Схемы утилизации ВЭР в процессах ректификации с помощью теплонасосной установки.

При разделении компонентов с близкими температурами кипения приходится вести процесс с высокими флегмовыми числами, а значит и затратами теплоты. Но в этом случае с успехом может использоваться сжатие пара низкокипящего компонента для подачи его в качестве греющего в куб колонны.

Рассмотрим некоторые схемы утилизации тепла ВЭР. Схема утилизации тепла дефлегмации с помощью ТНУ, работающей по открытому циклу на флегме:

Пары верхнего продукта 2 сжимается в компрессоре. Часть сжатых паров 3 является готовым верхним продуктом (дистиллятом) и отводится из установки. Другая часть 4 поступает в куб колонны к-к (кипятильник-конденсатор), где за счет теплоты конденсации потока 4 образуются пары кубового остатка 5, поступающие в низ колонны РК. Конденсат дросселируется через дроссель-вентиль ДР – в качестве флегмы поступает в верх колонны.

Схема утилизации теплоты дефлегмации с помощью ТНУ, работающий по открытому циклу на кубовой жидкости:

Схема замкнутого цикла ТНУ с промежуточным рабочим агентом:

Схема утилизации теплоты дефлегмации с помощью ТНУ, работающей на кубовом остатке 6, который после своего расширения в дросселе-вентиле ДР поступает в дефлегматор, отбирает теплоту дефлегмации, сжимается в компрессоре КМ и отдает эту теплоту (умноженную на коэффициент преобразования ТНУ), конденсируясь в конденсаторе-кипятильнике К-К1

Преимуществом схем с использованием ТНУ является уменьшение суммарной поверхности теплопередачи и снижение расхода энергии на 25÷30%, так как при ректификации близко кипящих смесей требуются сравнительно небольшие затраты на сжатие (отношение давлений не превышает 2).По схемам с ТНУ были спроектированы и работают в настоящее время установки, как в нашей стране, так и за рубежом. Срок окупаемости их обычно менее одного года.