APARATURA

APARATURA

W PRZEMYŚLE

W PRZEMYŚLE

CHEMICZNYM

CHEMICZNYM

APARATY

APARATY

DO

DO

DESTYLACJI

DESTYLACJI

I

I

REKTYFIKACJI

REKTYFIKACJI

Destylacja

Destylacja

to proces polegający na odparowaniu

to proces polegający na odparowaniu

ciekłego roztworu i częściowym przeprowadzeniu go w stan

ciekłego roztworu i częściowym przeprowadzeniu go w stan

gazowy.

gazowy.


Rozdział substancji przez destylację jest tym

Rozdział substancji przez destylację jest tym

efektywniejszy, im większa jest różnica ich temperatur

efektywniejszy, im większa jest różnica ich temperatur

wrzenia. Skład wytworzonej pary jest inny niż skład cieczy,

wrzenia. Skład wytworzonej pary jest inny niż skład cieczy,

z której para się tworzy i to zapewnia rozdział składników.

z której para się tworzy i to zapewnia rozdział składników.


Najprostsza odmiana destylacji nazywana jest destylacją

Najprostsza odmiana destylacji nazywana jest destylacją

prostą. Następuje w niej odparowanie jednorazowo części

prostą. Następuje w niej odparowanie jednorazowo części

surowca, odebranie pary i skraplanie. W ten sposób surowiec

surowca, odebranie pary i skraplanie. W ten sposób surowiec

zostaje podzielony na dwa produkty: nieodparowaną ciecz,

zostaje podzielony na dwa produkty: nieodparowaną ciecz,

tzw. ciecz wyczerpaną, oraz skroploną w deflegmatorze parę,

tzw. ciecz wyczerpaną, oraz skroploną w deflegmatorze parę,

zwaną destylatem.

zwaną destylatem.



Inną metodą destylacji jest destylacja frakcyjna

Inną metodą destylacji jest destylacja frakcyjna

lub rektyfikacja, która umożliwia uzyskanie

lub rektyfikacja, która umożliwia uzyskanie

dowolnie dokładnego rozdziału.

dowolnie dokładnego rozdziału.



Rodzaje destylacji:

Rodzaje destylacji:

•

destylacja z dodatkiem pary wodnej lub innego

destylacja z dodatkiem pary wodnej lub innego

czynnika rozcieńczającego fazę gazową,

czynnika rozcieńczającego fazę gazową,

•

destylacja prowadzona pod próżnią, między

destylacja prowadzona pod próżnią, między

innymi tzw. destylacja cząsteczkowa, w której

innymi tzw. destylacja cząsteczkowa, w której

zastosowano tak niskie ciśnienie, że stało się

zastosowano tak niskie ciśnienie, że stało się

możliwe wykorzystanie do rozdziału swobodnej

możliwe wykorzystanie do rozdziału swobodnej

drogi cząsteczek.

drogi cząsteczek.

 Rektyfikacja

polega na przeciwprądowym

zetknięciu się cieczy i par z jednoczesną

wymianą masy i ciepła.

 Wyróżniamy rektyfikację okresową i ciągłą.
 Rozdzielenie mieszanin ciekłych poprzez

destylację i rektyfikację jest w głównej mierze

uwarunkowane charakterem krzywych cieczy i

pary przedstawiających wykres równowagi

ciecz-para. Przebieg tych krzywych stanowi

podstawę klasyfikacji mieszanin cieczy o

nieograniczonej wzajemnej mieszalności.

Dla układu binarnego krzywe równowagi cieczparaizoterma
(stała temperatura) i izobara (stałe ciśnienie), w przypadku

ogólnym; wyglądają następująco:

gdzie:

1, 2 – składniki „1” i „2” mieszaniny binarnej

X -ułamek molowy składnika lotniejszego w cieczy;

Y - ułamek molowy składnika lotniejszego w parze;

p

1,

p

2

– prężność par nad czystym składnikiem;

t

1,

t

2

– temperatury wrzenia czystych składników;

pkt. A, B i C, D odpowiadają składom fazy ciekłej i gazowej w

stanie równowagi ciecz-para.

Kocioł destylacyjny z wężownicą grzejną

Kocioł destylacyjny z wężownicą grzejną

1właz, 2wężownica grzejna, 3spust, 4wylot par do skraplacza,

5doprowadzenie pary wodnej, 6odprowadzenie skroplin, 7odprowadzenie

pary grzejnej



Czynnikiem grzejnym jest para wodna

Czynnikiem grzejnym jest para wodna

doprowadzana przez króciec dolotowy.

doprowadzana przez króciec dolotowy.



Zaletą kotła destylacyjnego z wężownicą grzejną

Zaletą kotła destylacyjnego z wężownicą grzejną

jest prosta konstrukcja i niezbyt skomplikowana

jest prosta konstrukcja i niezbyt skomplikowana

obsługa.

obsługa.



Wadą tego urządzenia jest okresowość pracy

Wadą tego urządzenia jest okresowość pracy

i konieczność doprowadzenia ciepła z zewnątrz.

i konieczność doprowadzenia ciepła z zewnątrz.

Aparatura do destylacji z deflegmacją

Aparatura do destylacji z deflegmacją

1destylator, 2deflegmator, 3skraplacz (kondensator),

4element grzejny, 5,6dopływ i odpływ wody, 7dopływ pary

destylatu, 8odpływ destylatu



W wyniku destylacji prostej można uzyskać niewielki

W wyniku destylacji prostej można uzyskać niewielki

stopień rozdziału składników. W celu jego zwiększenia

stopień rozdziału składników. W celu jego zwiększenia

powszechnie stosuje się destylację z deflegmacją.

powszechnie stosuje się destylację z deflegmacją.



Para powstająca z odparowania surówki w destylatorze

Para powstająca z odparowania surówki w destylatorze

doprowadzana jest do rur wymiennika ciepła

doprowadzana jest do rur wymiennika ciepła

płaszczowo

płaszczowo





rurowego, w których wskutek chłodzenia

rurowego, w których wskutek chłodzenia

wodą dopływającą do przestrzeni międzyrurowej ulega

wodą dopływającą do przestrzeni międzyrurowej ulega

częściowemu skropleniu, powracając z powrotem do

częściowemu skropleniu, powracając z powrotem do

destylatora jako tzw. powrót.

destylatora jako tzw. powrót.



Część pary, która się nie skropliła, przepływa do

Część pary, która się nie skropliła, przepływa do

skraplacza, gdzie w całości ulega skropleniu

skraplacza, gdzie w całości ulega skropleniu

i ochłodzeniu, po czym jako destylat spływa do

i ochłodzeniu, po czym jako destylat spływa do

odbieralników.

odbieralników.



Wymiennik ciepła nosi nazwę deflegmatora,

Wymiennik ciepła nosi nazwę deflegmatora,

a proces częściowego skraplania

a proces częściowego skraplania





procesem

procesem

deflegmacji.

deflegmacji.



W deflegmatorze zachodzi skraplanie głównie

W deflegmatorze zachodzi skraplanie głównie

składników wyżej wrzących, a więc mniej

składników wyżej wrzących, a więc mniej

lotnych. Dzięki temu następuje wzbogacanie

lotnych. Dzięki temu następuje wzbogacanie

pary destylatu w składnik łatwiej lotny. Pozwala

pary destylatu w składnik łatwiej lotny. Pozwala

to na otrzymanie destylatu bogatszego w ten

to na otrzymanie destylatu bogatszego w ten

składnik.

składnik.

Kolumna destylacyjna z wirującym bębnem

Kolumna destylacyjna z wirującym bębnem

1płaszcz kolumny, 2bęben wirujący, 3kocioł

destylacyjny, 4wpływ pary grzejnej, 5wypływ pary

grzejnej, 6odpływ pary do deflegmatora, 7dopływ cieczy

powrotnej z deflegmatora, 8deflegmator, 9destylat



Kolumna ta posiada bęben wirujący o średnicy 125

Kolumna ta posiada bęben wirujący o średnicy 125

mm i długości 1500 mm. Bęben ten wykonuje ruch

mm i długości 1500 mm. Bęben ten wykonuje ruch

obrotowy z częstotliwością 2000 -8000 obr/ min. Od

obrotowy z częstotliwością 2000 -8000 obr/ min. Od

dołu ku górze przepływają opary wytworzone w kotle

dołu ku górze przepływają opary wytworzone w kotle

destylacyjnym, ogrzewanym parą grzejną.

destylacyjnym, ogrzewanym parą grzejną.



W kolumnie spływająca ciecz styka się z parą w

W kolumnie spływająca ciecz styka się z parą w

szczelinie o szerokości 1 – 2 mm, z której skrapla się

szczelinie o szerokości 1 – 2 mm, z której skrapla się

składnik trudniej lotny i która wzbogaca się w

składnik trudniej lotny i która wzbogaca się w

składnik bardziej lotny.

składnik bardziej lotny.



Para bogata w składnik bardziej lotny odpływa do

Para bogata w składnik bardziej lotny odpływa do

deflegmatora, zaś skroplona część jako powrót wraca

deflegmatora, zaś skroplona część jako powrót wraca

do kolumny.

do kolumny.



Zdolność przerobowa tej kolumny wynosi 3 – 5 kg/h.

Zdolność przerobowa tej kolumny wynosi 3 – 5 kg/h.

Kolumna z wypełnieniem

Kolumna z wypełnieniem

1para, 2orosienie,

3pierścienie skierowujące,

4ciecz do wyparki, 5pokrywa,

6płaszcz, 7właz, 8wypełnienie



W kolumnie na ruszcie umieszcza się warstwę

W kolumnie na ruszcie umieszcza się warstwę

wypełnienia o większym wymiarze, w celu uniknięcia

wypełnienia o większym wymiarze, w celu uniknięcia

przesypów. Na górę wypełnienia daje się perforowane

przesypów. Na górę wypełnienia daje się perforowane

płyty, w celu zapobieżenia porywaniu elementów

płyty, w celu zapobieżenia porywaniu elementów

wypełnienia przez gaz.

wypełnienia przez gaz.


Otwory w płycie winny mieć przekrój o takich

Otwory w płycie winny mieć przekrój o takich

wymiarach, aby nie dławić przepływu faz. Na odpływie

wymiarach, aby nie dławić przepływu faz. Na odpływie

gazu rozmieszcza się pierścienie zbijające porwane

gazu rozmieszcza się pierścienie zbijające porwane

części stałe i krople cieczy.

części stałe i krople cieczy.


Doprowadzenie orosienia na szczyt kolumny powinno

Doprowadzenie orosienia na szczyt kolumny powinno

być tak skonstruowane, aby zabezpieczyć jego

być tak skonstruowane, aby zabezpieczyć jego

równomierny rozpływ w całym przekroju kolumny (sita,

równomierny rozpływ w całym przekroju kolumny (sita,

rozbryzgiwacze).

rozbryzgiwacze).



Do celów przemysłowych stosowane są dwa typy

Do celów przemysłowych stosowane są dwa typy

wypełnień: wypełnienia standardowe o

wypełnień: wypełnienia standardowe o

przeciętnej sprawności, jak pierścienie,

przeciętnej sprawności, jak pierścienie,

siodełka, kraty, blachy płaskie oraz wypełnienia

siodełka, kraty, blachy płaskie oraz wypełnienia

specjalne o dużej sprawności.

specjalne o dużej sprawności.



Celowe jest stosowanie kolumn z wypełnieniem,

Celowe jest stosowanie kolumn z wypełnieniem,

jeśli wymagany jest mały spadek ciśnienia i

jeśli wymagany jest mały spadek ciśnienia i

mały stopień zatrzymania.

mały stopień zatrzymania.

Continuous Fractional Distillation -
ciągła destylacja frakcyjna

Tray Distillation Tower -
półkowa wieża destylacyjna

DESTYLACJA

RÓWNOWAGOWA

Ebuliometr

1. Kolba grzejna, 2. doprowadzenie

próbki, 3. odbiór próbki, 4. miejsca

poboru próbek, 5. zawór, 6. zawór,

7. termometr, 8. do próżni, 9.

doprowadzenie wody chłodzącej,

10. odprowadzenie wody

chłodzącej

DESTYLACJA RÓŻNICZKOWA

DESTYLACJA RÓŻNICZKOWA

Laboratoryjny zestaw destylacyjny:
1. palnik, 2. kolba, 3. nasadka destylacyjna, 4. termometr,
5. chłodnica, 6. oliwka wlotowa wody, 7. oliwka wylotowa
wody, 8. odbieralnik, 9. oliwka próżniowa (gazu
obojętnego), 10. łącznik destylacyjny

Destylacja w pracowni alchemicznej. Strona tytułowa
traktatu alchemicznego Hieronymusa Brunschwiga, 1507.

Aparatura rektyfikacyjna o

Aparatura rektyfikacyjna o

działaniu okresowym

działaniu okresowym

1kocioł destylacyjny, 2kolumna

rektyfikacyjna, 3deflegmator,

4naczynie rozdzielcze, 5,6przewody

powrotu i rektyfikatu, 7wymiennik

ciepła, 8zbiorniki rektyfikatu

 Do kotła destylacyjnego o pojemności od

kilkudziesięciu do kilkuset m

3

, wyposażonego w

element grzejny w postaci wężownicy,

doprowadza się surówkę, która po podgrzaniu

do temperatury wrzenia paruje. Opary

przechodzą do kolumny i przepływając przez nią

ku górze stykają się z cieczą spływającą w dół.

 Para wzbogacona w składnik bardziej lotny

odpływa ze szczytu kolumny do przestrzeni

międzyrurowej deflegmatora, gdzie ulega

całkowitemu skropleniu. Skropliny przepływają

do rozdzielacza.



Część skroplin jest zawracana przewodem do

Część skroplin jest zawracana przewodem do

górnej części kolumny jako powrót, a część

górnej części kolumny jako powrót, a część

odpływa do wymiennika ciepła jako rektyfikat. W

odpływa do wymiennika ciepła jako rektyfikat. W

wymienniku rektyfikat zostaje ochłodzony

wymienniku rektyfikat zostaje ochłodzony

do temperatury otoczenia i odprowadzony do

do temperatury otoczenia i odprowadzony do

zbiorników.

zbiorników.



Początkowo stężenie składnika trudniej lotnego

Początkowo stężenie składnika trudniej lotnego

w rektyfikacie jest bardzo małe. W miarę

w rektyfikacie jest bardzo małe. W miarę

prowadzenia procesu rektyfikacji surówka staje

prowadzenia procesu rektyfikacji surówka staje

się coraz uboższa w składnik bardziej lotny.

się coraz uboższa w składnik bardziej lotny.



Jeśli ilość powrotu dopływającego do kolumny

Jeśli ilość powrotu dopływającego do kolumny

jest stała, skutkuje to zmianą składu pary

jest stała, skutkuje to zmianą składu pary

odpływającej do deflegmatora i odbieranego

odpływającej do deflegmatora i odbieranego

rektyfikatu, który wzbogaca się w składnik

rektyfikatu, który wzbogaca się w składnik

trudniej lotny.

trudniej lotny.



Mimo zmiany składu surówki w kotle w kolumnie

Mimo zmiany składu surówki w kotle w kolumnie

o działaniu okresowym możliwe jest uzyskanie

o działaniu okresowym możliwe jest uzyskanie

rektyfikatu o stałym składzie przez stopniowe

rektyfikatu o stałym składzie przez stopniowe

zwiększanie ilości powrotu w czasie rektyfikacji.

zwiększanie ilości powrotu w czasie rektyfikacji.

Aparatura rektyfikacyjna o działaniu ciągłym

1zbiornik surówki, 2wymiennik ciepła, 3kolumna rektyfikacyjna, 4kocioł

destylacyjny, 5deflegmator, 6skraplacz 7latarka kontrolna, 8zbiornik

rektyfikatu, 9odpływ cieczy wyczerpanej, 10pompa, 11przelew surówki



W rektyfikacji ciągłej surówka wpływa do

W rektyfikacji ciągłej surówka wpływa do

wymiennika ciepła , z którego po podgrzaniu jest

wymiennika ciepła , z którego po podgrzaniu jest

podawana na określonej wysokości do kolumny

podawana na określonej wysokości do kolumny

rektyfikacyjnej. W kolumnie rektyfikacyjnej

rektyfikacyjnej. W kolumnie rektyfikacyjnej

surówka miesza się z cieczą spływającą z górnej

surówka miesza się z cieczą spływającą z górnej

części kolumny i spływając w dół styka się z parą

części kolumny i spływając w dół styka się z parą

wytworzoną w kotle destylacyjnym.

wytworzoną w kotle destylacyjnym.



Ciecz wyczerpana z kotła destylacyjnego

Ciecz wyczerpana z kotła destylacyjnego

odpływa króćcem przelewowym, umieszczonym

odpływa króćcem przelewowym, umieszczonym

tak, aby poziom cieczy w kotle znajdował się

tak, aby poziom cieczy w kotle znajdował się

powyżej elementu grzejnego.

powyżej elementu grzejnego.



Surówka do zbiornika zasilającego

Surówka do zbiornika zasilającego

jest tłoczona

jest tłoczona

pompą.

pompą.

Objętość cieczy tłoczonej przez pompę

Objętość cieczy tłoczonej przez pompę

w jednostce czasu musi być większa od objętości

w jednostce czasu musi być większa od objętości

surówki doprowadzanej do kolumny w tym samym

surówki doprowadzanej do kolumny w tym samym

czasie w celu utrzymania stałego poziomu surówki

czasie w celu utrzymania stałego poziomu surówki

w zbiorniku zasilającym.

w zbiorniku zasilającym.


Nadmiar surówki odpływa przelewem do dolnego

Nadmiar surówki odpływa przelewem do dolnego

zbiornika. W kolumnach tego typu górna część

zbiornika. W kolumnach tego typu górna część

kolumny zwana jest częścią wzmacniającą,

kolumny zwana jest częścią wzmacniającą,

a dolna część

a dolna część





częścią wyczerpującą.

częścią wyczerpującą.

Skraplacze ustawione na szczycie kolumny destylacyjnej

a) skraplacz częściowy, b) skraplacz zupełny, c) skraplacz zupełny
pionowy:
1kolumna, 2woda gorąca, 3gazy, 4woda zimna, 5orosienie

szczytowe, 6opary, 7korpus skraplacza, 8skropliny



Wszystkie trzy typy skraplaczy nadają się

Wszystkie trzy typy skraplaczy nadają się

szczególnie do wysokich ciśnień.

szczególnie do wysokich ciśnień.



Jako czynnik chłodzący najczęściej stosuje się

Jako czynnik chłodzący najczęściej stosuje się

wodę przemysłową. Zapewnia ona schłodzenie

wodę przemysłową. Zapewnia ona schłodzenie

do temperatury 293

do temperatury 293





308 K.

308 K.



Aby uzyskać niższe temperatury (283

Aby uzyskać niższe temperatury (283





293 K)

293 K)

należy zastosować wodę lodową.

należy zastosować wodę lodową.



Dla temperatur poniżej 273 K stosuje się solankę

Dla temperatur poniżej 273 K stosuje się solankę

lub czynnik chłodniczy w postaci np. ciekłego

lub czynnik chłodniczy w postaci np. ciekłego

amoniaku.

amoniaku.



Dla uzyskania bardzo niskich temperatur np.

Dla uzyskania bardzo niskich temperatur np.

w petrochemii stosuje się etan.

w petrochemii stosuje się etan.



Wodę gorącą ze skraplacza można wykorzystać

Wodę gorącą ze skraplacza można wykorzystać

do celów grzewczych.

do celów grzewczych.

Sposoby prowadzenia faz na półkach

a)półki z przelewem i elementami spływowymiruch faz krzyżowy, ruch

cieczy na sąsiednich półkach różnokierunkowy,
b)półki z przelewem i elementami spływowymiruch faz krzyżowy, ruch

cieczy jednokierunkowy,
c)półki bez przelewów i elementów spływowych, ruch faz
przeciwkierunkowy wzdłuż osi kolumny,
d)półki warstewkowe, ruch faz przeciwkierunkowy w poprzek osi kolumny



Półki klasyfikowane są najczęściej z punktu

Półki klasyfikowane są najczęściej z punktu

widzenia konstrukcji elementów rozdrabniających

widzenia konstrukcji elementów rozdrabniających

fazę gazową oraz elementów spływowych dla

fazę gazową oraz elementów spływowych dla

cieczy.

cieczy.



Ponadto można uwzględniać kierunek prowadzenia

Ponadto można uwzględniać kierunek prowadzenia

faz.

faz.



Biorąc pod uwagę powyższe czynniki półki można

Biorąc pod uwagę powyższe czynniki półki można

podzielić następująco:

podzielić następująco:



Półki o krzyżowym ruchu fazy gazowej i ciekłej (rys. a, b):

Półki o krzyżowym ruchu fazy gazowej i ciekłej (rys. a, b):

•

półki kołpakowe z przelewem i elementami spływowymi.

półki kołpakowe z przelewem i elementami spływowymi.

Fazę gazową rozdrabnia stały kołpak. Kołpaki stałe mają

Fazę gazową rozdrabnia stały kołpak. Kołpaki stałe mają

najczęściej kształt okrągły,

najczęściej kształt okrągły,

•

półki tunelowe z przelewem, w których kołpak ma kształt

półki tunelowe z przelewem, w których kołpak ma kształt

prostokątny,

prostokątny,

•

półki zaworowe z przelewem, w których elementem

półki zaworowe z przelewem, w których elementem

rozdrabniającym fazę gazową jest ruchoma płytka. Półki

rozdrabniającym fazę gazową jest ruchoma płytka. Półki

te noszą również nazwę półek z kołpakami ruchomymi.

te noszą również nazwę półek z kołpakami ruchomymi.

•

półki sitowe i rusztowe z przelewami i elementami

półki sitowe i rusztowe z przelewami i elementami

spływowymi. Faza gazowa jest rozdrabniana w otworach

spływowymi. Faza gazowa jest rozdrabniana w otworach

okrągłych lub prostokątnych, wykonanych wprost w dnie

okrągłych lub prostokątnych, wykonanych wprost w dnie

półki.

półki.

•

Specjalną odmianą są półki rusztowe ze skośnych blach,

Specjalną odmianą są półki rusztowe ze skośnych blach,

półki kaskadowe i półki Kittela.

półki kaskadowe i półki Kittela.



Półki o przeciwprądowym ruchu faz. Należą do nich:

Półki o przeciwprądowym ruchu faz. Należą do nich:

•

półki sitowe i rusztowe bez przelewów i bez

półki sitowe i rusztowe bez przelewów i bez

elementów spływowych (rys. c),

elementów spływowych (rys. c),

•

półki warstewkowe (rys. d) z otwartymi elementami

półki warstewkowe (rys. d) z otwartymi elementami

spływowymi. Nie ma tu barbotażu jak w pozostałych

spływowymi. Nie ma tu barbotażu jak w pozostałych

typach, styk faz zachodzi na płaskiej powierzchni

typach, styk faz zachodzi na płaskiej powierzchni

półki. Ruch faz na półce jest przeciwprądowy.

półki. Ruch faz na półce jest przeciwprądowy.



Półki o jednokierunkowym przepływie faz.

Półki o jednokierunkowym przepływie faz.

Faza gazowa płynie na półce w tym samym kierunku co

Faza gazowa płynie na półce w tym samym kierunku co

ciecz. Taki ruch faz można uzyskać dla półek różnych

ciecz. Taki ruch faz można uzyskać dla półek różnych

konstrukcji, zarówno kołpakowych jak i rusztowych.

konstrukcji, zarówno kołpakowych jak i rusztowych.

Schemat półki sitowej z poprzecznym przepływem
cieczy

1krawędź odpływowa, 2otworki, 3krawędź dopływowa,

4warstwa piany, 5gaz, A

r

powierzchnia robocza,

A

s

powierzchnia spływu



Poziom cieczy na półce ustala krawędź odpływowa.

Poziom cieczy na półce ustala krawędź odpływowa.

Najczęściej jest stosowana krawędź przesuwalna w

Najczęściej jest stosowana krawędź przesuwalna w

kierunku pionowym, gdyż umożliwia to dokładne,

kierunku pionowym, gdyż umożliwia to dokładne,

poziome jej ustawienie.

poziome jej ustawienie.



Długość krawędzi odpływowej powinna zapewnić

Długość krawędzi odpływowej powinna zapewnić

spiętrzenie cieczy nad krawędzią nie mniejsze niż 12

spiętrzenie cieczy nad krawędzią nie mniejsze niż 12

mm. wtedy ciecz jest równomiernie rozłożona na całej

mm. wtedy ciecz jest równomiernie rozłożona na całej

powierzchni półki.

powierzchni półki.



Jednak zbyt duże spiętrzenie cieczy jest niewskazane

Jednak zbyt duże spiętrzenie cieczy jest niewskazane

gdyż może powodować znaczne przecieki cieczy przez

gdyż może powodować znaczne przecieki cieczy przez

otworki występujące już przy niedużym spadku

otworki występujące już przy niedużym spadku

natężenia przepływu fazy gazowej. W związku

natężenia przepływu fazy gazowej. W związku

z powyższym przy projektowaniu nie zakłada się

z powyższym przy projektowaniu nie zakłada się

większych grubości warstwy cieczy niż 100 mm.

większych grubości warstwy cieczy niż 100 mm.



Wysokość cieczy na półce przy założeniu braku

Wysokość cieczy na półce przy założeniu braku

przepływu gazu jest sumą krawędzi odpływowej

przepływu gazu jest sumą krawędzi odpływowej

i spiętrzenia. Jednakże wskutek barbotażu fazy

i spiętrzenia. Jednakże wskutek barbotażu fazy

gazowej rzeczywista wysokość cieczy

gazowej rzeczywista wysokość cieczy

wypełnionej gazem jest wyższa.

wypełnionej gazem jest wyższa.



Warstwa cieczy zamienia się przy optymalnych

Warstwa cieczy zamienia się przy optymalnych

warunkach przepływu na pianę. Jej wysokość

warunkach przepływu na pianę. Jej wysokość

zależy od stopnia zawartości gazu w cieczy.

zależy od stopnia zawartości gazu w cieczy.

Wysokość spienionej warstwy cieczy i jej ciężar

Wysokość spienionej warstwy cieczy i jej ciężar

właściwy wpływają decydująco na sprawność

właściwy wpływają decydująco na sprawność

półki, spadek ciśnienia i spiętrzenie cieczy.

półki, spadek ciśnienia i spiętrzenie cieczy.

Ciężar „piany” wynosi 30÷50 % ciężaru cieczy

Ciężar „piany” wynosi 30÷50 % ciężaru cieczy

bez gazu, przeciętnie należy przyjąć 40 % dla

bez gazu, przeciętnie należy przyjąć 40 % dla

określenia wysokości piany na półce.

określenia wysokości piany na półce.



Elementami dyspergującymi w półkach sitowych

Elementami dyspergującymi w półkach sitowych

są małe otworki, przez które przepływa gaz.

są małe otworki, przez które przepływa gaz.

Przepływ gazu zapobiega spływaniu cieczy przez

Przepływ gazu zapobiega spływaniu cieczy przez

otwory, dzięki temu płynie ona po półce, co

otwory, dzięki temu płynie ona po półce, co

zapewnia krzyżowy ruch faz.

zapewnia krzyżowy ruch faz.



Wadą tych półek jest wąski zakres obciążeń

Wadą tych półek jest wąski zakres obciążeń

gazem i wrażliwość na zanieczyszczenia, które

gazem i wrażliwość na zanieczyszczenia, które

zatykają otworki, a ponadto wymagają one

zatykają otworki, a ponadto wymagają one

bardzo starannego zmontowania w poziomie.

bardzo starannego zmontowania w poziomie.



Jeśli otwory nie są okrągłe a prostokątne, to

Jeśli otwory nie są okrągłe a prostokątne, to

taka półka nosi nazwę rusztowej.

taka półka nosi nazwę rusztowej.

Schemat półki kołpakowej: elementy półki oraz
rozmieszczenie cieczy,  gazu i bryzgów

1półki, 2kominki, 3kołpaki, 4przelewy, 5przegrody

spiętrzające



Kolumny z półkami kołpakowymi są należą do

Kolumny z półkami kołpakowymi są należą do

starszych konstrukcji, obecnie wypieranych

starszych konstrukcji, obecnie wypieranych

przez półki zaworowe i sitowe. Półka

przez półki zaworowe i sitowe. Półka

wyposażona jest w szereg otworów, z

wyposażona jest w szereg otworów, z

umocowanymi w nich króćcami, tzw. kominkami.

umocowanymi w nich króćcami, tzw. kominkami.

Są one nakryte dzwonami lub kapslami. W półce

Są one nakryte dzwonami lub kapslami. W półce

znajdują się także otwory lub wycięcia

znajdują się także otwory lub wycięcia

do przelewu cieczy.

do przelewu cieczy.



Kołpaki mają wycięcia na obwodzie krawędzi

Kołpaki mają wycięcia na obwodzie krawędzi

dolnej bądź szczeliny o różnym kształcie na

dolnej bądź szczeliny o różnym kształcie na

powierzchni bocznej. Zadaniem ich jest

powierzchni bocznej. Zadaniem ich jest

rozpraszanie oparów na pęcherzyki.

rozpraszanie oparów na pęcherzyki.



Kołpaki leżą na powierzchni półki lub są zawieszone

Kołpaki leżą na powierzchni półki lub są zawieszone

w odpowiedniej odległości od półki i przymocowane

w odpowiedniej odległości od półki i przymocowane

do kominka lub półki uchwytem. Najczęściej kołpaki

do kominka lub półki uchwytem. Najczęściej kołpaki

rozmieszcza się w narożach sześciokątów

rozmieszcza się w narożach sześciokątów

foremnych.

foremnych.



Półka jest zasilana cieczą spływającą przelewem z

Półka jest zasilana cieczą spływającą przelewem z

półki górnej. Jeśli półka spełnia rolę półki

półki górnej. Jeśli półka spełnia rolę półki

zasilającej kolumnę, wtedy ciecz dopływa króćcem

zasilającej kolumnę, wtedy ciecz dopływa króćcem

umieszczonym w bocznej ścianie kolumny.

umieszczonym w bocznej ścianie kolumny.



Ciecz z półki odpływa przez przelew zlokalizowany

Ciecz z półki odpływa przez przelew zlokalizowany

po przeciwnej stronie półki. Odpowiedni poziom

po przeciwnej stronie półki. Odpowiedni poziom

cieczy na półce, tzw. spiętrzenie, jest utrzymywany

cieczy na półce, tzw. spiętrzenie, jest utrzymywany

za pomocą przegród spiętrzających. Wysokość

za pomocą przegród spiętrzających. Wysokość

poziomu cieczy na półce zdeterminowana jest

poziomu cieczy na półce zdeterminowana jest

wymaganym stopniem przykrycia kołpaków cieczą.

wymaganym stopniem przykrycia kołpaków cieczą.



W celu zapewnienia równomiernego rozpływu

W celu zapewnienia równomiernego rozpływu

cieczy na całej szerokości półki przegrody

cieczy na całej szerokości półki przegrody

spiętrzające są montowane także po stronie

spiętrzające są montowane także po stronie

dopływu. Ciecz przepływając w kierunku

dopływu. Ciecz przepływając w kierunku

przelewu kontaktuje się z oparami

przelewu kontaktuje się z oparami

barbotującymi przez warstwę cieczy.

barbotującymi przez warstwę cieczy.



Przepływ oparów i cieczy na półce jest krzyżowy,

Przepływ oparów i cieczy na półce jest krzyżowy,

ale w odniesieniu do całej kolumny

ale w odniesieniu do całej kolumny

przeciwprądowy.

przeciwprądowy.

Rodzaje dzwonów

Rodzaje dzwonów

1belka nośna, 2rurka dystansowa, 3krawędź dopływowa

Na rysunku przedstawiono różne typy dzwonów

Na rysunku przedstawiono różne typy dzwonów

(A

(A





E) oraz sposób połączenia dzwonu z półką kolumny

E) oraz sposób połączenia dzwonu z półką kolumny

rektyfikacyjnej (F).Dzwony zwane są także kapslami lub

rektyfikacyjnej (F).Dzwony zwane są także kapslami lub

kołpakami. Półki dzwonowe są wykonywane w postaci

kołpakami. Półki dzwonowe są wykonywane w postaci

cylindrów, których średnicę dobieramy w zależności od

cylindrów, których średnicę dobieramy w zależności od

średnicy kolumny. Mocowanie dzwona do półki może być

średnicy kolumny. Mocowanie dzwona do półki może być

rozbieralne i umożliwia ustawienie go w czasie montażu.

rozbieralne i umożliwia ustawienie go w czasie montażu.

Średnice dzwonów dobiera się w zależności od średnicy

Średnice dzwonów dobiera się w zależności od średnicy

kolumny:

kolumny:

 

 

 

 

Średnica kolumny [mm]

Średnica dzwonów [mm]

500÷2000

80÷100

1400÷3200

100÷125

1800÷8000

125÷160



Dzwony o mniejszej średnicy należy stosować przy dużych

Dzwony o mniejszej średnicy należy stosować przy dużych

obciążeniach cieczą, a o dużej średnicy przy dużych

obciążeniach cieczą, a o dużej średnicy przy dużych

obciążeniach fazą gazową. Dzwony o mniejszej średnicy

obciążeniach fazą gazową. Dzwony o mniejszej średnicy

niż 80 mm są kosztowne i stosowane tylko w wyjątkowych

niż 80 mm są kosztowne i stosowane tylko w wyjątkowych

wypadkach, np. w kolumnach doświadczalnych lub w

wypadkach, np. w kolumnach doświadczalnych lub w

kolumnach pracujących w niskich temperaturach.

kolumnach pracujących w niskich temperaturach.



Wycięcia w dzwonach mogą być prostokątne, prostokątne

Wycięcia w dzwonach mogą być prostokątne, prostokątne

zaokrąglone, trójkątne lub kołowe.

zaokrąglone, trójkątne lub kołowe.



Ze względu na trudność poziomego ustawienia półek

Ze względu na trudność poziomego ustawienia półek

właściwą regulację przeprowadza się regulując głębokość

właściwą regulację przeprowadza się regulując głębokość

zanurzenia dzwonów.

zanurzenia dzwonów.



Dane dotyczące wymiarów dzwonów, ich rozmieszczenia

Dane dotyczące wymiarów dzwonów, ich rozmieszczenia

na półce i innych parametrów określone są w

na półce i innych parametrów określone są w

odpowiednich normach branżowych.

odpowiednich normach branżowych.

Solveco

jest producentem wyrobów SOLVECOL

®

. Są to:
Rozcieńczalniki
Rozpuszczalniki
Środki myjące i odtłuszczające
Etanol i produkty etanolowe

Produkty

przeznaczone są między innymi dla:
przemysłu farb i lakierów
produkcji paliw
produkcji materiałów hydroizolacyjnych
chemii budowlanej
poligrafii
motoryzacji
przemysłu metalowego
przemysłu chemicznego

Zakład
Blachownia
w Kędzierzynie-
Koźlu