полупромышленные ректификационные колонны делают из нержавеющей стали и специальных сплавов.

Лабораторные ректификацонные колонны имеют испарительную ёмкость (куб) сферической формы от 1 л до 10 л. Длина самой колонны лимитируется высотой потолка, может состоять из нескольких секций и иметь отбор продукта с нескольких тарелок. Колонна имеет зеркальную вакуумную рубашку, что обеспечивает термоизоляцию содержимого. По умолчанию предлагаются колонны насыпного типа, лабораторные колонны тарельчатого типа поставляются редко из-за более высокой стоимости и меньшей эффективности.

В качестве насадки мы предлагаем стеклянные кольца Рашига или спирально-призматическую стальную насадку. Металлическая насадка более эффективна из-за большой поверхности контакта, но если необходимо исключить контакт продукта с металлом, используют стеклянные кольца Рашига.

Управление потоком флегмы проводится вручную, в этом случае пользователь настраивает степень открытия клапана отвода флегмы так, чтобы он захлёбывался и часть флегмы возвращалась в колонну. При комплектации колонны флегмоделителем с пневмо- или электроклапаном работу колонны можно задавать через контроллер. В этом случае оператору достаточно задать флегмовое число, и контроллер откроет/закроет клапан в нужное время.

Ректификационную колонну можно установить на химическом реакторе перед конденсатором. В этом случае можно провести сразу синтез и отгонку растворителя (или продукта) с очисткой.

Теоретические основы перегонки и ректификации

Перегонка – это процесс разделения однородных смесей жидкостей по признаку их летучести. Лету­чими называют жидкости, давление насыщенных паров над которыми су­щественно отличается от нуля при обычных температурах.

В основе теории перегонки лежат представления о жидких растворах и образовании смеси паров над ними. При кипении смесей летучих веществ пары жидкостей обогащаются более летучим компонентом. При частичной конденсации таких паров они разделяются на паровую фазу и жидкость (флегму). При температуре перегонки более летучая жидкость кипит, а менее летучая жидкость испаряется без кипения. Такие смеси называются раздельнокипящими. В идеальных растворах такое положение реализуется при любых концентрациях.

В неидеальных растворах существуют области концентраций, в которых оба компонента бинарной смеси кипят одновременно. Это так называемые области азеотропии или области нераздельнокипящих жидкостей. Здесь концентрации жидкой и паровой фаз бинарных смесей одинаковы, и потому при их перегонке повысить концентрацию жидкой фазы невозможно.

Сложная перегонка , или ректификация – это многократная перегонка дистиллята. Применяется для повышения эффективности простой перегонки. Осуществляется в тарелочных или насадочных колоннах. Для успешного разделения флегмы, стекающей вниз по колонне, и пара, движущегося вверх, можно использовать любые контактные элементы, увеличивающие площадь и эффективность их взаимодействия. В качестве контактных элементов в больших ректификационных колоннах обычно используются тарелки. Каждая такая тарелка, расположенная в колонне, называется физической тарелкой (ФТ).