Сущность процесса ректификации

Ректификация – один из самых распространенных технологических процессов в химической, нефтеперерабатывающей и во многих других отраслях промышленности.

Ректификация – это процесс разделения бинарных или многокомпонентных паровых, а также жидких смесей на практически чистые компоненты или их смеси, обогащенные легколетучими или тяжелолетучими компонентами; процесс осуществляется в результате контакта неравновесных потоков пара и жидкости.

Характерной особенностью процесса ректификации являются следующие условия образования неравновесных потоков пара и жидкости, вступающих в контакт: при разделении паровых смесей неравновесный поток жидкости (жидкостное орошение) образуется путем полной или частичной конденсации уходящего после контакта потока пара (рис.1, а), в то время как при разделении жидких смесей неравновесный паровой поток (паровое орошение) образуется путем частичного испарения уходящей после контакта жидкости (рис.1, б). Вследствие указанных особенностей проведения процесса неравновесные потоки пара и жидкости, вступающие в контакт, находятся в состоянии насыщения, при этом пар более нагрет, нежели жидкость, и в нем содержится больше тяжелолетучих компонентов, чем в жидкости. После контакта пар обогащается легколетучими, а жидкость – тяжелолетучими компонентами за счет взаимного перераспределения компонентов между фазами.

Рис. 5.1. Принципиальные схемы ректификации паровых (а) и жидких (б) смесей: 1-смеситель-сепаратор; 2-контактное устройство; 3-конденсатор; 4-испаритель

Технологический расчет процессов ректификации проводится с целью определения технологического режима, обеспечивающего заданное разделение смеси, - давления, температур потоков, затрат холода на конденсацию верхнего продукта и создание орошения и тепла на нагрев остатка и создание парового орошения. В результате технологического расчета определяются также полные составы получаемых продуктов.

Рассмотрим некоторые общие вопросы технологического расчета.