ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ СХЕМ  РЕКТИФИКАЦИИ

Михаил Константинович Захаров; Мария Игоревна Прусаченкова

Михаил Константинович Захаров Российский технологический университет, Институт тонких химических технологий. Москва
Мария Игоревна Прусаченкова Российский технологический университет, Институт тонких химических технологий

Ключевые слова: Ректификация, техкомпонентные смеси, флегмовое число, минимальный паровой поток, внутреннее энергосбережение

Аннотация

Рассмотрено внутреннее энергосбережение при ректификации, которое учитывает многократную конденсацию пара на тарелках ректификационных колонн. Проанализирован механизм тепломассообмена между жидкостью и паром. Приведено выражение для количественной оценки внутреннего энергосбережения при ректификации. Теоретически обосновано, что для схемы разделения трехкомпонентных смесей, с выделением высококипящего компонента в первой колонне, существует область исходных составов, для которой тепловые затраты оказываются наименьшими. Приведено выражение, описывающее границу областей оптимальности различных схем разделения. С помощью понятия внутреннего энергосбережения, объяснено преимущество той или иной схемы разделения трехкомпонентной смеси. Сделан вывод о том, что меньшие затраты теплоты всегда объясняются повышенным внутренним энергосбережением в ректификационных колоннах.

Литература

Zaharov M.K. Sposoby ehnergosberezheniya pri provedenii ehnergoemkih tekhnologicheskih processov. Tekhnologii nefti i gaza. 2006. №1. S.63-72.

Komissarov YU.A., Gordeev L.S., Vent D.P. Nauchnye osnovy processov rektifikacii. V 2 t. T.1. M.: Himiya, 2004. 270 s.

Halvorsen I.J., Skogestad S. Energy efficient distillation. Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2011, doi: 10.1016 / j.ngse.2011.06.002.

ShamsuzzohaM., Seki Hiroya , Lee Moonyong, Design and Analysis of Divided wall column. Proceeding of the 6 th International conference on Process Systems Engineering (PSE ASIA).2013. R.25.

Koeijer G., Rosjorde A., Kjelstrup S., Distribution oh heat exchange in optimum diabatic distillation col-umns. Elseviers, Energy 2004. №29. P.2425.

Kim Y.H. Design and control of energy-efficient distillation columns. Korea J. Chem. Eng. 33. 2016.

Petlyuk F.B. Distillation Theory and its Application to Optimal Design of Separation Units. New York: CUP. 2004. 362 p.

Platonov V.M., Bergo B.G. Razdelenie mnogokomponentnyh smesej. M.: Himiya, 1965. 368 c.

Zaharov M.K. Sravnenie raspredelennogo podvoda teploty po vysote rektifikacionnyh kolonn s tradi-cionnym / M.K.Zaharov, G.A. Nosov, YU.A.Pisarenko, L.M. ZHil'cova, A.A. SHvec. Teoreticheskie osnovy himi-cheskoj tekhnologii. 2017. T.51. №5. S. 560-568.

Zaharov M.K., Martynova M.M., Prusachenkova M.I. Sravnenie zatrat teploty pri razdelenii binarnyh smesej metodami distillyacii i rektifikacii. Himicheskaya tekhnologiya. 2017. T.18. № 1. S. 43-48.

Zaharov M.K. Analiz processa binarnoj rektifikacii s uchetom ehnergosberezheniya. Himicheskaya tekhnologiya. 2008. T.9. №4. S.177 -182.

Zaharov M.K. O limitiruyushchih stadiyah teplomassoobmena na tarelkah rektifikacionnyh kolonn. Vestnik MITHT im. M.V. Lomonosova. 2014. T.9. №2. S.94-98.

Lothov V.A., Malyusov V.A., Baklachyan R.A. Matematicheskoe opisanie processa odnovremennogo teplo- i massoobmena v rektifikacionnoj plenochnoj kolonne. Teoreticheskie osnovy himicheskoj tekhnologii. 1982. T.16. №1. S.114.

Malyusov V.A. Teplo- i massoobmen v processe rektifikacii / V.A. Malyusov, V.A. Lothov V.A., E.V. Bychkov, N.M.ZHavoronkov. Teoreticheskie osnovy himicheskoj tekhnologii. 1975. T.9. №1. S. 3-10.

Zel'venskij YA.D., Malinov S.A., SHalygin V.A. Opredelenie vklada diffuzionnogo i termicheskogo potokov pri rektifikacii v trubah s oroshaemymi stenkami. Teoreticheskie osnovy himicheskoj tekhnologii. 1976. T.10. №2. S.184.

Malinov S.A., Zel'venskij YA.D., SHalygin V.A. O vliyanii nagruzki na velichinu termicheskih ehffektov pri adiabaticheskoj rektifikacii v trubke s oroshaemoj stenkoj. Teoreticheskie osnovy himicheskoj tekhnologii. 1979. T.13. №1. S.98.]

Zaharov M.K. EHnergosberegayushchaya rektifikaciya: Uchebnoe posobie. SPb.: Izdatel'stvo «Lan'», 2018. 252 s.

Zaharov M.K., Abbasi Mohand. Vliyanie agregatnogo sostoyaniya iskhodnoj smesi na zatraty teplovoj ehnergii pri rektifikacii Vestnik MITHT im. M.V. Lomonosova. 2014. T.9. №1. S.38-42.