Ректификация бинарной смеси

Можно представить как многократное чередование процессов испарения и конденсации.

Рисунок 191. Ректификационная колонна.

Ректификационное устройство состоит из испарителя (образование пара, обогащенного низкокопящим компонентом), конденсатра (образование жидкости – флегма, обогащенная высококкипящим компонентом) и массобменник (адиабатический аппарат, в котором происходит обмен компонентами флегмы и пара.

Под ректификацией обычно понимают процесс тепломассообмена в адиабатных условиях при p=const на поверхности контакта между движущимися обычно в противоположном направлении неравновесным паром и жидкостью.

Отношение массы движущейся жидкости к массе движущегося пара называется флегмовым отношением.

Жидкость под действием силы тяжести опускается вниз, а пар поднимается вверх.

Обычно в ВРУ (колонну) подается флегма, обогащенная низкокипящим компонентом, а паровой поток, обогащенный высококипящим компонентом, т.е. потоки неравновесные, благодаря чему и можно провести процесс разделения газовой смеси. Обычно в колонне флегма имеет более низкую температуру, чем пар.

Основной задачей расчета ректификационной колонны является определение площади поверхности контакта взаимодействующих фаз или высоты колонны. Обычно в криогенной технике используются два типа массопередающей поверхности:

1) непрерывная поверхность, которая обеспечивается различного вида насадками, как в регенераторах;

2)ступенчатая поверхность, т.е. по высоте колонны есть дискретные ступени, на которых проходят тепломассообменные процессы, так называемые тарелки.

Насадочные колонны обычно используются в установках малой производительности, в которых использование тарелок в масштабах малоэффективны либо в установках разделения газовой смеси.

Тарельчатые-средняя и большая производительность.