Колонны с узлом отбора по жидкости: Как работает узел отбора по жидкости, как работает в самогонном аппарате| Интернет-магазин Заготовщик

Узел отбора по жидкости

Главная
» Бражные колонны и конструктор Алковар
» Конструктор Бражных колонн Алковар
» Узел отбора по жидкости

Описание
Отзывы (2)

Доставка по России ответственно.

Технические характеристики узла отбора:

Технические характеристики узла отбора под автоматику:

Технические характеристики узла отбора в сборе:

Узел отбора по жидкости предназначены для удобства отделения тела дистиллята от сторонних фракций. С помощью его можно качественно отделить головы и хвосты и превратить процесс дистилляции в удобное занятие. Пар поднимается, конденсируется, затем в виде жидкости стекает в узел отбора, где мы отбираем нужное нам количество, с нужной нам скоростью. Устанавливается с помощью хомута перед дефлегматором.

Преимущества работы узла отбора по пару.

1. 1) Нет зависимости от давления воды в домашней системе.
2. 2) Нет зависимости от температуры воды
3. 3) Колебания напряжения в сети не влияет на работу узла отбора
4. 4) Охлаждение подключается гораздо проще.
5. 5) Отбор регулируется только игольчатым краном.

Принцип работы узла отбора по жидкости.

1. 1) Устанавливаем узел отбора между царгой и дефлегматором.
2. 2) Спиртовые пару проходят через царгу с насадкой и узел отбора и попадают в холодильник. Там они конденсируются и стекают вниз в виде флегмы. Попадают в стакан узла отбора.
3. 3) Процесс беспрерывно повторяется, начинается тепломассообмен.
4. 4) Колонна начинает работать на себя, а фракции выстраиваются по температуре кипения.
5. 5) После выхода колонны на режим, пора проводить отбор продукта. Для этих целей предусмотрен в узле отбора боковой отвод с краном или зажимом Гофмана.
6. 6) Открываем игольчатый кран, и флегма попадает в доохладитель, где она превращается в конечный продукт спирт.
7. 7) При отборе голов игольчатый кран слегка приоткрыт, скорость отбора 1-2 капли в секунду. Затем открываем больше и отбираем тело.
8. 8) Отслеживаем, что бы скорость отбора была небольшой. Почему нужно следить за скоростью выхода дистиллята, потому что необходимый объём флегмы может перестать возвращаться обратно в царгу нарушится теплообмен, и разделение на фракции перестанет происходить.
9. 9) Контроль над этим процессом производится с помощью цифрового термометра. Если много отбираем, наверх поднимаются более тяжелые фракции и начинает расти температура.
10. 10) Цель, контролировать температуру в колонне, что бы она ни поднималась, пака идет отбор тела. Если температура стала, подниматься убавляем отбор.

Отличие между: жидкостным отбором в стандартной бражной колонны, от отбора по жидкости.

Написать отзыв

Ваше имя:

Ваш отзыв:

Примечание: HTML разметка не поддерживается! Используйте обычный текст.

Оценка: Плохо 

 Хорошо

Введите код, указанный на картинке:

Продолжить

Описание

Доставка по России ответственно.

Технические характеристики узла отбора:

Технические характеристики узла отбора под автоматику:

Технические характеристики узла отбора в сборе:

Узел отбора по жидкости предназначены для удобства отделения тела дистиллята от сторонних фракций. С помощью его можно качественно отделить головы и хвосты и превратить процесс дистилляции в удобное занятие. Пар поднимается, конденсируется, затем в виде жидкости стекает в узел отбора, где мы отбираем нужное нам количество, с нужной нам скоростью. Устанавливается с помощью хомута перед дефлегматором.

Преимущества работы узла отбора по пару.

1. 1) Нет зависимости от давления воды в домашней системе.
2. 2) Нет зависимости от температуры воды
3. 3) Колебания напряжения в сети не влияет на работу узла отбора
4. 4) Охлаждение подключается гораздо проще.
5. 5) Отбор регулируется только игольчатым краном.

Принцип работы узла отбора по жидкости.

1. 1) Устанавливаем узел отбора между царгой и дефлегматором.
2. 2) Спиртовые пару проходят через царгу с насадкой и узел отбора и попадают в холодильник. Там они конденсируются и стекают вниз в виде флегмы. Попадают в стакан узла отбора.
3. 3) Процесс беспрерывно повторяется, начинается тепломассообмен.
4. 4) Колонна начинает работать на себя, а фракции выстраиваются по температуре кипения.
5. 5) После выхода колонны на режим, пора проводить отбор продукта. Для этих целей предусмотрен в узле отбора боковой отвод с краном или зажимом Гофмана.
6. 6) Открываем игольчатый кран, и флегма попадает в доохладитель, где она превращается в конечный продукт спирт.
7. 7) При отборе голов игольчатый кран слегка приоткрыт, скорость отбора 1-2 капли в секунду. Затем открываем больше и отбираем тело.
8. 8) Отслеживаем, что бы скорость отбора была небольшой. Почему нужно следить за скоростью выхода дистиллята, потому что необходимый объём флегмы может перестать возвращаться обратно в царгу нарушится теплообмен, и разделение на фракции перестанет происходить.
9. 9) Контроль над этим процессом производится с помощью цифрового термометра. Если много отбираем, наверх поднимаются более тяжелые фракции и начинает расти температура.
10. 10) Цель, контролировать температуру в колонне, что бы она ни поднималась, пака идет отбор тела. Если температура стала, подниматься убавляем отбор.

Отличие между: жидкостным отбором в стандартной бражной колонны, от отбора по жидкости.

Написать отзыв

Ваше имя:

Ваш отзыв:

Примечание: HTML разметка не поддерживается! Используйте обычный текст.

Оценка: Плохо 

 Хорошо

Введите код, указанный на картинке:

Продолжить

Колпачковые колонны,узлы отбора в Ростове-на-Дону

Колпачковая медная колонна кламп 1.5 или 2″

7700.00 руб

Срок поставки: В наличии

Подробнее

Колпачковая колонна Профи,медная 2″(3″)

13800.00 руб

Подробнее

Колпачковая колонна » Фаворит» (4 уровня) под кламп 1.5 или 2 или 3 дюйма

17000.00 руб

Old price : 17700.00 руб

Срок поставки: В наличии

Подробнее

Универсальный узел отбора по жидкости и пару на 2 дюйма

6950.00 руб

Подробнее

Универсальный узел отбора по жидкости и пару на 1.5 дюйма

6750.00 руб

Подробнее

Узел отбора голов или хвостов 1.5 дюйма с игольчатым краном и охладителем

3600.00 руб

Срок поставки: В наличии

Подробнее

Узел отбора голов или хвостов на 1. 5 дюйма без охладителя.

1500.00 руб

Срок поставки: В наличии

Подробнее

Узел отбора голов или хвостов 2 дюйма с игольчатым краном и охладителем

3300.00 руб

Подробнее

Стекло для колпачковой колонны (ф 86)

600.00 руб

Подробнее

Сивушный сепаратор (кламп 1,5″)

3900.00 руб

Срок поставки: В наличии

Подробнее

Польский буфер 4 литра(подключение 1.5 или 2 дюйма)

9000.00 руб

Подробнее

Узел отбора по пару или по жидкости на 1,5 и 2 дюйма.

2200.00 руб

Подробнее

Узел(2 в 1) отбора по пару или по жидкости на 1,5 и 2 дюйма с охладителем.

8250.00 руб

Подробнее

Диоптр с узлом отбора 2 в 1, кламп 1.5 или 2″

3950.00 руб

Срок поставки: В наличии

Подробнее

Узел отбора в отводе на 2 дюйма

1700.00 руб

Подробнее

Узел отбора в отводе в сборе на 2 дюйма

3300.00 руб

Подробнее

Узел отбора 3 дюйма

7000. 00 руб

Подробнее

Колпачковая колонна Профи,медь 3″(3″)

16000.00 руб

Подробнее

Интернет-магазин «Самогонодел» предлагает большой выбор различных ректификационных колонн. В настоящее время данные устройства являются практически таким же оборудованием, которое используется при заводском изготовлении алкоголя, но только значительно уменьшенным в размерах.

Ранее такие установки использовались достаточно редко, так как их было сложно изготовить самостоятельно. Но теперь это не является проблемой. Например, в настоящее время продажа осуществляется в специализированных интернет-магазинах, к числу которых относится «Самогонодел».

Ректификационные колонны в Ростове-на-Дону

После того, как изготовлен самогон, его необходимо где-то хранить. Для этих целей можно купить дубовые бочки в Ростове, которые прекрасно справятся с требуемыми целями. Если говорить о ректификационных колоннах, то можно назвать их самогонными аппаратами, которые относятся к новому поколению.

Интернет-магазин «Самогонодел» предлагает такое оборудование, при помощи которого можно получить в домашних условиях практически чистый спирт, крепость которого будет доходить до 96%. Обычно ректификационная колонна используется для того, чтобы дистиллировать самогон.

Купить ректификационную колонну недорого

В комплекте с ректификационной колонной можно также купить дубовую бочку. Она позволит сохранять полученный продукт и улучшать его вкус с течением времени. Всё необходимое оборудование для процесса самогоноварения и его хранения имеется в специализированном интернет-магазине «Самогонодел».

Пар внутри ректификационной колонны делится на несколько составляющих, поэтому в итоге получается спирт, который не содержит каких-либо примесей. Итоговый продукт является полностью безопасным и его можно использовать для приготовления водки, настоек и других напитков, которые имеют в своём составе спирт.

Разница между колонками C8 и C18, используемыми в системе ВЭЖХ: Pharmaguideline

Оба типа колонок С8 и С18 используются в фармацевтическом анализе, но их применение специфично для анализа различных продуктов.

Система высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) относится к методу аналитической химии, который используется для идентификации, разделения и количественного определения каждого компонента в смеси. C8 и C18 оба относятся к алкильной цепи связанной поверхности колонны. Оба они используются в системе высокоэффективной жидкостной хроматографии. Эти два столбца имеют некоторое сходство, но в чем-то они также различаются. Некоторые различия между C18 и C8 обсуждаются здесь.

Октадецилсилан (C18) имеет 18 атомов углерода. С другой стороны, октилсилан (C8) имеет только 8 атомов углерода в стояночной колонке, связанных с кремнеземом (Si). C18 будет иметь тенденцию удерживать больше, чем C8. При этом, если аналогичное соединение элюировалось на двух колонках, оно будет элюироваться быстрее на С8 и медленнее на С18. Это вызвано парковкой на единицу площади поверхности плотности столбца.

С18 плотнее, чем С8. Более плотная парковка увеличит площадь поверхности, которую должна пройти молекула в подвижной фазе на единицу длины. Это также увеличит время взаимодействия между элитами и стационарной фазой, что приведет к большей разделяющей способности более сложных молекул.

Другими словами, C18 имеет октадециловые цепи, которые обычно являются гидрофобными и хорошо удерживают неполярные соединения. Длина его углеродной цепи больше. Напротив, C8 имеет октильные цепи и, следовательно, меньше сохраняется при использовании с тем же соединением, что и C18.

Если требуется короткое время удерживания, предпочтительнее C8. Его более низкая гидрофобность приведет к более быстрому удерживанию неполярных соединений. Следовательно, неполярные соединения будут перемещаться по колонке быстрее с C8, чем с C18.

C18 ВЭЖХ широко используется в науках об окружающей среде, фармацевтической промышленности, радиоаналитических лабораториях и химическом анализе. Они используются для анализа отдельных частей химических смесей или радиоактивно меченых/меченых молекул.
Связанный: Оценка работы колонки для ВЭЖХ и уход за колонкой

C18 считается лучшим для разделения соединений, таких как жирные кислоты с длинной цепью, по сравнению с относительно небольшими органическими соединениями. Он относительно дешев, так как производится в больших количествах большинством производителей.
C8 и C18 имеют много общего. Тем не менее, обширные исследования помогли определить некоторые из отличительных различий C8 и C18, используемых в HPCL. Эти два соединения имеют структуру, которая почти одинакова. То есть для C18 это OH-Si-C18, а для C8 это OH-Si-C8.
Связано: Этапы разработки метода ВЭЖХ

Принимая во внимание вышеизложенные различия, легко определить некоторые из основных.

• C18 имеет 18 атомов углерода, тогда как C8 имеет только 8 атомов углерода.
• C18 имеет более длинную углеродную цепь, но C8 имеет более короткую.
• C18 имеет более высокое удержание, а C8 — более короткое удержание.
• C18 имеет более высокую гидрофобность, но C8 имеет более низкую гидрофобность.

С помощью приведенного выше сравнения колонок для ВЭЖХ легче определить подходящую колонку, которую следует использовать при выполнении различных типов ВЭЖХ.

Дистилляционные колонны – Наглядная энциклопедия химического инженерного оборудования

Дистилляция является одним из наиболее распространенных в промышленности процессов разделения жидкости и может осуществляться в непрерывном или периодическом режиме.

Дистилляция работает путем применения и отвода тепла для использования различий в относительной летучести. Под действием тепла компоненты с более низкой температурой кипения и более высокой летучестью испаряются, оставляя менее летучие компоненты в виде жидкостей. Смеси с высокой относительной летучестью легче разделить. Это затрудняет разделение близкокипящих и азеотропных сырьевых материалов, поэтому для разделения этих смесей необходимо использовать специальные методы дистилляции.

Дистилляция может использоваться для разделения бинарных или многокомпонентных смесей. Многие переменные, такие как давление в колонне, температура, размер и диаметр, определяются свойствами сырья и желаемых продуктов. Некоторые специализированные колонны выполняют другие функции, например реакционно-ректификационные колонны, которые объединяют реакцию и разделение продуктов в едином блоке.

(Copyright Scanning Technologies Inc., Батон-Руж, Луизиана)

Содержание

• Обычная дистилляция
  • Наполненные слои
  • Пластина
• Расширенный Методы дистилляции
  • Вакуумная
  • Криогенная
  • Реактивная
  • Экстрактивная
  • Перепад давления
  • Гомогенный азеотропный
  • Гетерогенный азеотропный
• Благодарности
• Ссылки
• Проявители

Традиционная дистилляция

Насадочные колонны

Хотя колонны с набивным слоем чаще всего используются для абсорбции, они также используются для дистилляции парожидкостных смесей. Набивка обеспечивает большую площадь контакта пара с жидкостью, что повышает эффективность колонки.

(Авторское право Sulzer Chemtech Ltd., Швейцария)

Общая информация

Исходная смесь содержит компоненты разной летучести и поступает в колонну примерно посередине. Жидкость течет вниз через насадку, а пар течет вверх через колонку.

Различия в концентрации вызывают переход менее летучих компонентов из паровой фазы в жидкую. Упаковка увеличивает время контакта, что повышает эффективность разделения. Выходящий пар содержит наиболее летучие компоненты, тогда как поток жидкого продукта содержит наименее летучие компоненты.

(Copyright Cannon Instrument Company,
State College, PA)

Конструкция оборудования

После поступления смеси в колонну, как показано зелеными стрелками на анимации ниже, жидкость течет по колонне противотоком через насадку и контактирует с восходящий поток пара. Жидкость внизу, которая на анимации выделена желтым цветом, поступает в ребойлер. Из ребойлера выходят два потока; поток пара, который возвращается в колонну, и поток жидкого продукта. Поток паров проходит вверх через насадку, собирает наиболее летучие компоненты, выходит из колонны и поступает в конденсатор. После того, как пар конденсируется, поток поступает в барабан флегмы, где он разделяется на поток продукта верхнего погона, известный как дистиллят, и поток флегмы, который возвращается обратно в колонну.

Сырье проходит через набивку, чтобы обеспечить максимальный контакт пар-жидкость с поверхностью для эффективного разделения. Типы упаковки включают демпинговую или случайную упаковку и штабелированную упаковку. Насыпные насадки имеют произвольную или геометрическую форму и состоят из сыпучего инертного материала, такого как глина, фарфор, пластик, керамика, металл или графит. Отдельные насадки обычно имеют размер от 3 до 75 мм и имеют несколько пустот, которые обеспечивают большую площадь поверхности для контакта жидкости с паром. К преимуществам самосвальных насадок относятся высокая пропускная способность жидкости, способность выдерживать высокое давление и низкая стоимость. Несколько примеров металлических, пластиковых и керамических насадок показаны на рисунке ниже.

(Copyright Chemical Engineering, Access Intelligence, LLC)

Металлические набивки обладают высокой прочностью и хорошей смачиваемостью. Керамические насадки имеют более высокую смачиваемость, чем металлические, но они не такие прочные. Пластиковые набивки обладают достаточной прочностью, но имеют плохую смачиваемость при низких расходах жидкости. Поскольку они устойчивы к коррозии, керамические набивки используются только при повышенных температурах, когда пластиковая набивка может выйти из строя.

Многослойная насадка представляет собой структурированную сетку того же диаметра, что и колонна. Он обеспечивает длинные непрерывные каналы для потока жидкости и пара. Несмотря на то, что они более дорогие, чем набивки со сбросом, уложенные друг на друга набивки обеспечивают меньший перепад давления. Многослойная насадка предпочтительнее при низких скоростях потока жидкости и в условиях низкого давления. Обычно они изготавливаются из дерева, листового металла или тканой марли.

(Авторское право Мичиганского университета, химический факультет, Анн-Арбор, Мичиган)

(Авторское право Sigma-Aldrich Co. LLC, Сент-Луис, Миссури)

(Авторское право Sulzer Chemtech Ltd., Швейцария)

Примеры использования

Колонны с насадкой часто используются для извлечения растворителей. Дистилляционные колонны с насадочным слоем, изображенные ниже слева, используются в нефтехимической промышленности. На изображении ниже справа показана пилотная колонна с насадочным слоем.

(Авторское право Sulzer Chemtech Ltd., Швейцария)

Насадочные колонны, показанные ниже, используются на заводе по производству этаноламина.

(Авторское право Sulzer Chemtech Ltd., Швейцария)

Преимущества

• Самая экономичная ректификационная колонна, когда диаметр колонны меньше 0,6 м.
• Поскольку набивка может быть изготовлена ​​из инертных материалов, насадки могут работать с коррозионно-активными материалами.
• Более низкий перепад давления, чем в тарельчатых колоннах, что предотвращает затопление колонны.
• Подходит для термочувствительных жидкостей.
• Подходит для работы при низком давлении.

Недостатки

• Уплотнение может разрушиться во время установки или из-за теплового расширения.
• Нерентабельно при высоких расходах жидкости.
• Эффективность контакта снижается при слишком низком расходе жидкости.

Тарелка

Тарелочная или тарельчатая колонна является наиболее широко используемым типом дистилляционной колонны. Количество тарелок или ступеней в колонне зависит от желаемой чистоты и сложности разделения. Количество ступеней также определяет высоту колонны.

(Авторское право Vendome Copper & Brass
Works, Inc., Луисвилл, Кентукки)

Общая информация

Сырье поступает в колонну с тарелками ближе к середине колонны. Различия в концентрации вызывают перенос менее летучих компонентов из потока пара в поток жидкости. Пар, выходящий из конденсатора, содержит наиболее летучие компоненты, в то время как наименее летучие компоненты выходят через ребойлер в потоке жидкости.

Конструкция оборудования

После того, как исходная смесь поступает в колонку, что показано зелеными стрелками на анимации ниже, жидкость течет вниз по колонке и через тарелки в поперечном или противоточном потоке. Ребойлер в нижней части разделяет поток на поток пара, который возвращается в колонну, и поток жидкого продукта; оба потока показаны желтыми стрелками. Поток пара течет вверх через тарелки и контактирует с нисходящим потоком жидкости, обеспечивая разделение. В верхней части колонны пар конденсируется в конденсаторе. Конденсированный поток, показанный синим цветом, разделяется на верхний поток продукта, известный как дистиллят, и поток флегмы, который возвращается в верхнюю часть колонны.

Геометрия тарелок внутри колонны влияет на степень и тип контакта между потоками пара и жидкости. Типы лотков включают сито, клапан и колпачок. Ситчатые тарелки с отверстиями для прохождения паров используются в условиях высокой производительности, обеспечивая высокую эффективность при низких затратах. Несмотря на меньшую стоимость, клапанные тарелки, содержащие отверстия с открывающимися и закрывающимися клапанами, имеют тенденцию к загрязнению из-за скопления материала. Лотки с пузырьковыми крышками содержат крышки, которые позволяют парам входить и выходить через крошечные отверстия в жидкости. Колпачковые тарелки являются наиболее совершенными и дорогими из трех тарелок и очень эффективны в некоторых ситуациях с низким расходом жидкости. Лотки с пузырчатыми крышками сегодня используют стиль «чайной чашки». Критерий динамического диапазона, обозначающий снижение эффективности из-за низкой скорости пара на тарелке, важно учитывать при использовании дистилляционных колонн с интегрированным обогревом 9.0003

Сливные трубы направляют жидкость, вытекающую из одной тарелки, в нижнюю тарелку. Они показаны на краях лотков на картинке ниже слева, а их действие продемонстрировано на картинке ниже справа.

(Авторское право Sulzer Chemtech Ltd., Швейцария)

Примеры использования

Пластинчатые колонны часто используются для извлечения растворителей из технологических отходов. В системе слева вода используется для извлечения метанола из процесса сушки. Вода выходит в виде жидкого продукта, а летучие органические отходы переходят в паровую фазу. Справа показана колонна с 40 тарелками, используемая для минеральных масел. Пластинчатые колонны также можно использовать для очистки растворителей от опасных материалов, например, для удаления сероводорода из «кислой воды». Можно использовать множество различных температур на входе и содержания влаги в корме.

(Авторское право Odfjell, Норвегия)

Преимущества

• Самая экономичная дистилляционная колонна для диаметров более 0,6 м.
• Контакт жидкость/пар в поперечном потоке тарельчатых колонн более эффективен, чем противоточный в насадочных колоннах.
• Охлаждающие змеевики можно легко добавить к тарельчатой ​​колонне (криогенные применения).
• Может работать с высокими расходами жидкости с минимальными затратами.

Недостатки

• Более высокие перепады давления, чем в насадочных колонках, что может привести к затоплению колонки.
• Вспенивание может происходить из-за взбалтывания жидкости протекающим через нее паром.

Передовые методы дистилляции

Вакуум

Чтобы испарить жидкость, можно повысить ее температуру или уменьшить давление. Во время вакуумной перегонки давление внутри дистилляционной колонны поддерживается на уровне вакуума, чтобы снизить температуру, необходимую для испарения жидкости. Этот метод дистилляции применяется в ситуациях с чувствительными к нагреванию продуктами, жидкостями с низкой вязкостью и жидкостями, которые склонны к загрязнению или пенообразованию.

(Copyright B/R Instrument Corp., Easton, MD)

Общая информация

При вакуумной перегонке к системе перегонки добавляются вакуумные насосы для снижения давления в колонне ниже атмосферного давления. Кроме того, регуляторы вакуума, такие как показанный ниже, используются для обеспечения того, чтобы давление внутри колонны поддерживалось на уровне вакуума. Тщательный контроль давления важен, потому что разделение зависит от различий в относительной летучести при данной температуре и давлении. Изменения относительной летучести могут отрицательно сказаться на разделении.

(Copyright B/R Instrument Corp., Easton, MD)

Конструкция оборудования

Вакуумная дистилляционная установка, показанная ниже, состоит из дистилляционной колонны, конденсационного дистиллята и ребойлера. Вакуумные насосы и регуляторы вакуума добавляются к дистилляционным колоннам для поддержания в колонне вакуума. Многие виды можно перегонять при гораздо более экономичных температурах с использованием этих вакуумных дистилляционных колонн.

(Авторское право B/R Instrument Corp., Истон, Мэриленд)

Примеры использования

Нефтеперерабатывающие заводы часто используют вакуумную дистилляцию. Обычные методы дистилляции отделяют более легкие углеводороды и примеси от более тяжелых углеводородов. Этот нижний продукт подвергают дальнейшей перегонке в условиях вакуумной перегонки. Это позволяет отделять углеводороды с высокой температурой кипения, такие как смазочные материалы и парафины, при экономичных температурах. Вакуумная дистилляция также используется для разделения чувствительных органических химикатов и извлечения органических растворителей.

Преимущества

• Колонны могут работать при более низких температурах.
• Более экономичное разделение высококипящих компонентов при вакуумной перегонке.
• Избегайте ухудшения свойств некоторых видов при высоких температурах.

Недостатки

• Высокие энергозатраты вакуумных насосов.
• Потери давления и энергии из-за любых утечек или трещин.
• Колонки большого диаметра необходимы для эффективности процесса.

Криогенная

При криогенной перегонке к газам, охлажденным до жидкого состояния, применяются обычные методы перегонки. Система должна работать при температурах ниже -150°C.

Общая информация

Во время криогенной перегонки теплообменники и охлаждающие змеевики снижают температуру внутри дистилляционной колонны. Полученная система называется холодным ящиком. Криогенные газы подаются в холодильную камеру и перегоняются при очень низких температурах. Криогенная дистилляционная колонна может быть как с насадкой, так и с тарельчатой ​​конструкцией; пластинчатая конструкция обычно предпочтительнее, поскольку набивочный материал менее эффективен при более низких температурах.

Конструкция оборудования

В типичном холодильном шкафу устройство для удаления азота криогенно отгоняет азот из подаваемого газа с использованием двух тарелок или насадочных дистилляционных колонн. Азот можно сбрасывать в атмосферу или хранить в криогенных резервуарах для хранения. Теплообменники поддерживают газы при достаточно низких температурах, чтобы их можно было разделить. Трубы системы часто нуждаются в специально разработанных криогенных клапанах и криогенных фитингах.

Примеры использования

Разделение воздуха является одним из основных применений криогенной дистилляции. Помещения будут содержать холодильную камеру, а также резервуары для хранения дистиллированной продукции. Наружный воздух закачивается и криогенно сжижается. Затем этот жидкий воздух направляется в холодильную камеру, где он разделяется на компоненты.

Преимущества

• Самый экономичный процесс производства больших объемов кислорода высокой чистоты.
• Может производить как газообразные, так и жидкие продукты.
• Жидкие формы криогенных газов легче и дешевле транспортировать.

Недостатки

• Уплотнение не столь эффективно при низких температурах.
• Высокие затраты энергии на криогенное охлаждение газов.
• Требуется специальное криогенное оборудование, такое как клапаны и насосы.

Реактивный

Реактивная дистилляция или каталитическая дистилляция объединяет реакцию и дистилляцию в одной колонне.

(Авторское право Sulzer Chemtech Ltd., Швейцария)

Общая информация

Реактивная дистилляционная колонна может заменить отдельный реактор и систему дистилляционных колонн. Реакционно-ректификационные колонны имеют реакционную зону, облицованную блоками катализатора, как показано на схеме. Эти тюки содержат гранулы каталитической смолы, чтобы обеспечить как можно большую площадь поверхности для реагентов.

В этой зоне реагируют два исходных потока. Затем жидкость покидает нижнюю часть реакционной зоны, а пар выходит из верхней. В зависимости от реакции желаемый продукт может оказаться в потоке паров или в кубовом остатке. Непрореагировавшее сырье может быть возвращено обратно в реакционную зону дистилляционной колонны.

Конструкция оборудования

На этой анимации показана типичная реактивная дистилляционная колонна. Реагенты, представленные входящим синим и желтым потоками, попадают в реакционную зону. Происходит реакция, и получается желаемый продукт, показанный выходящим красным потоком. Работа колонны требует разделения реагентов и продуктов. Реагенты более летучи, чем продукты в этом примере, и поэтому поднимаются вверх к потоку дистиллята, что показано движением зеленых стрелок. Конденсированные реагенты, также обозначенные синим и желтым цветом, возвращаются в реакционную зону. Продукты менее летучи, они падают вниз и выходят из нижнего потока в виде жидкости.

Примеры использования

Многие нефтеперерабатывающие заводы производят метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). МТБЭ можно производить в реакционно-ректификационной колонне из этанола и изобутилена. Непрореагировавшие материалы переносятся вверх в виде потока дистиллята, тогда как менее летучий продукт МТБЭ удаляется в виде кубового остатка.

Преимущества

• Подавление побочных реакций или образования побочных продуктов.
• Более высокая селективность продукта.
• Если реакция экзотермическая, выделяющееся тепло можно использовать для ребойлера.

Недостатки

• Насадки/катализаторы для реакции могут быть дорогими.
• Температура, необходимая для максимальной скорости реакции, обычно не соответствует температуре, необходимой для дистилляции.
• Возможный высокий перепад давления в зоне реакции.
• Сложная конструкция из-за интеграции реакции и дистилляции.

Экстрактивный

Общая информация/Конструкция оборудования

Экстрактивная дистилляция включает дополнительные вещества, которые действуют как растворитель для изменения относительной летучести одного из компонентов смеси. На анимации ниже показан типичный двухколоночный дизайн. Первая колонка известна как экстрактивная единица. В дополнение к потоку сырья с двумя компонентами, показанному ниже зеленым цветом, в экстрактор поступает также поток растворителя, пример которого показан ниже красным цветом. Компонент исходного потока, который в конечном итоге извлекается, связывается с растворителем и остается в нижнем потоке экстрактивной установки, как показывает пурпурный поток. Другой компонент испаряется и выходит в дистилляте, как показывает желтый поток. Во второй колонне, известной как отпарная колонна, целевой продукт, показанный синим цветом, отделяется, а регенерированный растворитель, показанный красным, возвращается в экстрактор для повторения цикла.

Примеры использования

Экстрактная дистилляция используется в основном для разделения смесей близкокипящих соединений или тех, которые образуют азеотропы. Экстрактивная дистилляция не так широко используется в промышленности, как обычная дистилляция, потому что моделирование и конструкция колонны сложны. Например, установки экстрактивной дистилляции используются в процессах производства целлюлозы. В экстрактивном блоке органический растворитель отделяет целлюлозу от лигнина. Затем растворитель отделяют, очищают и возвращают во вторую колонну. Установка экстрактивной дистилляции, показанная на рисунке ниже, может использоваться для регенерации растворителей, извлечения ароматических соединений и очистки органических кислот.

(Авторское право Sulzer Chemtech Ltd.,
Швейцария)

Преимущества

• Может использоваться для смесей с близкокипящими компонентами, которые невозможно перегнать с помощью простых методов перегонки.

Недостатки

• Требуется большое количество растворителя по сравнению с сырьем.
• Высокие затраты энергии на повторный кипячение и конденсацию всего избытка растворителя.

Перепад давления

Общая информация/Конструкция оборудования

Перегонка при переменном давлении представляет собой многоколонный процесс, в котором используется влияние давления на состав многих азеотропов. На анимации ниже показан один из примеров различных возможных конструкций систем дистилляции с переменным давлением. Сырьевой поток и рециркулирующий поток из второй колонны подают в первую колонну. Первая колонна работает при удельном давлении, которое отделяет первый компонент, показанный синим цветом, в виде дистиллята из нижнего потока азеотропной смеси, показанного зеленым цветом. Азеотропный нижний поток подают во вторую колонну, работающую при другом давлении. При этом давлении исходный азеотроп «разрушается» и может происходить разделение, в результате чего получается второй компонент, показанный желтым цветом, в виде дистиллята и азеотропный нижний поток другого состава, показанный цветом морской волны. Этот нижний продукт рециркулируется обратно в первую колонну.

Примеры использования

Перегонка при переменном давлении может использоваться для разрушения смеси этанол-вода, которая образует азеотроп. Колонны, изображенные ниже слева, используются для перегонки этанола с крепостью 190 в этанол с крепостью 199, поэтому его можно использовать в качестве присадки к топливу, повышающей октановое число в бензине. Процесс состоит из трех или более колонн, работающих при разных давлениях. Перегонка при переменном давлении используется на установке, изображенной ниже справа, для извлечения водорода из сырья метана или метанола.

(Авторское право Vendome Copper & Brass Works, Луисвилл, Кентукки)

(Авторское право Air Science, Inc. , Монреаль, Квебек)

Преимущества

• Может разделять азеотропы, которые невозможно разделить простой перегонкой.
• Некоторые азеотропы исчезают при различном давлении, что облегчает их разделение.

Недостатки

• Высокие энергетические и капитальные затраты.
• Иногда необходимы большие столбцы.
• Большой расход рециркуляции.

Гомогенная азеотропная

Общая информация/Конструкция оборудования

Система гомогенной азеотропной дистилляции используется для разделения азеотропного сырья. Эта анимация показывает, как работает типичная система. Азеотроп бинарного сырья, представленный розовым компонентом в рециркулирующем потоке, показан входом в первую колонку зеленым. Азеотроп образует другой азеотроп с одним из компонентов сырья и перемещается во вторую колонну, о чем свидетельствует фиолетовый поток, выходящий из верхней части первой колонны. Другой сырьевой компонент отделяется от азеотропа в первой колонне и выходит через нижнюю часть колонны, как показывает желтый поток.

Во второй колонне давление устанавливается для разрушения азеотропа азеотропа, поступающего с азеотропом, в результате чего получается второй компонент, показанный синим цветом, и третий азеотроп, содержащий азеотроп, как показано розовым рециркулирующим потоком. Гомогенная азеотропная перегонка обычно не используется из-за ее сложности.

Преимущества

• Может разделять азеотропные и близкокипящие системы, которые нельзя разделить простой перегонкой.

Недостатки

• Моделирование и проектирование колонн очень сложно.
• Создает два азеотропа для разделения азеотропа

Гетерогенный азеотропный

Общая информация/Конструкция оборудования показано в анимации.

Поток азеотропного сырья поступает в первую колонну и разделяется на два потока: кубовый остаток содержит первый компонент, как показано синим потоком, а второй азеотропный поток выходит через верхнюю часть колонны в виде дистиллята. Дистиллят конденсируется и направляется в декантатор, где он разделяется на две жидкости: одна богата компонентом номер один и возвращается в первую колонну, как показывает синий рециркулирующий поток. Вторую жидкость, богатую вторым компонентом, направляют во вторую колонну. Вторая колонна работает при другом давлении, чем первая колонна, и используется для разделения потока на два чистых компонента, обозначенных желтым кубовым потоком, и третий азеотропный дистиллят. Этот дистиллят также конденсируется и направляется в декантер. Кроме того, для улучшения разделения часто добавляют анестезирующий агент.

Примеры использования

Гетерогенная азеотропная перегонка используется в химической промышленности для разделения близкокипящих или азеотропных систем. Этот тип перегонки можно использовать в качестве альтернативы экстрактивной перегонке, перегонке при переменном давлении или гомогенной азеотропной перегонке. Эти колонки можно использовать для разделения водно-этанольных смесей.

Преимущества

• Может разделять азеотропные и низкокипящие системы, которые нельзя разделить простой перегонкой.
• Возможны самоувлекающиеся системы.

Недостатки

• Сложность моделирования и проектирования колонн.
• Большая скорость переработки.

Благодарности

• Air Science, Inc., Montréal, Québec
• B/R Instrument Corp., Easton, MD
• Cannon Instrument Company, State College, PA
• Chemical Engineering, Access Интеллект, ООО
• Odfjell, Норвегия
• Quincy Compressor, Quincy, IL
• Scanning Technologies Inc., Батон-Руж, Луизиана
• Sigma-Aldrich Co. LLC, Сент-Луис, Миссури
• Sulzer Chemtech Ltd. , Швейцария
• Мичиганский университет, инженер-химик. Департамент, Анн-Арбор, Мичиган
• Vendome Copper and Brass Works, Inc., Луисвилл, Кентукки

Ссылки

• Браво, Хосе Л. и Джеймс К. Фэйр. «Дистилляционные колонны». Прогресс химического машиностроения, январь 1990 г .: 19–29.
• Корнелиссен Р.Л. «Энергетический анализ криогенного разделения воздуха». Преобразование и управление энергией Ноябрь-декабрь 1998: 1821-1826.
• Дартон, Р. К. «Технология дистилляции и абсорбции: текущий рынок и новые разработки». Исследования и проектирование в области химической инженерии, сентябрь 1992 г .: 435–438.
• Эклз, Эндрю Дж. «Сложно обрабатывать? Пропылесосьте!» Химическое машиностроение, сентябрь 1997 г .: 94–100.
• Fair, Джеймс Р. «Аспекты проектирования реактивной дистилляции». Химическое машиностроение, октябрь 1998 г .: 158–162.
• Джанкоплис, Кристи Дж. Транспортные процессы и операции подразделений. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл, 19 лет. 93.
• Хамфри, Джимми Л. «Процессы разделения: решающая роль». Процесс химического машиностроения, октябрь 1995 г.
• Дженкинс, Джон и Кен Портер. «Дистиллация сейчас». Инженер-химик, ноябрь 1985 г.: 26–30.
• Дженсен, Б.А. «Улучшить управление криогенными газовыми установками». Переработка углеводородов, май 1991 г.: 109-111.
• Кирк-Отмер Краткая энциклопедия химической технологии, 4-е изд. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1999: 631–636.
• Кистер, Генри З., Роуд, Расти и Хойт, Кимберли А. «Улучшение производительности вакуумной колонны». Прогресс химического машиностроения 19 сентября96: 36-44.
• Кунеш, Джон Г. и др. «Дистилляция: все еще возвышается над другими вариантами». Прогресс химического машиностроения, октябрь 1995 г .: 43–52.
• Лайкинс, Роберт П., «Двухфазный параллельный поток в уплотненных слоях». Дисс. Университет штата Мичиган. 1959.
• Lee, C. «Унос и скорость загрузки в колоннах с вакуумными тарелками». Теоретические основы химической технологии, январь 1990 г.: 202-209.
• Локетт, М. Дж. Основы перегонного лотка. Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета, 19.86.
• Мейерс, Роберт А., изд. 2-е изд. Энциклопедия физических наук и технологий. Том 4. Орландо, Флорида: Academic Press, 1987.
• Перри, Роберт Х. и Дон В., Грин. Справочник инженера-химика Перри. 7-е изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1997: 13–1 – 13–108.
• Понтинг, Джереми, Генри З. Кистер и Ричард Б. Нильсон. «Устранение неполадок и решение проблемы отпарной колонны с кислой водой». Химическое машиностроение, ноябрь 2013 г.: 28–32.
• Рок, Керри, Гилдерт, Гэри Р., МакГирк, Тим «Каталитическая дистилляция расширяет свои возможности». Химическая инженерия 19 июля97: 78-84.
• Шелли, Сюзанна. «Ветер перемен. Из воздуха». Химическое машиностроение, июнь 1991 г .: 36–42.
• Саммерс, Д. (2018, февраль). Поднос для пара с пузырьковыми крышками. Основы химической инженерии для CPI Professional, 38-41.