Главная -> Словарь

Жидкостных нагрузках

Перегонка нефти с водяным паром, или, что то же, с водой, относится к перегонке не смешивающихся жидкостей. При перегонке несмешивающихся жидкостей температура перегонки всегда ниже температуры кипения каждого из компонентов в отдельности.

Растворенные в жидкости компоненты меняют ее точку кипения. В тех случаях, когда раствор состоит из взаимно растворимых жидкостей, температура кипения смеси лежит между температурами кипения чистых компонентов и зависит от состава смеси. Составные части смеси, обладающие при данной температуре нагрева более высокой упругостью паров, а следовательно, и более низкой температурой кипения, называются легкокипящими или низкокипящими компонентами смеси.

Наименование жидкостей Температура в °С -

В связи с отсутствием горения температура внутри пламени значительно ниже температуры горения вещества. При горении жидкостей температура паров около ее поверхности равна температуре кипения . Только при приближении к зоне горения температура паров поднимается за счет диффундирующих сюда нагретых продуктов сгорания и азота. В связи с этим горючие пары и газы, проходя через внутренний объем пламени, не подвергаются химическому превращению и, только подходя к зоне горения, нагреваются до высокой температуры и разлагаются на более мелкие молекулы, атомы и радикалы. В таком виде они поступают в зону горения.

У легковоспламеняющихся жидкостей температура воспламенения выше температуры вспышки на 1—5", причем, чем ниже температура вспышки жидкости, тем меньше эта разность. Так, у бензина, сероуглерода, бензола, ацетона и других жидкостей, имеющих температуру вспышки ниже нуля, эта разность составляет 1°, и практически в открытом сосуде трудно отличить вспышку от воспламенения. У горючих жидкостей, имеющих температуру вспышки выше 100°, эта разность доходьт до 30° и выше.

§ 1. Кипение СМеен ЖИДКОСТеЙ. Температура кипения чистой жидкости является определенной постоянной величиной, зависящей только от внешнего давления и являющейся одной из важнейших характеристик жидкости.

Температура кипения жидкостей сложного состава, состоящих из двух и более взаимно растворенных веществ, не является постоянной величиной, и по мере отгонки того или иного компонента состав нагреваемого вещества непрерывно изменяется.

Фенол относится к группе горючих жидкостей. Температура вспышки в закрытом тигле 79°С, в открытом тигле 85°С. Температура самовоспламенения 595°С. Концентрационные пределы распространения пламени паров 1,52... 8,76% Плотность паров по воздуху 3,2.

N-метил-а-пирролидон относится к группе горючих жидкостей. Температура вспышки в закрытом тигле +89°С, в открытом +98°С.

Ацетон относится к группе постоянно опасных, легковоспламеняющихся жидкостей. Температура вспышки в закрытом тигле —18°С, в открытом —9°С. Температура воспламенения ~5°С. Температура самовоспламенения паров в воздухе 535°С.

Для легковоспламеняющихся жидкостей температура воспламенения обычно на 1—5° выше температуры вспышки, для остальных этот интервал может колебаться от 5 до 20°.

/ — для максимально допустимой производительности тарелок снтчатых, каскадных и решетчатых провальных; 2 — для тарелок с круглыми колпачками, работающих с благоприят-«ыми жидкостными нагрузками, а также для ситчатых, каскадных, решетчатых, провальных и др.; 3 — для нормальных условий работы тарелок с S-образными элементами и желобчатыми колпачками при атмосферном и повышенном давлении и жидкостных нагрузках 20—40 м3 ; За, 36 — для условий, когда жидкостная нагрузка тарелки соответственно ^меньше 10 или выше 40 м3; 4 — первоначальная кривая по Саудерсу — Брауну ; 5 — для отпарных колонн абсорбционных установок, а также .для обычных условий работы вакуумных колонн; 6 — для абсорбционных колонн; 7 — для вакуумных колонн.

движению жидкости, что увеличивает градиент уровня жидкости на тарелке и дополнительную неравномерность барботажа. Поэтому установка колпачковых тарелок не рекомендуется при высоких жидкостных нагрузках—100—120 м3/ для одно-сливных и 150—300 м3/ для двухсливных — из-за высокого градиента уровня жидкости, а также в колоннах, где происходят полимеризация, коксование и термическое разложение, для уменьшения которых нужно сократить длительность пребывания и объем жидкости на тарелке.

Струйные тарелки рекомендуются для атмосферных и отпарных колонн диаметром до 3,2 м, в колоннах под давлением диаметром до 4 м, а также при разделении по-лимеризующихся, коксующихся и разлагающихся веществ для уменьшения продолжительности пребывания их в колонне. Струйные тарелки, называемые также чешуйчатыми или язычковыми, создают направленное движение жидкости и хорошо работают при высоких жидкостных нагрузках. При малых скоростях пара наблюдается «провал» жидкости, поэтому должна быть обеспечена минимальная допустимая скорость в отверстиях чешуек . Наибольшая эффективность тарелок достигается в струйном режиме при скорости в щелях более 12 м/с.

Ситчатые тарелки со сливными устройствами рекомендуются для колонн ГФУ, установок четкой ректификации, азеотропной перегонки при повышенных жидкостных нагрузках и минимально допустимой скорости, так как жидкость удерживается на тарелке потоком пара, проходящего через отверстия тарелки. Этот тип тарелок не рекомендуется применять при больших колебаниях нагрузок и для загрязняющих сред, а также для вакуумных колонн и в колоннах диаметром более 2,4 м, так как при этом распределении жидкости на та-релке становится неравномерным.

Однопоточные тарелки применяют при жидкостной нагрузке менее 65 м3/ в колоннах диаметром менее 4 м. В колоннах больших диаметров даже при нормальных жидкостных нагрузках градиент может быть выше допустимого из-за большой длины пути. В этом случае

Тарелки с S-образными элементами применяют в колоннах атмосферных, отпарных, под давлением, ГФУ, абсорбционных. Не рекомендуют применять их для вакуумных колонн. Однопоточные тарелки рекомендованы для колонн диаметром 1—4 м, двух- и четырехпоточные — для колонн диаметром более 4 м. Клапанные тарелки рекомендуют применять в колоннах АВТ, ГФУ, АГФУ, азеотропной перегонки, четкой ректификации; ситчатые тарелки— для колонн четкой ректификации, азеотропной перегонки, ГФУ, при повышенных жидкостных нагрузках. Не рекомендуют для вакуумных колонн, для загрязненных сред, при больших колебаниях нагрузки, в колоннах большего диаметра . Струйные тарелки рекомендуют применять для атмосферных колонн диаметром до 3,2 м, отпарных, в колоннах под давлением . Струйные тарелки с отбойниками рекомендуют применять для вакуумных колонн. Решетчатые тарелки провального типа применяют в колоннах ГФУ, АГФУ, вторичной перегонки диаметром до 2,4 м, при больших нагрузках по жидкости.

При дальнейшем увеличении скоростей потоков контактирующих фаз возрастает трение между ними, происходит торможение потока жидкости и в связи с этим увеличивается количество жидкости Н0, удерживаемой в насадке. Этот режим характеризуется как начало подвисания жидкости и принимается в качестве нижнего предела устойчивой работы колонны. При больших жидкостных нагрузках этот режим выявляется не всегда четко. Сопротивление насадки в режиме подвисания пропорционально скорости пара в степени 3 — 4. Интенсивность массопередачи в этом режиме сильно возрастает.

При малых нагрузках взаимодействие между фазами незначительно и сопротивление насадки пропорционально сопротивлению сухой насадки. Это так называемый пленочный режим. При дальнейшем увеличении скоростей потоков возрастает трение между фазами, происходит торможение жидкости и увеличивается ее задержка в насадке. Этот режим характеризует начало подвисания жидкости; его принимают в качестве нижнего предела устойчивой работы колонны. При больших жидкостных нагрузках этот режим не всегда чётко выявляется. Сопротивление насадки в режиме подвисаний пропорционально скорости пара в степени 3—4. Интенсивность массопередачи в этом-режиме значительно возрастает. •

движению жидкости, что увеличивает градиент уровня жидкости на тарелке и дополнительную неравномерность барботажа. Поэтому установка колпачковых тарелок не рекомендуется при высоких жидкостных нагрузках—100—120 м3/ для одно-сливных и 150—300 м3/ для двухсливных — из-за высокого градиента уровня жидкости, а также в колоннах, где происходят полимеризация, коксование и термическое разложение, для уменьшения которых нужно сократить длительность пребывания и объем жидкости на тарелке.

Струйные тарелки рекомендуются для атмосферных и отпарных колонн диаметром до 3,2 м, в колоннах под давлением диаметром до 4 м, а также при разделении по-лимеризующихся, коксующихся и разлагающихся веществ для уменьшения продолжительности пребывания их в колонне. Струйные тарелки, называемые также чешуйчатыми или язычковыми, создают направленное движение жидкости и хорошо работают при высоких жидкостных нагрузках. При малых скоростях пара наблюдается «провал» жидкости, поэтому должна быть обеспечена минимальная допустимая скорость в отверстиях чешуек . Наибольшая эффективность тарелок достигается в струйном режиме при скорости в щелях более 12 м/с.

Ситчатые тарелки со сливными устройствами рекомендуются для колонн ГФУ, установок четкой ректификации, азеотропной перегонки при повышенных жидкостных нагрузках и минимально допустимой скорости, так как жидкость удерживается на тарелке потоком пара, проходящего через отверстия тарелки. Этот тип тарелок не рекомендуется применять при больших колебаниях нагрузок и для загрязняющих сред, а также для вакуумных колонн и в колоннах диаметром более 2,4 м, так как при этом распределении жидкости на тарелке становится неравномерным.