Периодическая ректификация.

Периодические ректификационные установки применяют, как правило в тех случаях, когда использование непрерывно действующих установок нецелесообразно. Обычно это характерно для технологических процессов, в которых количества подлежащих разделению смесей невелики и требуется определённое время для накопления этих продуктов перед разделением или в условиях часто меняющегося состава исходной смеси. Последний случай специфичен для гибких технологических процессов, в которых спектр получаемых продуктов весьма разнообразен.

Рассмотрим один из возможных вариантов установки для проведения периодической ректификации. Исходную смесь периодически загружают в куб – кипятильник 1, снабжённый подогревателем 2, в который подаётся теплоноситель, например насыщенный водяной пар. Исходную смесь доводят до кипения. Образующиеся пары поднимаются по колонне 3, в которой происходит противоточное взаимодействие этих паров с жидкостью, поступающей из дефлегматора 4. Часть конденсата после делителя потока возвращается в колонну в виде флегмы, другая часть – дистиллят Р – через холодильник 6 собирается в сборниках 7 в виде отдельных фракций. Процесс ректификации заканчивают обычно после того, как будет достигнут заданный средний состав дистиллята. Таким образом колонна 3 является аналогом укрепляющей части колоны непрерывного действия, а куб выполняет роль исчерпывающей части.

Рис.5 Схема установки для проведения периодической ректификации:

1 – куб – кипятильник; 2 – подогреватель; 3 – ректификационная колонна; 4 – дефлегматор; 5 – делитель потока; 6 – холодильник; 7 – сборники

Периодическая ректификация может осуществляться двумя способами: 1) при постоянном составе дистиллята, 2) при постоянном флегмовом числе

В первом случае количество флегмы по мере уменьшения содержания легколетучего компонента в кубе должно постепенно возрастать. В промышленных условиях установки для проведения такого процесса необходимо оснащать управляющими автоматизированными системами, способными осуществлять непрерывное и строго программированное изменение питания колонны флегмой и подачи теплоносителя в испаритель. Изменение основных расходных параметров можно проводить, например, по данным о качественном составе легколетучего компонента либо в кубовой жидкости, либо в дистилляте.

Расчет процесса этого варианта работы периодической ректификации сводится к определению интервала изменений флегмового числа и основных размеров ректификационной колонны.

В случае проведения периодической ректификации при постоянном флегмовом числе состав получаемого дистиллята изменяется во времени. Этот способ более широко применяется в производственных условиях. При этом, как правило, проводят так называемую фракционную перегонку, когда получаемый дистиллят собирают по фракциям определённого состава в отдельные сборники.