5-11. ПУТИ ЭКОНОМИИ ТЕПЛА B РЕКТИФИКАЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ

Расход тепла на ректификацию жидких смесей весьма велик, причем большая часть его обусловливается повторным испарением флегмы, возвращаемой в колонну. Тепло, уносимое из колонны кубовым остатком и дистиллятом, относительно невелико и в значительной степени может быть использовано в пределах самой установки на нагревание исходной жидкой смеси.

Наибольшего эффекта в экономии тепла можно достичь путем использования скрытой теплоты испарения уходящих из колонны паров низкокипящего компонента. Используя тепло этих паров, можно резко сократить расход охлаждающей воды в дефлегматоре и конденсаторе-холодильнике.

Однако давление паров из колонны невелико (около 1 ат), и поэтому их нельзя транспортировать на значительные расстояния. Вследствие этого иногда представляется целесообразным применение теплового насоса для повышения давления и температуры паров низкокипящего компонента с целью использования их в качестве теплоносителя в дистилляционном кубе ректификационной колонны (рис. 5-21,а). После отдачи парами тепла и их конденсации часть жидкости направляют в виде флегмы с колонну, а часть выводят из установки в качестве готового продукта. Следует, однако, иметь в виду, что степень сжатия паров в описываемой схеме может оказаться выше экономически целесообразной, так как при равных давлениях температура кипения кубового остатка всегда выше температуры кипения низкокипя- щего компонента. Тепловой насос не выгоден при степени сжатия выше двух, поэтому область его рационального применения ограничена процессами ректификации смесей с близкими температурами кипения чистых компонентов.

В некоторых случаях может оказаться целесообразным использование эффекта самовскипания конденсата греющего пара из трубчатки дистилляционного куба и последующего сжатия пара самовскипания при помощи струйного насоса (рис. 5-21,6). Расчеты показали, что применение инжектора экономически выгодно до тех пор, пока требуемое повышение температуры конденсации сжимаемого пара не превышает 10- 15° С.