모듈식 플레이트 컬럼. 자동화 BKU에 대한 실습 - 011M.

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알코올 기계. 캡 컬럼 HD/3-500 KKS-N. 1부. 2016년의 새로운 기능.

알코올 기계. 캡 컬럼 HD/3-500 KKS-N. 2부. 2016년의 새로운 기능.

알코올 기계. 플레이트 컬럼.

트레이 컬럼이란 무엇이며 왜 필요한지... 프리즘 부착) 실제로 접시. 트레이 컬럼의 도움으로 순수한 알코올을 얻을 수 없습니다. 그러나 우리는 90-95 vol의 강도로 소위 under-rectification을 얻을 수 있습니다. 즉, 알코올도 아니지만 더 이상 증류액도 아닙니다. 원래 원료의 맛을 여전히 유지하는 매우 정제된 증류액입니다. 이 기술은 100년 이상 사용되어 왔으며 전 세계의 증류소에서 활발히 사용하고 있습니다. 이런 의미에서 우리나라도 최근 몇 년 동안 예외가 아니었습니다. 이 칼럼은 엄청난 인기를 얻고 있습니다.

특정 열의 선택에 대한 올바른 이해를 위해 열 간의 주요 차이점을 분석해 보겠습니다.

1. 당사의 모든 장비와 마찬가지로 트레이 컬럼은 HD/4 또는 HD/3 시리즈로 구분됩니다. 여기에서는 모든 것이 간단합니다. HD 장비가 이미 있는 경우 해당 장비 시리즈에 따라 선택이 이루어집니다. 장비만 구매하려는 경우 HD/4 시리즈와 HD/3 시리즈의 차이점을 이해해야 합니다. HD/4 시리즈는 더 저렴하고 최적의 가격 대비 품질을 제공합니다. HD/3 시리즈는 가격이 더 높지만 성능도 더 높습니다.
2. 기둥 제조에 사용되는 재료. 식품 등급 스테인리스 스틸 또는 석영 유리입니다. 후자의 경우 프로세스를 시각적으로 관찰할 수 있는 기회가 있으며 이는 정말 즐거운 일입니다. 처음에 우리는 즐거움을 위해 이 취미를 한다는 것을 잊지 마십시오.
3. 기둥은 높이와 판 수가 다릅니다. 기둥 높이는 각각 375mm와 750mm의 두 가지 크기로 제공됩니다. 단축된 컬럼에서 91-92C의 강도로 "과소 정류"를 얻을 수 있고 750mm의 컬럼에서 약 95C에서 "과소 정류"를 얻을 수 있습니다. 디스크 컬럼은 접을 수 있기 때문에 컬럼의 플레이트 수는 증류기에 의해 독립적으로 조정될 수 있습니다.
4. 플레이트 실행 유형. 플레이트는 실패와 캡의 두 가지 유형으로 만들어집니다. 어떤 접시가 더 좋고 어떤 접시에서 음료가 더 맛이 좋을지 명확하게 말하기는 어렵습니다. 사실 네트워크에서 점프하지 않고 안정적인 화력을 사용하면 실패 플레이트가 좋습니다. 네트워크가 불안정한 경우 예를 들어 화력 안정기를 사용할 수 있습니다. 캡 형 플레이트는 더 소박하고 모든 가열을 사용할 수 있습니다. 그러나 이러한 기둥을 제조하는 복잡성으로 인해 비용이 더 많이 듭니다. 그러나 그 과정에서 더 미학적이기도 합니다.
5. 제판재료. 실패한 플레이트는 불활성 PTFE로 만들어집니다. 캡 심벌즈는 스테인리스 스틸 또는 구리로 만들어집니다. 스테인리스 스틸은 불활성으로 알려져 있습니다. 따라서 표면에서 얻은 음료에는 원래 원료를 제외하고는 특징적인 추가 맛이 없습니다. 반면에 구리는 증류 과정에서 방출되는 유해한 유황을 흡수하여 음료의 불쾌한 냄새와 맛을 완화시키는 것으로 믿어집니다. 구리와 스테인리스의 서포터에는 많은 팬이 있습니다. 모든 사람은 판에 사용된 재료에 대해 자신만의 주장을 가지고 있습니다.

여기에서 디스크 컬럼 작업에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

이 기사의 목적은 숙제의 이론적이고 실용적인 측면을 분석하는 것입니다. 증류탑, 에틸 알코올을 얻는 것뿐만 아니라 인터넷에서 가장 일반적인 신화를 없애고 장비 판매자가 "침묵"한다는 점을 명확히하는 것을 목표로합니다.

알코올 정제– 액체의 반복적인 증발과 접촉 장치(플레이트 또는 노즐)의 증기 응축에 의해 끓는점이 다른 순수 분획(에틸 및 메틸 알코올, 물, 퓨젤 오일, 알데히드 등)로 다성분 알코올 함유 혼합물을 분리 특수 역류 타워 장치에서.

물리적 관점에서 초기에는 증기 및 액체 상의 혼합물의 개별 성분 농도가 다르지만 시스템은 평형을 이루는 경향이 있기 때문에 정류가 가능합니다. 각 상의 모든 물질의 동일한 압력, 온도 및 농도 . 액체와 접촉하면 증기는 휘발성(낮은 끓는점) 성분으로 농축되고 액체는 차례로 낮은 휘발성(높은 끓는점) 성분으로 농축됩니다. 농축과 동시에 열 교환이 발생합니다.

회로도

증기와 액체가 접촉하는 순간(흐름의 상호작용)을 열과 물질 전달 과정이라고 합니다.

이동 방향이 다르기 때문에(증기 상승 및 액체 하강) 시스템이 증류탑 상부에서 평형에 도달한 후 혼합물의 일부였던 실질적으로 순수한 성분을 별도로 선택할 수 있습니다. 먼저 끓는점이 낮은 물질(알데히드, 에스테르 및 알코올)이 나온 다음 끓는점이 높은 물질(퓨젤 오일)이 나옵니다.

균형 상태입니다.상 분리의 가장 경계에 나타납니다. 이것은 두 가지 조건이 동시에 충족되는 경우에만 달성할 수 있습니다.

1. 혼합물의 각 개별 구성 요소의 동일한 압력.
2. 두 단계(증기 및 액체)에서 물질의 온도와 농도는 동일합니다.

시스템이 더 자주 평형 상태가 될수록 열과 물질 전달이 더 효율적이고 혼합물이 개별 구성 요소로 분리됩니다.

증류와 정류의 차이점

그래프에서 볼 수 있듯이 10% 알코올 용액(매시)에서 40% 월계수를 얻을 수 있으며 이 혼합물의 두 번째 증류 중에는 60도 증류액이 나오고 세 번째에는 70%가 나옵니다. 다음 간격이 가능합니다. 10-40; 40-60; 60-70; 70-75 등 최대 96%.

이론적으로 순수한 알코올을 얻으려면 월계수 증류기에서 9-10회의 연속 증류가 필요합니다. 실제로 20-30% 이상의 농도를 갖는 알코올 함유 액체의 증류는 폭발적이며, 또한 높은 에너지 및 시간 비용으로 인해 경제적으로 수익성이 없습니다.

이러한 관점에서 알코올의 정류는 전체 높이를 따라 컬럼(패킹 또는 플레이트)의 서로 다른 접촉 요소에서 발생하는 최소 9-10개의 동시 단계적 증류입니다.

차이점	증류	정류
음료의 관능제	초기 원료의 향과 맛을 유지합니다.	냄새와 맛이없는 순수한 알코올로 밝혀졌습니다 (문제에는 해결책이 있습니다).
출구의 요새	증류 횟수와 장치 설계에 따라 다릅니다(보통 40-65%).	최대 96%.
분수로의 분리 정도	낮음, 끓는점이 다른 물질이 섞여 있어도 이것을 고칠 수 없습니다.	고순도 물질은 분리할 수 있습니다(비점이 다른 경우에만).
청소 능력 유해 물질	낮음 또는 중간. 품질을 향상시키려면 최소 1개의 분획으로 분리하는 최소 2회의 증류가 필요합니다.	높음, 올바른 접근 방식으로 모든 유해 물질이 차단됩니다.
알코올 손실	높은. 올바른 접근 방식을 사용하더라도 허용 가능한 품질을 유지하면서 총량의 80%까지 추출할 수 있습니다.	낮은. 이론적으로 품질 저하 없이 모든 에틸 알코올을 추출할 수 있습니다. 실제로는 최소 1-3%의 손실이 발생합니다.
집에서 구현하기 위한 기술의 복잡성	낮고 중간. 코일이 있는 가장 원시적인 장치도 적합합니다. 장비 개선이 가능합니다. 증류 기술은 간단하고 명확합니다. 월계수는 여전히 일반적으로 작업 순서에 많은 공간을 차지하지 않습니다.	높은. 지식과 경험 없이는 제작이 불가능한 특수 장비가 필요합니다. 이 과정은 이해하기 더 어려우며 최소한의 이론적 준비가 필요합니다. 기둥은 더 많은 공간(특히 높이)을 차지합니다.
위험(서로 ​​비교), 두 프로세스 모두 가연성 및 폭발성입니다.	여전히 월계관의 단순성으로 인해 증류가 다소 안전합니다 (기사 작성자의 주관적인 의견).	복잡한 장비로 인해 더 많은 실수를 할 위험이 있는 작업을 할 때 수정이 더 위험합니다.

증류탑의 작동

증류탑- 다성분 액체 혼합물을 끓는점에 따라 별도의 분획으로 분리하도록 설계된 장치. 플레이트 또는 노즐과 같은 접촉 요소가있는 일정하거나 가변적인 단면의 실린더입니다.

또한 거의 모든 컬럼에는 초기 혼합물(원주)을 공급하고, 정류 공정(온도계, 자동화)을 제어하고 증류물 추출을 위한 보조 장치가 있습니다. 시스템에서 추출한 특정 물질의 증기를 응축하여 취하는 모듈입니다. 밖.

가장 일반적인 주택 디자인 중 하나

생 알코올- 증류 컬럼에 "채울" 수 있는 고전적인 증류 방법에 의한 매시 증류의 산물. 실제로 이것은 35-45도의 강도를 가진 월계수입니다.

환류- dephlegmator에서 응축된 증기는 기둥의 벽을 따라 흐릅니다.

점액- 샘플링된 증류물의 질량에 대한 환류량의 비율. 알코올 증류 컬럼에는 증기, 가래 및 증류액(최종 목표)의 세 가지 흐름이 있습니다. 공정 초기에 열 및 물질 전달을 위해 컬럼에 충분한 환류가 있도록 증류액을 회수하지 않습니다. 그런 다음 알코올 증기의 일부가 응축되어 컬럼에서 제거되고 나머지 알코올 증기는 계속해서 환류 흐름을 생성하여 정상적인 작동을 보장합니다.

대부분의 설비 작동을 위해 환류 비율은 최소 3이어야 합니다. 즉, 증류액의 25%를 취하고 나머지는 접촉 요소를 관개하기 위해 컬럼에 필요합니다. 일반 규칙: 알코올을 천천히 빼낼수록 품질이 높아집니다.

증류탑 접촉 장치(트레이 및 패킹)

혼합물을 액체와 증기로 여러 번 동시에 분리한 다음 증기를 액체로 응축하여 컬럼에서 평형 상태를 달성하는 역할을 합니다. Ceteris paribus는 디자인에서 접촉 장치가 많을수록 상 상호 작용의 표면이 증가하여 전체 열 및 물질 전달을 강화하기 때문에 알코올 정제 측면에서 더 효과적인 증류입니다.

이론 판- 반복되는 성취와 함께 평형 상태에서 탈출하는 한 주기. 고품질 알코올을 얻으려면 최소 25-30개의 이론단수가 필요합니다.

물리적 판- 실제 작업 장치. 증기는 많은 기포의 형태로 판의 액체 층을 통과하여 광범위한 접촉 표면을 만듭니다. 고전적 설계에서 물리적 판은 하나의 평형 상태에 도달하기 위한 조건의 약 절반을 제공합니다. 따라서 증류탑의 정상적인 작동을 위해서는 이론적인(계산된) 최소 50-60개보다 2배 더 많은 물리적 플레이트가 필요합니다.

노즐.종종 플레이트는 산업 설비에만 배치됩니다. 실험실 및 가정에서 증류탑노즐은 접촉 요소로 사용됩니다 - 특별한 방법으로 꼬인 구리 (또는 강철) 와이어 또는 식기 세척기. 이 경우 가래는 노즐 전체 표면에 얇은 흐름으로 흘러내려 증기와의 최대 접촉 면적을 제공합니다.

수건 노즐이 가장 실용적입니다.

구조가 많이 있습니다. 집에서 만든 와이어 노즐의 단점은 재료가 손상될 수 있다는 것(검은색, 녹)이며 공장 대응 제품에는 이러한 문제가 없습니다.

증류탑의 성질

재료 및 치수.컬럼 실린더, 노즐, 큐브 및 증류기는 식품 등급의 스테인리스, 열에 안전한(고르게 팽창하는) 합금으로 만들어져야 합니다. 입력 임시 디자인큐브로 캔과 압력솥이 가장 많이 사용됩니다.

가정용 증류탑 파이프의 최소 길이는 120-150cm, 직경은 30-40mm입니다.

난방 시스템.정류 과정에서 화력을 제어하고 신속하게 조정하는 것이 매우 중요합니다. 따라서 가장 성공적인 솔루션은 큐브 바닥에 내장된 발열체를 사용하여 가열하는 것입니다. 가스 스토브를 통한 열 공급은 온도 범위(시스템의 높은 관성)를 빠르게 변경할 수 없기 때문에 권장하지 않습니다.

프로세스 제어.정류하는 동안 작동 특성, 화력, 환류율 및 모델 성능을 표시해야 하는 컬럼 제조업체의 지침을 따르는 것이 중요합니다.

온도계는 샘플링 프로세스를 정밀하게 제어할 수 있습니다.

온도계(올바른 가열 정도를 결정하는 데 도움이 됨)와 알코올 측정기(결과 알코올의 강도를 측정함)라는 두 가지 간단한 장치 없이는 정류 프로세스를 제어하기가 매우 어렵습니다.

성능.기둥의 크기에 의존하지 않습니다. 측면(파이프)이 높을수록 내부에 물리적 플레이트가 많아 청소가 더 잘 되기 때문입니다. 성능은 증기 및 환류 흐름의 속도를 결정하는 화력의 영향을 받습니다. 그러나 공급된 전력이 초과되면 기둥이 질식합니다(작동을 멈춥니다).

가정용 증류탑의 평균 성능은 1kW의 가열 전력으로 시간당 1리터입니다.

압력의 영향.액체의 끓는점은 압력에 따라 다릅니다. 알코올을 성공적으로 증류하려면 컬럼 상단의 압력이 대기압에 가까워야 합니다(720-780mmHg). 그렇지 않으면 압력이 감소할 때 증기 밀도가 감소하고 증발 속도가 증가하여 컬럼 범람이 발생할 수 있습니다. 압력이 너무 높으면 증발 속도가 떨어지고 장치의 작동이 비효율적입니다(혼합물이 분획으로 분리되지 않음). 정확한 압력을 유지하기 위해 각 증류 컬럼에는 대기 연결 튜브가 장착되어 있습니다.

자체 제작 조립 가능성에 대해.이론적으로 증류탑은 그리 복잡한 장치가 아닙니다. 디자인은 집에서 장인이 성공적으로 구현합니다.

그러나 실제로 정류 프로세스의 물리적 기초, 장비 매개 변수의 정확한 계산, 재료 선택 및 고품질 장치 조립을 이해하지 않고 집에서 만든 증류탑을 사용하는 것은 위험한 직업이 됩니다. 한 번의 실수로도 화재, 폭발 또는 화상을 입을 수 있습니다.

안전 면에서 테스트를 거친(지원 문서가 있는) 공장 열이 더 안정적이며 지침도 함께 제공됩니다(자세한 내용은 필수). 위급한 상황의 위험은 지침에 따른 적절한 조립 및 작동이라는 두 가지 요소로 귀결되지만 이는 기둥이나 월계수 증류기뿐만 아니라 거의 모든 가전 제품에 대한 문제입니다.

증류탑의 작동 원리

큐브는 볼륨의 최대 2/3로 채워집니다. 설치를 켜기 전에 연결부와 어셈블리의 견고성을 확인하고 증류물 추출 장치를 차단하고 냉각수를 공급해야 합니다. 그 후에야 큐브 가열을 시작할 수 있습니다.

컬럼에 공급되는 알코올 함유 혼합물의 최적 강도는 35-45%입니다. 즉, 어쨌든 매시 증류는 정류 전에 필요합니다. 생성된 제품(생 알코올)은 컬럼에서 처리되어 거의 순수한 알코올을 얻습니다.

이것은 가정용 증류탑이 고전적인 월계수 증류기(증류기)를 완전히 대체할 수는 없으며 더 나은 품질로 재증류(2차 증류)를 대체하는 추가 정제 단계로만 간주될 수 있지만 마실 것.

공정하게 말하면, 대부분의 현대식 증류탑 모델은 월계수 정지 모드에서 작업하는 것과 관련이 있습니다. 증류를 진행하려면 대기와의 연결을 닫고 증류물 선택 장치를 열기만 하면 됩니다.

두 노즐을 동시에 닫으면 과도한 압력으로 인해 가열된 컬럼이 폭발할 수 있습니다! 이러한 실수를 하지 마십시오!

연속 산업 플랜트에서 매시는 종종 즉시 증류되지만 거대한 크기와 디자인 특징으로 인해 가능합니다. 예를 들어 높이 80m, 지름 6m의 파이프가 표준으로 간주되며, 여기에는 주택의 증류탑보다 더 많은 접촉 요소가 설치됩니다.

크기가 중요합니다. 큐브 청소 측면에서 증류소의 가능성은 가정 증류보다 큽니다.

전원을 켜면 큐브의 액체가 히터에 의해 끓습니다. 생성된 증기는 컬럼 위로 올라간 다음 환류 응축기로 들어가 응축(가래가 나타남)하고 액체 형태로 파이프 벽을 따라 컬럼의 하부로 되돌아가는 도중에 플레이트 또는 노즐에서 상승하는 증기와 접촉합니다. . 히터의 작용으로 가래는 다시 증기가 되고 상부의 증기는 다시 데플레메이터에 의해 응축된다. 프로세스는 주기적이 되고 두 스트림은 서로 지속적으로 접촉합니다.

안정화 후(스팀과 가래가 평형 상태에 충분함) 끓는점이 가장 낮은 순수한(분리된) 분획(메틸알코올, 아세트알데하이드, 에테르, 에틸알코올)이 컬럼 상부에 축적되며, 가장 높은 끓는점(퓨젤유) ) 하단에 있습니다. 더 낮은 분수를 선택함에 따라 컬럼이 점차 올라갑니다.

대부분의 경우 10분 동안 온도가 변하지 않는 컬럼은 안정적인 것으로 간주됩니다(샘플링을 시작할 수 있음)(총 예열 시간은 20-60분). 이 시점까지 장치는 "자체적으로" 작동하여 균형을 이루는 경향이 있는 증기와 가래의 흐름을 생성합니다. 안정화 후 에스테르, 알데히드 및 ​​메틸 알코올과 같은 유해 물질을 포함하는 헤드 부분의 선택이 시작됩니다.

증류 컬럼은 산출물을 분수로 분리할 필요를 제거하지 않습니다. 기존 문샤인 스틸의 경우와 마찬가지로 "머리", "몸체", "꼬리"를 조립해야 합니다. 차이점은 출력의 순도에만 있습니다. 정류하는 동안 분획은 "윤활"되지 않습니다. 가깝지만 적어도 1/10도의 물질, 다른 끓는점이 교차하지 않으므로 "몸체"가 선택되면 거의 순수한 알코올이 얻어집니다. 기존의 증류 방식에서는 어떤 디자인을 사용하든지 수율을 단 하나의 물질로 구성된 분획으로 분리하는 것은 물리적으로 불가능합니다.

컬럼이 최적의 작동 모드로 전환되면 온도가 항상 안정적이기 때문에 "몸체"를 선택하는 동안 어려움이 없습니다.

더 낮은 분획("꼬리")은 온도나 냄새에 따라 정류 중에 선택되지만 증류와 달리 이러한 물질에는 알코올이 포함되어 있지 않습니다.

관능적 특성의 알코올로 돌아갑니다.종종 "꼬리"는 "영혼"을 정제된 알코올로 되돌리기 위해 필요합니다. 예를 들어 사과나 포도와 같은 원료의 향과 맛입니다. 공정이 완료되면 수집된 일정량의 꼬리 분획을 순수 알코올에 첨가합니다. 농도는 소량의 제품을 실험하여 경험적으로 계산됩니다.

정류의 장점은 품질을 잃지 않고 액체에 포함된 거의 모든 알코올을 추출할 수 있다는 것입니다. 이것은 월계수에서 얻은 "머리"와 "꼬리"를 여전히 증류탑에서 처리할 수 있고 건강에 안전한 에틸 알코올을 얻을 수 있음을 의미합니다.

증류탑의 범람

각 디자인에는 최대 증기 이동 속도가 있으며 그 후에 큐브의 가래 흐름이 먼저 느려지고 완전히 멈춥니다. 액체는 컬럼의 증류 부분에 축적되고 "플러딩"이 발생합니다. 즉, 열 및 물질 전달 과정이 종료됩니다. 내부에는 급격한 압력 강하, 외부 소음 또는 윙윙 거리는 소리가 나타납니다.

증류탑 범람의 원인:

• 허용 가열 전력 초과(가장 일반적);
• 장치의 바닥을 막고 큐브를 넘침;
• 매우 낮은 대기압(높은 산에서 일반적);
• 네트워크의 전압이 220V보다 높습니다. 결과적으로 발열체의 전력이 증가합니다.
• 설계 오류 및 실패.

내부 구조에 따라 기둥은 트레이(그림 10.2)와 포장의 두 가지 주요 그룹으로 나뉩니다.

가장 일반적인 트레이 기둥은 수직 원통형 용기이며 내부에는 가로 칸막이-버블링 트레이가 있습니다. 각 판은 상승하는 기체(증기)와 흐르는 액체 사이의 접촉 단계입니다. 기체에서 성분을 추출하는 정도, 탄화수소 분리의 명확성, 액체에서 흡수된 성분의 제거는 접촉 단계의 수와 설계에 따라 접촉이 얼마나 잘 제공되는지에 따라 다릅니다. 트레이.

증류 및 흡수 컬럼의 트레이에는 다음 요구 사항이 부과됩니다. 액체와 증기 사이의 양호한 접촉을 제공하고, 낮은 수압 저항을 가져야 하며, 증기 및 액체 유량의 상당한 변동으로 안정적으로 작동해야 합니다. 판은 디자인이 단순하고 사용하기 쉽고 무게가 가벼워야 합니다.

플레이트는 흐름의 수, 접촉 요소의 유형 및 설계, 접촉 영역의 위상 상호 작용 특성 및 액체 오버플로의 구성에 따라 분류됩니다. 스레드 수에 따라 플레이트는 단일, 이중 및 다중 스레드 (그림 10.3)와 웹의 계단식 배열로 된 플레이트로 만들어집니다.

접촉 요소의 유형에 따라 플레이트는 S 자형 요소, 밸브, 체, 격자, 비늘 모양, 갈대 등의 캡 플레이트로 나뉩니다.

접촉 영역에서 증기 및 액체상의 이동 방향에 따라 횡류, 직접 흐름 및 역류가 있는 플레이트가 있습니다. 액체의 넘침의 구성에 따라 판은 넘침과 넘침이 없는(고장 유형)으로 나뉩니다.

장치의 직경에 따라 플레이트는 연속 웹과 접을 수 있는 디자인으로 만들어집니다. 접을 수있는 디자인의 판은 별도의 캔버스에서 조립되며 너비는 해치를 통해 기둥으로 가져올 수 있습니다. 캔버스는 지지대에 배치됩니다.

그림 10.3. 플레이트 구성표:

a - 단일 스레드; b- 2-스트림; 인 - 세 줄; g - 4 스트림; d-캐스케이딩

플레이트 시트 및 플레이트 시트 섹션을 장치 본체에 고정하는 변형이 각각 그림 1에 나와 있습니다. 10.3. 10.4

그림 10.4. 판 웹 섹션의 장착 옵션:

1 - 캔버스; 2- 개스킷; 3- 판자; 4- 클램핑 영역; 5- 쐐기; 6- 브래킷

쌀. 10.2 대기 증류탑.

그림 10.4. 심벌즈 블레이드를 본체에 부착하기 위한 옵션:

a - 용접; b - 상단에 클램핑 바가 있는 개스킷; c - 클램프가 있는 개스킷에; g - 포장이 있는 스터핑 박스

판의 설치 및 수리 용이성을 위해 판 사이의 거리는 최소 450 mm,기둥 몸체에 해치가 설치된 장소 - 최소 600 mm.

현재, 버블 캡 트레이 컬럼은 오래된 작동 컬럼에 우세합니다. 다른 유형의 심벌즈에 비해 복잡하고 금속 집약적입니다. 그들의 성능 중 일부는 더 현대적인 유형의 플레이트보다 열등하지만 잘 마스터됩니다. 캡 플레이트의 작동 방식은 그림 1에 나와 있습니다. 10.5.

가스는 액체 층을 통해 거품을 일으키고 작은 거품으로 분사되어 플레이트의 액체 위에 큰 비표면적을 가진 거품 층을 형성합니다. 각 판에는 특정 높이의 파이프가 압연되거나 용접되는 원형 또는 직사각형 구멍이 많이 있습니다. 파이프는 원형 또는 육각형 단면이 있는 캡으로 덮여 있습니다. 파이프의 상단 컷과 캡 사이에는 플레이트 아래에서 나오는 증기 또는 가스가 통과하기 위한 틈이 있습니다. 컬럼 작동 중 캡의 하부는 액체에 있습니다. 캡의 아래쪽 가장자리에는 치아와 홈이 있습니다.

트레이의 액체 레벨은 특수 배플에 의해 유지되며, 그 아래 부분은 기본 트레이까지 확장됩니다. 이로 인해 수압 씰이 형성되고 가스(증기)는 캡 아래의 노즐만 통과하고 기포는 액체 층을 통과하며 배수관이나 세그먼트를 통과하지 않습니다.

무화과에. 10.6. 증류탑의 상단 2개 트레이가 표시됩니다.

캡의 위치는 조정될 수 있습니다. 즉, 캡과 노즐의 상부 컷 사이에 일정한 간격을 설정하도록 조정할 수 있습니다.

쌀. 10.6. 쌀. 10.7.

쌀. 10.6 캡 플레이트의 작동 방식: 1 - 플레이트; 2 - 모자; 3 - 배수구 파티션; 4 - 증기 통과용 노즐; 5 - 배수구.

쌀. 10.7. 두 개의 상부 플레이트의 일반적인 모습: 1 - 컬럼에서 증기 배출을 위한 분기 파이프; 2 - 콘센트 파티션; 3 - 입구 파티션; 4 - 관개 입력용 분기 파이프; 5 - 모자.

각 판은 완전히 수평이어야 합니다. 캡의 위치는 가스나 증기가 같은 높이의 액체 층과 만나도록 조정되어야 합니다. 판의 어떤 부분에서 액체 층의 높이가 더 낮은 것으로 판명되면 모든 증기 또는 그 주요 부분이 판의이 부분을 통과합니다. 여기서 증가된 증기 속도로 인해 캡이 제대로 작동하지 않고 액체가 증기에 의해 옆으로 밀려나고 상 사이의 접촉이 악화되고 공정 효율성이 감소합니다.

인접한 트레이의 배수 포켓과 세그먼트(그림 10.6 참조)는 반대쪽에 있으므로 액체는 기본 트레이에 들어가기 전에 트레이의 전체 영역을 통과합니다. 플레이트의 액체 층 높이는 배출구 배플의 가장자리에 볼트로 고정된 오버플로 플레이트를 통해 조절됩니다.

컬럼 작동시 컬럼 진입시 액면 높이 더 높이배수로 앞. 이 단차를 수리경사라고 합니다. 컬럼 직경이 클수록 유체 경로가 길어지고 수리경도가 높아집니다.

쌀. 10.8. 쌀. 10.9.

쌀. 10.8. 1 - 배수(a), 2 - 배수(b) 및 4 - 배수(c) 플레이트에 액체 분배

쌀. 10.9. S-비 유적 요소의 판 작업 계획

열에 큰 직경액체에 높은 부하가 가해지면 상당한 수압 구배가 생성되어 대부분의 증기(기체)가 배수 임계값에 있는 캡을 통과할 수 있어 액체의 동반 증가를 "침수"까지 유발할 수 있습니다. 동시에 반대쪽 플레이트에서 스팀 노즐을 통한 오버플로가 가능합니다. 대구경 기둥에서 수압 구배를 줄이기 위해 트레이는 2 또는 4 스트림으로 만들어집니다.

트레이의 유속이 증가하면 (그림 10.3.) 액체의 유속과 기울기가 감소하고 허용 가능한 최대 증기 속도는 증가하지만 트레이의 작업 영역은 감소합니다. 컬럼을 넘겨줄 때 캡 트레이는 버블링에 대해 테스트됩니다. 시험판 아래에 있는 기둥 부분의 해치를 닫은 후 마지막 판에 물을 채웁니다. 아래에서 공기는 팬 또는 압축기에서 컬럼으로 저압으로 공급됩니다. 플레이트를 올바르게 조립하면 전체 단면에 걸쳐 공기가 고르게 기포가 발생해야 합니다. 공기가 고르게 흐르지 않으면 플레이트가 올바르게 조립되지 않은 것입니다. 한 방향으로 경사가 허용되거나 캡이 고르지 않게 낮아지거나 비뚤어집니다. 조립 오류가 제거된 후에도 플레이트 테스트가 계속됩니다. 이러한 작업(테스트 및 문제 해결 및 누출)은 플레이트의 전체 단면에 걸쳐 균일한 공기 버블링이 달성되고 캡의 슬롯 외에 모든 공기 통과가 제거될 때까지 계속됩니다.

접시 에스- 비 유적 요소(그림 10.10) 증기와 액체 사이에 가능한 한 최상의 접촉을 생성하도록 설계되었으므로 발달된 접촉 표면이 있어야 합니다.

쌀. 10.10. 접시 에스- 비 유적 요소.

이 유형의 플레이트에서 홈통과 캡은 조립 중에 형성됩니다. 에스- 단면이 동일한 비 유적 요소. 어셈블리는 요소의 캡 부분이 인접한 요소의 홈 부분을 덮고 플레이트 작동 중에 유압 잠금 장치에 대한 잠금 장치를 형성하는 방식으로 수행됩니다. 요소의 캡 부분은 끝을 통해 증기 및 액체 누출을 방지하는 플러그로 끝이 닫힙니다.

이 유형의 플레이트의 주요 장점은 다음과 같습니다.

프로파일의 높은 강성으로 제조가 가능합니다. 에스- 얇은 두께의 강판에서 비 유적 요소 - 2.5 - 3.0 mm; 낮은 비금속 소비; 제조, 설치 및 수리 작업의 낮은 노동 집약도; 직경이 최대 4인 장치에서 중간 지지대가 없는 판 사용 가능성 중; 부하 불균일성에 대한 약간의 감도 및 상당한 체제 과부하의 허용 가능성.

이 유형의 플레이트의 단점은 다음과 같습니다.

기둥의 작은 자유 구역(전체 구역의 11-12%); 증기 통과에 대한 상당한 저항으로 인해 진공 상태에서 작동하는 컬럼에 바람직하지 않습니다. 오염되거나 중합되는 제품을 처리하는 동안 오염 및 침전물에 대한 민감도.

밸브 포핏길쭉한 슬롯이나 둥근 구멍이있는 디스크의 여러 섹션에서 견고하거나 조립됩니다. 슬롯은 판 밸브로 덮여 있고 구멍은 둥글다(그림 10.12.). 정적 모드에서 작동하는 포펫과 달리, 즉 구조적 요소 사이의 일정한 거리로 밸브 포핏은 동적 모드에서 작동합니다.

증기 흐름이 증가하면 밸브가 상승하고 증기 통과를 위해 더 큰 섹션이 열립니다(그림 10.13). 그 결과 밸브 디스크는 광범위한 증기 부하 변화를 가집니다. 설계의 단순성, 가벼운 무게 및 안정적인 작동으로 인해 밸브 디스크는 매우 유망한 설계입니다. 그들은 오염되기 쉽지만 코킹으로 인해 밸브가 "고착"되어 동적으로 작동을 멈추기 때문에 오염 및 코킹이 작동을 방해할 수 있습니다.

그림 10.12. . 밸브 디자인:

a- "글리치"를 입력하십시오. b- 유형 "Flexitrey

그림 10.13. 쌍으로 된 하중이있는 표준 설계의 직접 흐름 판 밸브 작동 방식 :

작은; b- 매체; 에 - 큰.

증기 흐름이 증가하면 밸브가 상승하고 증기 통과를 위해 더 큰 섹션이 열리므로 밸브 디스크의 증기 부하 변화가 광범위합니다.

밸브 트레이에는 다음과 같은 버블 캡 트레이에 비해 다른 장점이 있습니다.

플레이트 영역에 걸쳐 균일한 증기 분포;

작은 무게;

디자인의 단순성.

이 모든 것이 밸브 트레이의 사용을 유망하게 만듭니다. 밸브는 2-3 두께의 판금으로 스탬핑하여 만듭니다. mm.밸브 트레이에는 캡 및 체 트레이와 동일한 유형의 다운커머가 있습니다.

체플레이트는 직경(폭)이 3 - 4인 원형 또는 홈이 있는 구멍이 있는 배수 장치가 있는 평평한 천공 시트입니다. mm그리고 더, 티 = (3-5) 디(그림 10.14). 구멍의 총 면적은 증기 용량에 따라 기둥 단면적의 8 ~ 30%입니다. 체 판 구멍의 증기 속도는 10 - 12입니다. m/s.

쌀. 10.14. 체 판 천

배플 요소가 있는 체 플레이트. 판의 캔버스는 확장 된 금속 시트로 만들어집니다 (그림 10.15). 절단 방향은 유체 이동 방향과 일치합니다. 200단계로 액체 흐름을 가로지르는 트레이 플레이트(그림 7.10) 위 mm캔버스에 대한 60 °의 경사각, 높이가 150 인 확장 금속 시트의 펜더 요소가 설치됩니다. mm 40의 거리에서 mm판의 캔버스에서. 배플 요소가 있는 체 트레이는 증기 생산성이 높고 유압 저항이 낮습니다. 그들은 진공 컬럼의 밸브 트레이와 함께 사용됩니다.

흙받이 요소의 펀칭 방향은 그 위에 떨어지는 기액 흐름이 웹으로 던져지도록 배향됩니다. 펜더 요소는 상 접촉 영역을 구성하고 액체 분리를 촉진하며 비말 동반을 줄입니다.

그림 10.15. 확장된 금속 시트로 만들어진 플레이트 요소.

1 - 판 캔버스; 2- 배플 요소

다양한 체 플레이트는 격자 고장판, 오버플로 파이프가 없고 액체가 화격자 구멍으로 증기 쪽으로 흐릅니다.

격자 실패 트레이에는 오버플로 파티션이 없습니다(그림 10.16). 액체와 기체(증기)는 같은 구멍(슬릿 3-4)을 역류로 통과합니다. mm), 따라서 전체 영역의 레벨은 동일합니다. 판에 액체 층의 권장 높이는 30입니다. mm.

쌀. 10.16a. 그림 10.16b.

쌀. 10.16a. 메쉬 플레이트와 하강관이 있는 기둥 작동 방식

쌀. 10.16b. 격자 (실패) 플레이트가있는 기둥 작동 방식

격자판의 처리 용량은 버블 캡의 처리 용량보다 높습니다. 가스(증기) 흐름의 낮은 속도에서는 상 간의 접촉 효율이 크게 감소합니다.

다양한 격자 판 - 관형 또는 관형 격자 판으로 파이프로 구성되어 파이프 사이에 틈이있어 가스와 액체가 역류로 이동합니다. 냉매가 파이프를 통과하여 흡수 중에 방출되는 열을 제거합니다.

심벌즈 섹션에는 4x140 크기의 직사각형 슬롯이 있습니다. mm, 8에서 36까지 단계적으로 mm. 일반적으로 슬롯의 면적은 전체 판 면적의 10~30%입니다. 두 개의 인접한 판에서 슬롯은 서로 수직 방향으로 만들어집니다.

고장형 격자 트레이의 단점 중 하나는 증기 및 액체상의 유속 변화에 대한 민감도입니다. 따라서 상대적으로 작은 유량 변동만이 가능한 경우에 사용됩니다.

제트 플레이트(그림 10.17.) 노치가있는 캔버스가 있으며 금속은 꽃잎이나 혀의 형태로 구부러져 있습니다. 어떤 경우에는 액체 흐름을 차단하고 접촉을 개선하며 트레이에 필요한 액체 공급을 생성하는 가로 칸막이가 제트 트레이에 설치됩니다. 칸막이의 액체 통과를 위해 높이가 10 - 15 인 슬롯 mm.

트레이의 디자인과 몸체에 연결되는 방식은 일반적으로 기둥의 지름과 몸체의 디자인에 따라 선택됩니다. 작은 직경의 플레이트(최대 1600 mm) 측면이 있거나없는 단일 시트 형태로 만들어집니다. 큰 크기의 플레이트는 여러 세그먼트에서 분리 가능합니다. 분할 플레이트는 일반적으로 기둥 상단을 통해 장착됩니다. 수리 중 분할 플레이트 요소의 해체는 측면 해치를 통해 수행되며, 치수는 플레이트의 일부가 통과할 수 있을 만큼 충분해야 합니다. 해치는 4 - 10개의 플레이트를 통해 설치됩니다.

그림 10.17. 배플 제트 플레이트

비뚤어진 경우 일부 트레이 요소가 액체로 필요한 수준까지 채워지지 않고 이러한 요소를 통해 주요 증기 흐름이 돌진하기 때문에 컬럼의 트레이는 수평으로 설치해야하며 이는 작동을 급격히 악화시킵니다. 열. 이러한 이유로 판의 뒤틀림과 자체 중력 및 액체 중력의 작용에 따른 편향이 허용되지 않습니다.

제트 유도 플레이트.그들은 증기의 운동 에너지를 사용하여 판을 가로질러 액체의 이동을 지시하여 액체와 증기 사이의 접촉을 개선합니다.

Jet-directed plate는 익스팬디드 메탈로 만들어지거나 한 쌍에 비스듬한 움직임을 주는 구부러진 텅이 있는 시트로 만들어집니다.

비뚤어진 경우 일부 트레이 요소가 액체로 필요한 수준까지 채워지지 않고 이러한 요소를 통해 주요 증기 흐름이 돌진하기 때문에 컬럼의 트레이는 수평으로 설치해야하며 이는 작동을 급격히 악화시킵니다. 열. 이러한 이유로 판의 뒤틀림과 자체 중력 및 액체 중력의 작용에 따른 편향이 허용되지 않습니다.

작은 직경 컬럼을 위한 트레이 간격(최대 0.8 중)는 300과 같습니다. mm, 더 큰 직경의 기둥(450-600 mm) 플레이트 사이의 거리는 다음을 제공해야 합니다.

판의 설치, 수정 및 수리 용이성;

하부 판에서 증기에 의해 운반되는 방울의 주요 부분의 증착;

범람 없이 배수관을 통한 가래의 정상적인 흐름을 지원합니다.

기둥 장치에는 판 검사 및 설치를 위한 맨홀이 장착되어 있습니다. 열의 해치 수는 플레이트를 분해하고 각 해치 근처에 장착 된 플랫폼에 분해 할 부품을 놓을 때 아래쪽 해치에 도달 할 수 있도록해야합니다. 일반적으로 5개의 판마다 직경이 450 이상인 맨홀이 하나씩 배열됩니다. mm.

컬럼의 매체가 비부식성이고 부식 생성물, 수지, 코크스 등으로 트레이가 막히는 경우를 제외하면, 즉 트레이를 자주 분해할 필요가 없으면 해치는 트레이가 10개 이상 후에 위치합니다.

해치가 적을수록 기둥 비용이 낮아지고 제품 누출 및 가스 누출 가능성이 낮아집니다.

10.2. 채워진 기둥.

석유 및 가스 정제소의 충전 컬럼은 가스 정화 및 건조 공정에서 흡수제 및 탈착제로 가장 많이 사용됩니다.

그림 10.18 충전 기둥

1 - 열 본문; 2 - 배전 그리드; 3 - 노즐; 4 - 스프링클러.

패킹된 기둥은 패킹이 적재되는 천공된 지지-분배 그리드가 있는 장치입니다. 위에서부터 컬럼은 액체로 관개되고, 아래에서 증기(기체)의 흐름이 들어갑니다. 흐르는 액체와 상승하는 증기(기체) 사이의 접촉은 패킹층의 높이에서 연속적으로 발생합니다.

충전 컬럼은 다양한 유체 역학 조건에서 작동합니다. 낮은 유속의 증기(기체)와 낮은 액체 관개 밀도에서 컬럼은 필름 모드에서 작동합니다. 이 모드에서 액체는 박막 형태로 패킹 요소를 통해 흐르므로 상 접촉 표면은 주로 패킹의 젖은 표면입니다.

가스와 액체의 이동 속도가 증가함에 따라 그들 사이의 마찰력이 증가하고 튀기, 기포, 거품이 형성되며 동시에 상 사이의 접촉면이 증가하며 이러한 작동 모드를 서스펜션 모드라고 합니다 .

증기(기체) 이동 속도가 추가로 증가하면 액체 흐름의 상당한 감속이 발생합니다. 액체가 노즐의 자유 부피에 축적되기 시작합니다. 액체의 축적은 흐르는 액체와 기둥을 통해 상승하는 기체 사이의 마찰력이 패킹에 있는 액체의 중력과 균형을 이룰 때까지 발생합니다.

가스는 액체를 통해 거품을 일으키기 시작합니다. 컬럼에 기액 분산 시스템이 형성되고, 모습기체-액체 에멀젼과 비슷하다.

이 유체역학적 체제를 유화 체제라고 합니다. 가스 (증기)의 속도가 약간 증가하더라도 액체가 기둥에서 배출됩니다 - 범람 체제. 컬럼은 서스펜션 모드에서 유화 모드로 전환할 때 가장 효과적으로 작동합니다.

패킹된 컬럼은 사용된 패킹의 유형과 패킹을 채우는 방법이 다릅니다.

포장에 다음과 같은 요구 사항이 부과됩니다. 저렴하고 제조하기 쉽고 비표면적이 1배 커야 합니다. m3점유 부피, 낮은 내수압성을 제공하고, 관개 액체에 잘 젖고, 낮은 부피 밀도를 가지며, 액체 및 기체의 화학적 공격에 저항하고, 높은 기계적 강도를 갖는다.

벌크 노즐의 요소로 Raschig 링, Pall 링 및 안장 노즐이 사용됩니다(그림 10 19.).

쌀. 10.19. 포장 요소: a – Raschig 링; b - 폴 링; c - 안장 노즐

노즐 요소는 세라믹, 도자기, 폴리머 또는 판금으로 만들어집니다.

패킹의 크기를 선택할 때 요소의 크기가 클수록 허용 가스 속도가 높을수록 컬럼의 생산성이 높아지고 유압 저항이 낮아지지 만 강도는 더 나쁘다는 점을 고려해야합니다. 대량 전송.

이 경우 유압 저항이 크지 않기 때문에 고압에서 공정을 수행할 때 미세 노즐이 바람직합니다. 작은 노즐은 큰 비표면적을 가지고 있습니다.

충전 기둥의 주요 장점은 구조가 간단하고 유압 저항이 낮다는 것입니다.

단점 - 흡수 과정에서 열 제거가 어렵고 관개 밀도가 낮을 ​​때 패킹의 젖음성이 떨어집니다.

흡수액체 흡수제(흡수제)에 의해 기체나 증기가 흡수되는 과정을 흡수제라고 합니다.

기체나 증기가 액체와 화학적으로 반응하는 과정을 화학 흡착이라고 합니다.

흡수는 선택적인 과정입니다. 흡수 공정의 선택성은 적절한 흡수제를 사용하여 가스 혼합물에서 특정 물질을 추출하는 것을 가능하게 합니다.

흡수 공정은 암모니아, 질소 산화물, 무수 황산, 탄화수소 가스의 흡수는 물론 대기로 배출되는 배기 가스의 위생을 위해 화학 및 정유 산업의 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.

흡수는 일반적으로 열 방출을 동반합니다. 온도의 증가는 공정의 성능을 손상시키며, 이것이 많은 경우 흡수 설비에 냉각 요소가 제공되는 이유입니다.

액체에서 흡수된 기체를 제거하는 과정을 탈착.탈착은 용액의 증발 또는 진공 상태에서 불활성 기체의 흐름에서 수행됩니다.

탈착은 생산 대상 제품일 때 흡수 장치에 용해된 가스 및 증기를 추출하는 데 사용됩니다.

흡수체

흡수제흡수 과정이 일어나는 장치 (그림 10.20)를 호출하십시오. 액체와 증기 사이의 접촉면을 만드는 방법에 따라 흡수 장치는 표면형 장치, 패킹형 장치, 버블링(접시 모양) 장치 및 기계 장치로 나뉩니다.

기체가 액체에 잘 흡수되면 큰 상 접촉 표면을 만들 필요가 없습니다. 이 경우 좋은

쌀. 10.20. 흡수제.

A. - 판 모양: 1- 몸체; 2-액적 제거기; 3- 플레이트; 4-해치; 5 - 지원 쉘;

V. - 노즐: 1 - 본체; 2-분배판; 3- 노즐; 4- 지원 그리드; 5- 로딩 해치; 6- 지원; 7- 노즐을 내리기위한 해치;

I-불포화 흡수제; II - 건조 가스; III - 원료 가스; IV- 포화 흡수제

기체 흡수는 액체 표면을 통과하는 것으로 충분합니다(예: 염화수소 흡수 과정).

흡수에 가장 널리 사용 채워진 기둥, 디자인이 비교적 단순합니다(그림 10.20). 이것은 다양한 모양의 포장체가 내부에 적재되어 액체와 기체 사이의 발달된 접촉면을 제공하는 속이 빈 원통형 장치입니다. 패킹층 아래에서 가스를 가져와 패킹에 액체를 공급하면서 액체와 가스 사이에 역류를 제공합니다.

최근에 평면 평행(그림 5.3) 및 벌집형 패킹이 마스터되었으며 수직으로 장착된 플레이트 또는 벌집형 요소로 구성되어 액체와 기체 사이의 양호한 접촉을 제공하고 동시에 낮은 유압 저항을 갖습니다.

노즐은 지지 화격자(화격자)에 배치됩니다. 화격자는지지 빔에 놓인 여러 섹션 (그림 10.21)으로 만들어집니다. 화격자 막대 사이의 명확한 크기는 노즐 요소의 가장 작은 크기의 0.6 -0.7 이하여야 합니다.

확장된 금속 격자는 또한 작은 직경의 기둥을 위한 좋은 지지 구조입니다.

패킹된 흡수기는 풍부하고 균일한 관개와 잘 작동하므로 관개 장치는 컬럼의 중요한 구성 요소 중 하나입니다.

다음과 같은 기본 요구 사항이 스프링클러에 부과됩니다. 가스와 함께 액체의 비말동반을 증가시키지 않아야 합니다. 관개 장치의 높이와 스프링클러에서 노즐까지의 거리는 최소화되어야 합니다. 유체 흐름 변동과 함께 안정적으로 작동해야 합니다.

디자인이 단순하고 사용하기 쉽습니다.

오염된 유체를 취급할 때 막히지 않아야 합니다. 스프링클러는 중력과 스프레이로 나뉩니다. 중력 스프링클러에서 액체는 구멍이나 슬롯을 통해 별도의 흐름으로 흐릅니다. 중력 스프링클러에는 액체가 별도의 흐름으로 노즐로 흐르는 노즐이 있는 플레이트인 분배 플레이트가 포함됩니다.

플레이트의 레벨은 고정 나사로 조정됩니다. 플레이트의 직경은 장치 직경의 0.6 - 0.7입니다. 관개액은 노즐을 통해 플레이트 중앙으로 공급됩니다. 분배 판은 설계가 간단하고 작동이 안정적이지만 기둥의 직경이 크면 부피가 커지므로 직경이 3m를 초과하는 장치에는 사용되지 않습니다.

직경이 큰 장치에서는 여러 개의 평행 배수로로 구성된 관개 배수로가 사용됩니다(그림 10.23). 1 및 주요 유통 슈트 2, 그들 아래에 있습니다. 거터는 부피가 크며 고정 나사를 사용하여 조심스럽게 수평을 맞춰야 합니다.

스프링클러에접선 노즐에 적용됩니다(그림 10.24). 분무될 액체는 접선 방향으로 노즐의 내부 원형 챔버로 들어가고 거기에서 소용돌이치며 중앙 개구부를 통해 고속으로 나옵니다. 노즐 출구에서 소용돌이치는 제트는 방울로 분해됩니다. 접선 노즐은 반경 2 - 2.5m 내에서 집중적이고 비교적 균일한 관개를 제공하며 여러 개의 노즐이 대구경 장치에 설치됩니다.

흡수 목적으로 제한된 사용이 발견됨 접시 기둥.관개액의 양이 매우 적은 경우에 주로 사용합니다. 장치는 표준 캡, 체, 밸브, 제트 및 실패 플레이트를 사용합니다. 액체 층이 플레이트에 지지되어 상승하는 가스 흐름이 기포를 형성하여 기포 및 스트림으로 액체를 분배합니다. 가스는 특정 거리에서 컬럼에 위치한 플레이트의 액체 층을 순차적으로 통과합니다. 액체는 상부 트레이에서 하부 트레이로 연속적으로 흐릅니다. 플레이트 간 공간에서 가스는 동반된 액적 및 비말에서 분리됩니다. 상승하는 기체와 떨어지는 액체 사이의 접촉은 연속적입니다.

기계적 흡수기에서계면 접촉면은 다양한 유형의 회전 장치를 사용하여 기체 매체에 액체를 분사하여 형성됩니다.

그림 10.23. 관개 불만

그림 10.24. 접선 노즐

기계적 흡수기는 다른 유형의 흡수기에 비해 효율성이 우수합니다. 이것은 첫째, 액체를 작은 방울로 분무할 때 크게 팽창된 상접촉면이 형성되고, 둘째로 날아가는 액적에 의한 기체의 흡수가 같은 조건에서 a에 의한 것보다 몇 배 더 크다는 사실에 의해 설명됩니다. 떨어지는 필름. 이로 인해 기계적 흡수 장치는 매우 컴팩트합니다(그림 10.25). 일반적인 단점기계적 흡수 장치 - 설계의 복잡성과 상당한 스프레이.

그림 10.25. 기계적 흡수기

흡착제

흡착기는 기체, 증기 또는 액체 혼합물이 다공성 고체 흡착제의 표면에 의해 초기 혼합물의 하나 이상의 성분을 선택적으로 흡수하여 분리되는 장치(그림 10.26)입니다.

대부분의 경우 흡착기는 가스 또는 증기 혼합물을 분리하고, 가스를 정화 및 건조하고, 증기-가스 혼합물에서 귀중한 유기 물질을 포획하는 데 사용됩니다.

흡착 과정은 선택적이고 가역적입니다. 이것은 각 흡착제가 특정 물질만 흡수할 수 있고 가스 혼합물에 포함된 다른 물질을 흡수할 수 없음을 의미합니다.

쌀. 10.26. 흡착기 로딩 방식:

1 - 하부 디플렉터; 2 - 멀라이트; 3, b - 그리드; 4 - 미세 다공성 실리카겔; 5- 거친 기공 실리카겔; 7 - 상단 디플렉터

흡착된 물질은 흡착의 역과정인 탈착에 의해 흡착제에서 방출될 수 있습니다.

흡착제로 고형물을 2~8크기의 알갱이 형태로 사용 mm또는 입자 크기가 50 - 200인 먼지 미크론,높은 다공성(예: 활성탄 1g의 기공 표면은 200~1000) m2, 기공 표면 1 G. 실리카겔은 최대 500m 2)입니다.

흡착제는 다음과 같이 나뉩니다. 다음 유형:

1) 움직이지 않는 입상 흡착제로; 2) 움직이는 입상 흡착제로; 3) 분쇄된 흡착제의 유동화된("비등") 층으로.

입상 흡착제의 고정 베드가 있는 흡착기는 흡착제가 배치되는 속이 빈 수직 또는 수평 장치(그림 10.27)입니다. 분리될 증기-공기 또는 가스 혼합물은 하우징으로 공급됩니다. 1 특수 피팅을 통한 흡착기. 흡착기 내부에서 혼합물은 화격자 위에 놓인 입상 흡착제 층을 통과합니다. 2 . 흡착제 입자는 혼합물에서 특정 성분을 흡수합니다. 그 후, 가스 혼합물은 배기관을 통해 흡착기에서 제거됩니다.

흡착제는 추출된 성분을 특정 포화 한계까지 흡수할 수 있으며 그 후에 탈착 과정이 수행됩니다. 이를 위해 증기-공기 혼합물의 흡착기로의 공급을 중단한 다음 과열된 수증기(또는 다른 치환제)를 장치에 공급하여 증기-공기 혼합물의 이동과 반대 방향으로 이동합니다. . 증기 혼합물(수증기와 추출된 성분의 혼합물)은 흡착기에서 제거되어 증류탑 또는 침전조의 분리기로 공급됩니다.

흡착 과정과 거의 동일한 시간 동안 지속되는 탈착 후 뜨거운 공기가 흡착제 베드를 통과하여 흡착제를 건조시킵니다. 공기는 증기 연결을 통해 장치로 들어가고 증기 혼합물 연결을 통해 제거됩니다.

그림 10.27. 입상 흡착제의 고정 베드가 있는 흡착기:

a - 수직; b- 수평; 1- 경우; 2- 격자; 3.5 피팅

그런 다음 건조된 흡착제는 필요한 온도까지 찬 공기로 냉각됩니다.

최신 흡착기에는 흐름을 흡착에서 탈착으로 자동 전환한 다음 적시에 건조 및 냉각으로 전환하는 장치 시스템이 장착되어 있습니다. 가스 혼합물을 연속적으로 분리하는 설비를 위해 2개 이상의 흡착기가 장착되어 있으며, 이 흡착기는 흡수 및 기타 작업을 위해 차례로 켜집니다.

분쇄된 흡착제의 유동층이 있는 흡착기는 단일 단계 및 다단계로 구분됩니다.

이 유형의 단일 단계 흡착기(그림 10.29)에는 속이 빈 원통형 용기가 있습니다. 1, 가스분배그릴이 고정되는 하부에 3. 초기 혼합물이기도 한 유동화 가스는 화격자 아래에 공급됩니다. 화격자 구멍을 통과한 후 가스는 분쇄된 흡착제의 유동층으로 들어갑니다. 3, 흡착 과정이 일어나는 곳. 베드에서 나오는 가스는 사이클론으로 먼지를 제거하고 장치에서 제거합니다. 흡착제는 위에서부터 유동층으로 연속적으로 도입되고 튜브를 통해 제거됩니다. 흡착제는 첫 번째 장치와 디자인이 유사한 다른 장치에서 재생됩니다.

그림 10.29. 단일 단계 흡착기

1- 원통형 몸체; 2 - 가스 분배 그리드; 3 - 과립상 분쇄된 흡수제의 유동층.

증류를 통해 발효 제품을 처리하는 장치와 장치가 꽤 있습니다. 널리 보급 된 이러한 장치 중 하나는 기존의 월계수 스틸입니다. 기본 유닛은 상당히 단순한 디자인을 가지고 있으며 탱크와 증기선으로 구성되어 있습니다. 그러나 고품질 천연 제품을 선호하는 일부 장인은 증류탑과 같은 장치를 사용하여 매시를 처리하기도 합니다. 그것이 무엇이며 왜 필요한지, 더 배우게 될 것입니다.

일반 정보

대부분의 주민들이 사용하는 원시적인 디자인의 일반적인 증류 월계수로는 고품질 월계수를 얻을 수 없습니다. 이를 위해서는 디자인 특징과 작동 원리가 양조장에서 사용되는 산업 장치와 유사한 현대화된 장치가 필요합니다. 그러나 전체 문제는 사용하기가 매우 어려울 뿐만 아니라 집에서 만들기 위한 특정 지식과 도구가 필요하다는 사실에 있습니다.

산업용 장비와 아마추어 월계수 증류기의 주요 차이점은 증류탑이 있다는 것입니다. 전동공구에 대한 경험이 있는 사람이라면 누구나 만들 수 있으며 필요한 모든 부품은 매장에서 쉽게 구입할 수 있습니다. 이 경우 치수와 열을 고려해야 합니다. 문제는 그것들이 특정 비율이어야 한다는 것입니다. 그것들을 준수하지 않으면 현대화 된 산업 형 월계수가 아니라 일반 증류기를 얻을 수 있습니다.

캡 컬럼의 목적

캡 기둥은 디자인이 더 단순하여 더 널리 보급되었습니다. 따라서 우리는 여전히 그 예를 사용하여 월계수를 업그레이드하는 과정을 고려할 것입니다. 그러나 만드는 방법을 이야기하기 전에 작업의 목적과 원리를 이해해야 합니다.

버블 캡 증류 컬럼은 증기와 액체 사이의 열 및 물질 전달 기능을 수행합니다. 그들은 다른 수의 캡을 가질 수 있으며, 캡이 많을수록 증기를 액체로 변환하는 장치에 더 많은 지점이 있고 최종 제품의 양이 콘센트에 더 많이 있습니다.

작동 원리

앞서 언급했듯이 열의 대문자 수가 다를 수 있습니다. 매시 처리 중에 캡이 가열되고 온도가 위에서 아래로 증가합니다. 각 캡에는 가래가 흘러 아래에 있는 캡으로 들어가는 여러 개의 구멍이 있습니다. 이러한 방식으로 여러 번의 재증발 과정이 발생하여 출구에서 끓는점이 더 높은 물이 생성됩니다. 덕분에 도수가 높은 알코올을 얻을 수 있습니다.

더 명확하게하기 위해 볼 가치가 있습니다. 구체적인 예. 10개의 캡이 있는 50cm 높이의 캡이 있는 증류탑이 있다고 가정해 보겠습니다. 매시 처리의 한 사이클에 대해 최대 40회 반복되는 증발 공정을 제공하므로 출력에서 ​​순수한 알코올이 얻어지며 순도 비율은 총 증발량에 해당합니다.

알코올 증류에서 컬럼 사용의 특징

증류 월계수에 캡 형 컬럼이 장착되어 있으면 집에서 매시를 처리 할 때 꼬리를 잘라야합니다. 문제는 증류 초기에 나오는 맨 처음 월계수에 에테르, 메틸알코올, 아세톤, 알데히드와 같은 인체에 유해하고 위험한 물질이 함유되어 있다는 것입니다. 험악한. 따라서 깨끗하고 고품질이며 안전한 월계수를 얻으려면 분별 증류를 사용하는 것이 좋습니다.

최적의 온도는 1차 증류 시 73도 정도, 2차 증류 시 78도 정도로 올려야 합니다. 이것은 출력에서 ​​순수한 제품의 볼륨에 영향을 미치지 않습니다.

자신의 손으로 캡 기둥을 만드는 방법?

그래서 우리는 캡 컬럼의 작동 원리를 고려 했으므로 이제 만들기 시작합니다. 우선, 이 장치의 주성분인 캡 플레이트를 매장에서 구매해야 합니다. 이미 가지고 있다면 집에서 기둥을 생산하는 데 문제가 없습니다. 접시를 직접 만들 수 있다는 점은 주목할 가치가 있지만이 과정은 다소 복잡하고 번거롭기 때문에 기성품을 구입하는 것이 좋습니다.

앞서 언급했듯이 장치의 정확한 비율을 유지하는 것이 매우 중요하므로 첫 번째 단계는 캡 증류 컬럼을 계산하는 것입니다. 높이에 대한 샤프트의 직경은 최소 1 ~ 8이어야 합니다. 이렇게 하지 않으면 유해한 불순물이 알코올에서 완전히 제거되지 않아 품질이 크게 저하됩니다.

캡 플레이트 외에도 다음이 필요합니다.

• 동판;
• 높이 75mm, 지름 10mm의 유리 또는 구리 튜브.

우선, 지름이 10mm 인 원을 자르고 4 개의 구멍을 만들어야합니다. 그 중 2개는 디스크 중앙에 있어야 하고 2개는 가장자리에 있어야 하며 직경은 1밀리미터입니다. 적절한 직경의 구리 파이프를 이 구멍에 삽입해야 증기가 공급됩니다. 견고함을 보장하기 위해 모든 구멍을 납땜하는 것이 좋습니다.

다음으로 캡 플레이트는 디스크와 접촉하도록 10mm 튜브에 장착됩니다. 캡으로 고정하려면 일반 금속 나사를 사용할 수 있습니다. 직경 1mm의 작은 구멍이 튜브 상단에 만들어집니다. 구멍이 많을수록 트레이 컬럼이 기능을 더 잘 수행합니다. 아래에서 튜브는 2밀리미터로 절단됩니다.

따라서 열의 한 요소가 준비됩니다. 월계관 1개에는 5~8개가 필요하며, 각 판을 월계통에 고정하기 위해 작은 핀을 사용하여 판의 안정성을 높이고 쉽게 분리하여 청소할 수 있습니다.

매시를 처리할 때 캡 열은 장치 바닥과 큐브에 있는 두 개의 열전대를 사용하여 냉장고에 연결됩니다. 스팀 배출구는 실보다 약간 아래에 있어야 합니다(약 1센티미터).

어떻게 작동합니까?

증류 과정에서 뜨거운 증기는 불이 붙은 매시 탱크의 파이프를 통해 첫 번째 캡 위의 공간으로 들어가고 여기에서 구멍을 통해 플레이트로 흐르는 액체로 변환됩니다. 점차적으로, 액체는 점점 더 많아집니다. 레벨이 특정 지점까지 상승한 후 이 액체를 통과한 증기는 알코올과 함께 위에 있는 다음 판으로 올라가 전체 과정이 반복됩니다. 액체 레벨이 컷을 초과한 후 역류가 큐브로 흐릅니다.

증기가 뚜껑을 덮은 판을 통과함에 따라 알코올 도수가 증가하고 유해한 불순물의 양이 감소합니다. 절대적으로 모든 캡 열은 비슷한 방식으로 작동합니다. 그러나 한 가지 중요한 뉘앙스가 있습니다. 최고 품질의 알코올을 얻고 싶다면 이중 증류를 권장합니다. 이를 위해 매시는 먼저 기존의 월계수 증류기에서 처리된 후 원료가 컬럼을 다시 통과합니다. 꽤 오랜 시간이 걸리지만 이것이 수정처럼 맑은 알코올을 얻을 수 있는 유일한 방법입니다.

트레이 대 캡 열: 차이점은 무엇입니까?

많은 분들이 플레이트와 캡 중 어느 컬럼이 더 나은지 궁금해 하시는데 정확한 답은 없습니다. 문제는이 장비의 유형이 알코올의 품질에 영향을 미치지 않으며 주요 차이점은 디자인 특징. 트레이 컬럼은 특수 캡 대신 기존 트레이를 사용합니다. 그러한 장비에서 천연 알코올을 생산하는 것이 불가능하다는 사실에도 불구하고 매시를 고품질 증류물로 증류하는 것은 가능합니다.

우리나라에서 플레이트 컬럼은 대다수의 증류기 사이에서 매우 인기가 있으며 가장 다양한 결과를 얻을 수 있는 다양한 변형이 있습니다. 컬럼의 종류를 이해하려면 더 잘 맞는당신을 위해 그들의 주요 차이점을 이해합시다.

장비 시리즈

여기에 있는 모든 것은 매우 간단하고 명확합니다. 용도에 따라 모든 장비는 시리즈로 나뉩니다. 가장 인기 있는 것은 가정에서 매시를 고품질 월계수로 가공하기 위해 특별히 설계된 HD 4 캡 컬럼입니다. 이 장비는 고품질과 저렴한 가격입니다. 두 번째로 인기 있는 시리즈는 대량 생산을 위해 설계되었으며 연속 작동이 가능한 HD/3입니다.

재료

현대식 캡 기둥은 금속이나 유리로 만들 수 있습니다. 내구성이 더 중요하다면 첫 번째 옵션을 선호해야 하지만 금속은 약간의 뒷맛을 내며 유리 기둥만 제거하는 데 도움이 됩니다.

디자인 특징

기둥의 다른 변형은 높이와 판 수가 다릅니다. 대부분의 경우 장비의 크기는 375 또는 750밀리미터입니다. 플레이트의 수는 제품이 출구에서 얼마나 강해야 하는지에 따라 달라질 수 있습니다. 캡이 많을수록 증류액의 정도가 높아집니다. 플레이트 수를 수동으로 조정할 수 있다는 점을 이해하는 것이 중요합니다.

심벌즈 타입

현재까지 시장에서 많은 판매 옵션을 찾을 수 있지만 가장 일반적인 것은 모자와 실패입니다. 후자는 더 저렴하고 올바른 난방 체제에 따라 고품질의 제품을 얻을 수 있습니다. 캡 모양의 제품은 효율성이 높으며 어떤 조건에서도 매시를 고품질의 증류액으로 처리할 수 있습니다.

결과적으로 캡 컬럼의 작동 원리를 익히는 것은 어렵지 않습니다. 또한 집에서 자신의 손으로 만들 수 있습니다. 가장 중요한 것은 제조 과정에서 특정 지침을 따르고 안전 예방 조치를 준수하는 것입니다. 실험을 두려워하지 마십시오! 아무것도 하지 않는 사람만이 실패한다.

버블링 컬럼(플레이트)의 분류 및 유형

증류탑의 작동을 정량적으로 계산할 때 이론단의 개념이 사용됩니다(증기 및 액체 흐름을 떠나는 흐름 사이에 열역학적 평형이 설정되는 가상의 접촉 장치, 즉 이러한 흐름의 구성 요소 농도가 서로 연결되어 있음) 분포 계수). 모든 실제 증류 컬럼은 특정 수의 이론단이 있는 컬럼과 연결될 수 있으며, 입구 및 출구 흐름의 크기와 농도는 실제 컬럼의 흐름과 일치합니다. 이를 바탕으로 효율성을 결정합니다. 기둥은 실제 설치된 단의 수에 대한 이 기둥에 해당하는 이론단의 수의 비율로 표시됩니다. 충진 컬럼의 경우 HETP(이론적 트레이 등가 높이)는 충진층 높이와 분리 작업에서 동등한 이론적 트레이 수의 비율로 정의할 수 있습니다.

사용 다른 종류플레이트: 체, 캡, 실패, 밸브, 라멜라 등

1. 접시를 체로 치십시오.

그들은 주로 알코올과 액체 공기의 증류에 사용됩니다. 허용 가능한 액체 및 증기 부하는 상대적으로 작고 작동 모드를 조절하기가 어렵습니다. 액체와 증기는 압력의 비율에 따라 각 구멍을 교대로 통과합니다. 플레이트는 저항이 낮고 효율이 높으며 상당한 부하에서 작동하며 설계가 간단합니다. 증기와 액체 사이의 질량 및 열 교환은 주로 트레이 바닥에서 거품 및 스프레이 층의 일정 거리에서 발생합니다. 메쉬의 구멍을 통과하는 증기의 압력과 속도는 판의 액체 층의 압력을 극복하고 구멍을 통한 흐름에 대한 저항을 생성하기에 충분해야 하며 체 판은 통과를 보장하기 위해 엄격하게 수평으로 설치되어야 합니다. 접시의 모든 구멍을 통해 증기를 내고 액체가 구멍을 통해 배수되는 것을 방지합니다. 일반적으로 체 판의 구멍 직경은 0.8--8.0mm 범위에서 취합니다.

체 판이있는 기둥은 수평 판이있는 수직 원통형 몸체이며 (그림 3.) 직경이 1-5mm 인 상당한 수의 구멍이 전체 표면에 고르게 뚫립니다. 가스는 판의 구멍을 통과하여 작은 흐름과 기포의 형태로 액체에 분포됩니다. 체 트레이는 장치의 단순성, 설치, 검사 및 수리의 용이성이 특징입니다. 이 판의 수압 저항은 작습니다. 체 트레이는 상당히 넓은 범위의 가스 속도에서 안정적으로 작동하며 특정 가스 및 액체 부하에서 이러한 트레이는 매우 효율적입니다. 그러나 체 트레이는 트레이 입구를 막는 오염 물질과 침전물에 취약합니다.

그림 3

2. 캡 플레이트.

캡에는 액체와 접촉하는 표면을 증가시키기 위해 증기를 작은 흐름으로 분리하는 구멍 또는 가리비 모양의 슬롯이 있습니다(그림 4). 오버플로 파이프는 액체를 공급 및 배출하고 플레이트의 액체 레벨을 제어하는 ​​데 사용됩니다. 연구에 따르면 증기와 액체 사이의 물질 전달 및 열 교환의 주요 영역은 증기 버블링의 결과로 생성되는 거품 층과 플레이트 위의 튀김입니다. 이 층의 높이는 뚜껑의 크기, 침지 깊이, 증기 속도, 판의 액체 층 두께, 액체의 물리적 특성 등에 따라 달라집니다. 다른 판 디자인. 버블 캡 트레이의 장점은 광범위한 액체 및 증기 부하에서 만족스러운 작동과 낮은 운영 비용입니다.

액체를 통해 증기를 버블링할 때 버블링에는 세 가지 모드가 있습니다.

• Ш 기포 모드(캡 벽 근처에 체인을 형성하는 개별 기포 형태의 증기 기포);
• Ш 제트 모드(개별 증기 기포가 연속 스트림으로 합쳐짐);
• Ш 토치 모드(개별 증기 기포가 토치처럼 보이는 공통 흐름으로 합쳐짐).

체보다 오염물질에 덜 민감하고 버블 캡이 있는 컬럼의 안정적인 작동 간격이 더 깁니다. 가스는 노즐을 통해 플레이트에 들어간 다음 캡의 슬롯을 통해 큰 숫자개별 제트기. 다음으로, 가스는 하나의 플레이트에서 플레이트 위로 흐르는 액체 층을 통과합니다. 배수 장치다른 사람에게.

컬럼 증발기에서 형성된 증기는 첫 번째 플레이트로 들어가 캡의 스팀 노즐을 통과합니다. 캡은 액체 상태에서 일정 수준까지 잠겨 있습니다. 결과적으로, 증기상은 캡의 슬롯을 통과하고 액상에서 기포 형태로 기포가 발생하여 증기와 액상 사이의 접촉 표면과 이 표면에서 열의 흐름 및 물질 전달 과정을 제공합니다. 증기는 액체보다 온도가 높기 때문에 액체와 상호 작용할 때 증기가 냉각되고 휘발성 성분이 부분적으로 응축되어 액체와 결합합니다. 따라서 낮은 휘발성 성분이 풍부하고 증기에서 높은 휘발성 성분의 함량이 증가합니다.

그림 4

3. 밸브 플레이트.

캡과 체 사이의 중간 위치를 차지합니다. 밸브 디스크는 자체 조절 가능성으로 인해 상당한 부하 간격에서 높은 효율을 보여 왔습니다. 부하에 따라 밸브가 수직으로 이동하여 증기가 통과할 수 있는 자유 영역을 변경하고 최대 영역은 양력을 제한하는 장치의 높이에 따라 결정됩니다(그림 5). 증기 구멍의 열린 면적은 기둥 단면적의 10-15%입니다. 증기 속도는 1.2m/s에 이릅니다. 밸브는 상부 또는 하부 리프트 리미터가 있는 원형 또는 직사각형 단면의 판 형태로 만들어집니다. S자형 요소로 구성된 트레이는 증기와 액체가 같은 방향으로 이동할 수 있도록 하여 트레이의 액체 농도를 균일하게 하는 데 도움이 됩니다. 판의 열린 단면적은 기둥 단면적의 12-20%입니다. 요소의 상자 모양 단면은 상당한 강성을 생성하여 최대 직경 4.5m의 기둥에 중간 지지대 없이 지지 링에 설치할 수 있습니다.

밸브 디스크의 작동 원리는 가스 유량의 변화에 ​​따라 판의 구멍 위에 자유롭게 놓여 있거나 자유롭게 놓여있는 원형 밸브가 밸브와 판의 평면 사이의 간격 영역의 크기에 따라 무게에 따라 자동으로 조정된다는 것입니다. 기체의 통과를 위해 기포층에서 유출될 때 일정한 기체 속도를 유지합니다.

그림 5. a, b - 둥근 모자 포함; c, 플레이트 밸브 포함; g - 안정기; 1 - 밸브; 2 - 대괄호 제한기; 3 - 안정기.

동시에 컬럼의 가스 속도가 증가함에 따라 밸브 디스크의 유압 저항이 약간 증가합니다. 밸브 리프트는 제한기 브래킷의 높이에 의해 제한되며 일반적으로 8mm를 초과하지 않습니다.

밸브 트레이의 장점: 비교적 높은 가스 처리량과 유체역학적 안정성, 광범위한 가스 부하에서 일정한 고효율.

4. 벤츄리 폭포

그들은 증기 흐름의 방향이 수평이되도록 구부러진 별도의 시트로 조립됩니다. 증기 통로 채널에는 Venturi 단면 프로파일이 있어 증기 에너지 사용을 최대화하고 유압 저항을 줄입니다. 증기와 액체의 흐름은 같은 방향으로 향하게 되므로 좋은 혼합과 상 접촉을 보장합니다. 버블 캡과 비교할 때 증기 속도는 두 배 이상 될 수 있습니다. 설계가 유연하고 액체의 고장을 허용하지 않으며 이로 인해 효율성이 감소합니다. 낮은 보유 용량(버블 캡에 비해 30-40%)은 열에 민감한 액체를 처리할 때 유용합니다. 플레이트 사이의 거리는 450-900mm 내에서 선택됩니다. 캐스케이드 트레이는 높은 증기 및 액체 속도를 제공해야 하는 설치에 성공적으로 사용됩니다.

5. 격자판

그들은 직사각형 슬롯이 있는 스탬프 시트로 만들어지거나 스트립에서 모집됩니다. 지지 구조의 필요성은 금속의 두께와 기둥의 직경에 따라 결정됩니다. 판 사이의 거리는 일반적으로 300-450mm입니다. 최대 하중에서 버블 탑 트레이와 비교하여 더 나은 성능.

6. 물결 모양의 접시

그들은 정현파 형태로 2.5-3mm 두께의 천공 시트를 스탬핑하여 만듭니다. 구조의 강성은 사용을 허용합니다 얇은 금속. 인접한 판에서 파도의 방향은 수직입니다. 파도의 깊이는 처리되는 액체에 따라 선택됩니다. 액체의 큰 난류로 인해 물결 모양 트레이의 효율성이 더 높습니다. 그리고 막힘의 위험은 평판보다 적습니다. 파도의 크기는 액체에 대한 계산된 부하가 증가함에 따라 증가합니다. 파장 대 길이의 비율은 0.2-0.4 범위에서 선택됩니다. 기둥의 판은 서로 400-600mm의 거리에 있습니다.

포장된 열

포장된 기둥은 업계에서 널리 사용됩니다. 그것들은 특정 크기의 조각 또는 패킹된 몸체의 형태로 불활성 물질로 채워진 원통형 장치로, 예를 들어 상 접촉 표면을 증가시키고 액체 및 증기상의 혼합을 강화하기 위해 링, 볼 모양을 하고 있습니다(그림 6). ).

불규칙한 피팅.불규칙한 패킹은 압력 또는 저진공 조건에서 물질 전달 공정에 사용됩니다. 이 노즐에는 여러 가지 장점이 있으며 그 중 하나는 재료 선택 문제가 실질적으로 없다는 것입니다. 노즐은 금속, 폴리머, 세라믹으로 만들 수 있습니다.

덩어리 노즐.쇄석(석영, 안산암, 코크스)은 덩어리 패킹으로 사용됩니다. 울퉁불퉁한 노즐의 크기는 무작위로 채워진 25-100mm입니다. 노즐의 장점은 저렴한 비용, 내화학성입니다. 단점: 작은 비표면적, 작은 자유 부피.

링 노즐. 가장 일반적인 유형의 링 패킹은 Raschig 링입니다. 그들은 도자기, 도자기, 플라스틱, 금속, 탄소 흑연 덩어리로 만들어집니다. 링 직경 25-150mm. 직경이 최대 50mm인 링은 대량으로 로드됩니다. 직경이 크면 링이 행으로 쌓입니다.

다른 링 노즐이 있습니다: 단순하고 십자형 격막이 있는 링, 천공된 벽 등이 있습니다.

Rashig 노즐은 비용이 저렴하지만 비효율적입니다. 물질 전달의 효율성을 높이기 위해 환형 노즐은 천공되고 내부 파티션 - Pall 링 및 그 수정으로 만들어집니다. 캐스케이드 미니 링 노즐은 구멍이 뚫린 원통형 부품과 내부 파티션이 있는 환형 노즐에 속합니다.

안장 부착.그것은 큰 비표면적(환형보다 25% 이상)과 큰 자유 부피를 가지고 있습니다. 이러한 노즐은 주로 37x37mm 및 50x50mm 크기의 세라믹 및 플라스틱으로 만들어진 Intalox 안장 및 Berl 안장 형태로 생산됩니다. 안장 노즐 중 특별한 위치는 고효율의 Intalox 금속 노즐이 차지합니다.

레귤러 핏.적절하게 배치된 패킹은 낮은 유압 저항에서 불규칙한 패킹과 다르므로 특히 진공 증류 공정에 적합합니다. 단점은 관개의 균일성에 대한 높은 감도를 포함합니다.

가장 단순한 일반 노즐(평면 평행)은 10-20mm의 동일한 간격으로 평행하게 배열된 일반적으로 0.4-1.2mm 두께의 평평한 수직 금속판에서 수집된 패키지입니다. 플레이트 팩의 높이는 400-1000mm입니다. 패키지의 외경은 다음과 같습니다. 내경열. 컬럼의 액체 분포의 균일 성을 높이기 위해 패키지가 45-900도 각도로 서로 회전하여 하나씩 설치됩니다. 이 패킹의 단점: 높은 금속 소비, 열악한 액체 재분배, 상대적으로 낮은 효율.

그림 6

설치 수정 계획

주기적인(단계적) 작용의 증류탑은 그림 7에 나와 있습니다.

그림 7. 1.큐브 2 증류탑; 3 데플레메이터; 4 냉장고; 5 분류 램프.

큐브는 동시에 두 가지 기능을 수행합니다. 정류 중인 알코올을 담는 용기와 알코올 증기 변환기 역할을 합니다.

그림에 표시된 연속 작용의 증류탑

2. 그림 8에 표시된 연속 작동의 증류탑.

그림 8.1 기둥의 상단; 2 기둥의 하부; 3 큐브; 4 데플레메이터; 5 환류 냉각기; 6 냉장고; 8 완제품의 출력.

또한 증류탑은 완전 및 불완전으로 나뉩니다.

불완전한 열은 두 가지 유형으로 나뉩니다.

• · Brazhnye(증류) 컬럼은 다음과 같은 원리에 따라 작동합니다. 음식은 증기의 형태로 상판에 공급되고 큐브에서는 거의 순수한 물이 나옵니다. 알코올이 풍부한 증기가 상부에서 배출됩니다. 이러한 컬럼에는 환류 응축기가 설치되어 있지 않기 때문에 냉장고에서 증기상이 응축된다.
• · 알코올(농도) 컬럼에서는 큐브(하판 아래)에 증기가 공급됩니다. 알코올은 상부에서 제거되고 잔여물은 하부에서 물로 농축됩니다. 이러한 컬럼에 설치된 환류 응축기는 액체를 공급하는 기능을 수행합니다.

알코올(농도) 컬럼은 다음을 얻기 위한 것이 아닙니다. 깨끗한 물, 그리고 매시(증류기) 컬럼에서는 순수한 알코올을 얻는 것이 불가능합니다.

전체 열은 매시와 알코올의 집합적인 버전입니다. 이 보기는 하위(전체)와 상위(집중) 부분으로 구성됩니다. 상단 부분은 중간 부분을 통해 공급됩니다. 전체 컬럼에서 분리할 혼합물의 두 성분을 모두 얻을 수 있지만 이는 이 혼합물이 두 부분으로 구성된 경우에만 허용됩니다. Mash(다성분 혼합물)를 분리하기 위해 직렬로 설치된 여러 컬럼을 변경합니다. 각 컬럼은 혼합물을 하나 이상의 성분인 증류액과 잔류물(비휘발성 혼합물)로 분리합니다.

전체 열

그림 9. 증류 컬럼의 개략도: a - 완료; b - 불완전한 증류; c - 불완전한 농도

완전 증류 컬럼 1에서는 분리할 이성분(2성분) 혼합물의 두 성분을 거의 순수한 형태로 얻을 수 있습니다. 불완전 스트리핑 컬럼에서는 거의 순수한 저휘발성 성분이 하부에서 배출되고, 고휘발성 성분이 다소 농축된 증기가 상부에서 제거됩니다. 불완전 농축 컬럼의 상부에서는 거의 순수한 휘발성 성분이 제거되고 하부에서는 거의 휘발성 성분이 다소 농축된 잔류물 S가 제거됩니다.

자랑스러운 유통 공장

그림 10.

알코올 산업에서는 단일 컬럼과 이중 컬럼의 두 가지 유형의 증류 공장이 사용됩니다. 단일 컬럼 설치에서, 데플레메이터 4에서 예열된 매쉬는 컬럼 1의 상부 플레이트로 들어갑니다. 컬럼의 하부는 매시라고 하며, 여기에서 가열 증기가 아래에서 공급됩니다. 에서 맥주 칼럼물-알코올 증기는 알코올 컬럼 2의 바닥으로 보내집니다. 여기서 커플은 더 강해집니다. 2열에서 강화된 증기는 데플레메이터 4의 환형 공간으로 들어갑니다.

응축, 증기는 환류 응축기의 파이프에서 흐르는 매쉬에 열을 발산합니다. 물-알코올 증기 응축물은 환류 형태로 컬럼 2로 되돌아갑니다. 응축되지 않은 증기는 냉장고 5로 보내져 응축되어 생 알코올을 형성합니다. 생 알코올에는 물과 알코올뿐만 아니라 매쉬의 일부인 기타 휘발성 제품도 포함되어 있습니다. Bragorektifikatsionny 설치는 직접, 반직접 및 간접 작업을 수행합니다.

1. 직접 행동

그림 11.

이 설비는 농축부 4가 있는 정제 컬럼 3과 디플레메이터 5와 7, 응축기 6과 8을 포함하는 증류 컬럼 9로 구성됩니다. 맥주 칼럼 1. 여기서 에틸알코올, 꼬리불순물, 머리부 및 중간불순물의 잔유물을 매시로부터 분리한다. 비어 컬럼 1의 증기의 대부분은 증류 컬럼 9로 보내집니다. 비어 컬럼 1의 증기 중 일부는 가열 컬럼 3으로 들어가 가열됩니다. 이를 위해 스로틀 밸브가 장착 된 파이프 2가 사용됩니다. 정화 컬럼으로 들어가는 증기의 양은 스로틀 밸브에 의해 제어됩니다. 광미 및 중간 제품과 헤드 제품의 잔해는 증류탑에서 수집됩니다. 정류된 생성물은 증류탑의 상부 트레이 중 하나에서 액체 형태로 회수됩니다.

2. 세미 다이렉트 액션

그림 12.

반 직접 작용의 설치에서 매쉬는 예비 정화를 거치지 않고 매시 컬럼 1로 직접 들어갑니다. 알코올과 모든 불순물은 이 컬럼에서 분리됩니다. 증기는 트랩 분리기(3)를 통해 농축부(4), 디플레메이터(5) 및 응축기(6)가 있는 정제 컬럼(2)으로 보내지며, 여기서 헤드 불순물이 분리됩니다.

테일 및 중간 불순물(epurate)을 포함하는 헤드 불순물로부터 정제된 알코올은 액체 형태로 환류 응축기 8 및 응축기 7이 장착된 증류 컬럼 9로 들어갑니다. 정류 알코올, 퓨젤 오일 및 중간 생성물의 선택은 다음에서 수행됩니다. 직접 행동과 같은 방식으로.

3. 간접 조치

그림 13.

매시 컬럼(7)에서 올라오는 물-알코올 증기는 환류 응축기(2)와 응축기(3)에서 완전히 응축된 후, 환류 응축기(5)와 응축기(6)가 있는 정제 컬럼(4)에서 정제를 위해 액체 형태로 들어갑니다.

에퓨렛은 환류 응축기(8)와 응축기(7)가 장착된 증류탑(9)으로 보내지며, 여기서 중간 생성물, 퓨젤 오일 및 정류 알코올이 분리됩니다. 이 설치는 고성능으로 인해 일반적으로 허용됩니다.

실용적인 부분.

단순 2성분 혼합물을 분리하기 위해 적은 수의 장치 트레이(보통 10개 이하)가 있는 하나의 단순 컬럼이 사용되며, 다성분 및 연속 혼합물(오일, 넓은 가솔린 분획)을 분리하려면 컬럼 시스템이 필요합니다. 해당 성분(분수)으로 들어가는 혼합물을 분리합니다. 이러한 각 열의 플레이트 수는 수십에 달할 수 있습니다.

증류 공정의 주요 작동 매개변수는 시스템의 압력 및 온도, 액체 및 증기 흐름의 비율(환류 비율), 접촉 단계 수입니다.

트레이는 일반적으로 대형 증류탑의 접촉 요소로 사용됩니다. 기둥에 있는 이러한 각 판을 물리적 판이라고 합니다. 다른 접촉 장치와 마찬가지로 이러한 판의 목적은 액체와 증기 사이의 최대 평형 상태를 달성하기 위해 액체와 증기 사이의 가장 가까운 접촉을 보장하는 것입니다. 플레이트는 다음과 같이 작동합니다. 표면이 발달된 기포 형태의 증기는 플레이트에 위치한 환류층을 통과합니다. 이러한 "거품"의 결과로 액체와 증기 사이의 열 및 물질 전달이 강화됩니다. 판의 디자인은 다양하며 그 중 일부는 표준화되어 있습니다. 플레이트 유형의 선택은 혼합물 유형, 컬럼의 생산성, 정류 정도에 대한 요구 사항, 분리된 구성 요소(분수)의 품질 등에 따라 결정됩니다. 일반적으로 트레이 컬럼이 사용되며, 대규모 생산에서.