Ректификационная колонна

(5 У 4 В 01 Р 3/32, 3/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовойпромышленности им. И. М. Губкина(57) Ректификационная колонна относитсяк конструкциям массообменных аппаратови может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и смежных отраслях промышленности. Целью изобретения является увеличение четкости разделения и снижение энергозатрат на процесс за счет перераспределения тепла по высоте ректификационной колонны и уменьшения влияния перепада давления между контактными устройствами. Ректификационная колонна снабжена трубчатыми змеевиками для нагрева жидкости, установленными на жидкостных входах контактных устройств, и перепускными трубами, соединяющими трубчатые змеевики для охлаждения пара и нагрева жидкости между собой последовательно, причем вход и выход каждого трубчатого змеевика для нагрева жидкости соединены с трубчатыми змеевиками для охлаждения пара, установленными на нижележащих контактных устройствах. 4 ил.Изооретение относится к конструк 11 цям масообмецных аппаратов и может найти применение в цефтеперабатываюшей, неф. теимической, химической и смежных отра с;1 я х ц Ом ы 1 ц лен ности.Цель изобретения - увеличение четкости разделения и снижение энергозатрат за счет перераспределения тепла цо высоте ректификациоццой колонны и уме)-ьщсние влияния перепала давления между контактными устройствами.На фиг. 1 изображена ректификационная колонна; на фиг. 2 - средняя часть колонны, продольный разрез; на фиг. 3 верхняя часть реактификационной колонны, продольный разрез; на фиг. 4 - нижняя часть колонны, продольный разрез.Ректи)ика 1 ионцая колонна включает корпус 1, контактные устройства ), расположенные в корпусе одно под другим, основные трубчатые змеевики 3 для охлаждения пара, установленные ца полотнах контактны устройств, и переливнь)е устройства 4, соединяющие жидкостные входы 5 и выходы 6 контактных устройств 2. Ректификационцая колонна снабжена трубчатыми змеевиками 7 для нагрева жидкости, устацов;1 ецными на жидкостных входах 5 контактных устройств 2, и перепускными трубами 8, соединяющими трубчатые змеевики между собой последовательно, причем выход и вход каждого трубчатого змеевика 7 для нагрева жидкости соединены с трубчатыми змеевиками 3, для охлаждения пара, установленными ца нижележащи контактных устройствах. Ректификанионная колонна также снабжена верхним контактным устройством - дсфлегматором 9, Нижним контактным устройством - кубом 10, насосами 11 и2 и тецлообмецником 13. Трубчатые змеевики 3 для охлажден 1 я верхних контактных устройств 2 колонны подключены к распределительной камере 14 дефлегматора 9 перепускными трубами 15. Выходы и входы трубчаты змеевиков 7 для нагрева жидкости контактных устройств 2 соединены последовательно с труоч ггым змеевиком 16 куба 1 О псрепускными трубами 8.Ректификационцая колонна работает следующим образом.Исходная смесь подается з корпус 1 на одно из контактны устройсгн 2. На контактных устройства 2 осуществляется массоцерсдача между пар)м, подцимак)- щимся из куба 10, и жидкостью, стекающей из дефлегматора 9. В результате пар обогащается низкокипящими компонентами, а жидкость - высококицящимп. Снизу вверх по колонне уменьшается температура пара и жидкости. Из куба 1 О выводят Остаток, из дефлегм атора 9 - - дистиллят. Из-за наличия гидравлического сопротивлс ния контактных устройств 2 снизу вверх цо ко 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лоцце снижается давление. Пары, проходя через;юлотно каждого контактного устройства, оказываются 11 агретыми выше температуры начала конденсации при давлении над полотном. Избыточное тепло они отдают теплоносител)о, прокачиваемому через трубчатые змеевики 3 для охлаждения нара. Жидкость, проходя через переливные устройства 4 от жидкостных выходов 6 к входам 5, оказывается недогретой до температуры начала кипения при давлении у входов 5. Недостающее тепло жидкость получает от теплоносителя, прокачиваемого через трубчатые змеевики 7 для нагрева жидкости. Поскольку выход и вход каждого змеевика 7 для нагрева жидкости соединен церепускцой трубой 8 со змеевиками 3 для олаждения цара, установленными на нижелека 1 пи контактных устройствах, нагретый парами теплоноситель поступает из основного трубчатого змеевика в вышележащий дополнительный трубчатый змеевик, где олаждается, затем теплоноситель опускается в следующий основной трубчатый змеевик, где на 1 ревается. Так чередуется движение теплоносителя по основным и дополнительным трубчатым змеевикам. Движение теплоносителя обеспечивается насосами 11 и 12, а начальную температуру те 11 лоносителя регулируют с помощью теплообменника 13. Насосом 11 может быть организована перекачка теплоносителя из самого вернего трубчатого змеевика для нагрева жидкости в самый нижний трубчатый змеевик для охлаждения пара. Насосом 12 тецлоноситель прокачивается через трубчатый змеевик 16, установленный в кубе 10, ц трубчатые змеевики 7 для нагрева жидкости, становлецые ца нескольких жид -костных входах нижних контактных устройств. Разница уровней, ца которых расположены смежные последовательно соединенные трубчатые змеевики, обеспечивает требуемую разницу температур для о- лаждения цара и на.рева жидкости от теплоносителя. Чтобы поддерживать эффективную теплопередачу цри разделении смесей близкок 1 Н:яших компонентов, требуется увеличивать разницу уровней при соединении трубчатых змеевиков. Таким образом, олагодаря снабжению ректификанионной колонны трубчатыми змеевиками нагрев жидкости до температуры начала кипения происходит главным образом за счет теглообмена с теплоносителем, следовательно, на каждом контактном устройстве увеличивается поверхность контакта между паром и жидкостью, где массопередача осуществляется за счет ректификации. Снабжение ректификационцой колонны церепускцыми трубами, обеспечиваощими последовательное и чередующееся движение теплоносителя по трубчатым змеевикам, исключает использова 1274711ние внешних источников тепла и холода, поскольку охлаждение пара и жидкости происходит за счет перераспределения тепла по высоте ректификационной колонны. Следовательно, снижаются энергозатраты на процесс. Перераспределение тепла по высоте ректификационной колонны в предложенной конструкции практически компенсирует уменьшения поверхности массопередачи ректификацией из-за перепада давления между контактными устройствами. Причем уменьшение влияния перепада давления осуществляется как по отношению к газу, так и по отношению к жидкости. В результате увеличивается четкость разделения.Формула изобретенияРектификационная колонна, включающая корпус, контактные устройства, расположенные в корпусе одно под другим, трубчатые змеевики для охлаждения пара и переливные устройства, соединяющие жидкостные выходы и входы контактных устройств, отличающаяся тем, что, с целью увеличения четкости разделения и снижения энергозатрат за счет перераспределения тепла по высоте ректификационной колонны и уменьшения влияния перепада давления между контактными устройствами, она 10 снабжена трубчатыми змеевиками длянагрева жидкости, установленными на жидкостных входах контактных устройств, и перепускными трубами, соединяющими трубчатые змеевики между собой последовательно, причем выход и вход каждого трубчатого змеевика для нагрева жидкости соединены с трубчатыми змеевиками для охлаждения пара, установленными на нижележащих контактных устройствах.727471117 7 бСоставитель С. Баранова Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор Т. Колб Заказ 6509/4 Тираж 663 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4