ректификационная колонна - перегонка нефть - нефть
поглотительная башня - производство серной, оксид серы(VІ) и концентрированная серная кислота
колонна синтеза- производство аммиака - азот и водород
Поглотительная башня. Производство серной кислоты содержит стадию как поглощения SО3 концентрированной серной кислотой. SО3 поглощается концентрированной серной кислотой — образуется олеум. Разбавляя олеум водой, можно получить кислоту необходимой концентрации. Поглощать оксид серы (VI) SО3 концентрированной серной кислотой Н2SO4 , а не водой целесообразнее, потому что он выходит из контактного аппарата мелко распыленный и с парами воды образует туман, состоящий из мелких капелек серной кислоты, который не поглощается водой.
Оксид серы растворяется в воде с выделением большого количества теплоты, серная кислота настолько разогревается, что закипает и превращается в пар. При поглощении SО3 концентрированной серной кислотой туман не образуется.
Колонна синтеза - вертикальный химический реактор в котором происходит синтез химических веществ. Применяется для синтеза аммиака и метанола из газов. Аммиак синтезируется из азота и водорода, а метанол из моноксида углерода и водорода. Очень общее описание колонны выглядит следующим образом. В колонну подается газовая смесь, газовая смесь перед подачей в колонну проходит предварительную подготовку, сжатие, нагрев, очистку от примесей. Колонна содержит встроенные теплообменники для регулирования температуры газовой смеси. Регулировании температуры имеет большое значение, входящее сырье необходимо разогреть до температуры при которой начнётся реакция синтеза. А сама реакция синтеза может протекать с выделением тепла, и может возникнуть необходимость охлаждать зону реакции. Слишком высокая температура может приводить к смещению химического равновесия в сторону исходных веществ. В колоне на катализаторе происходит синтез. На выходе из колонны происходит разделение продукта синтеза от остатков непрореагировавших исходных веществ, исходные вещества возвращаются снова возвращаются в цикл. Синтез в колонне идет непрерывно, в колонну непрерывно поступают исходные вещества, они вытесняют из колонны смесь содержащая продукты синтеза.
Ректификационная колонна (ректификационный колонный аппарат) — Ректификационные колонны применяются в процессах дистилляции, экстрактивной ректификации, экстракции жидкостей, теплообмена между паром и жидкостью и в других процессах. Один и тот же принцип действия ректификационной колонны используется как в относительно простых лабораторных приборах, так и в сложных промышленных установках нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой, пивоваренной и других отраслей.
Ректификация – это способ разделения компонентов смеси, основанный на свойстве компонентов данной смеси выкипать при различных температурах. Ректификация представляет собой процесс разделения бинарных, многокомпонентных или непрерывных смесей на практически чистые компоненты или их смеси (фракции), отличающиеся температурами кипения (для бинарных и многокомпонентных смесей) или интервалами выкипания (для непрерывных смесей)
Ректификационная колонна является одним из центральных аппаратов технологической установки по первичной переработке нефти или нефтепродуктов. Применение данного аппарата вызвано необходимостью реализации простого способа разделения нефти или ее продуктов на фракции в зависимости от их температур кипения. Такой способ получил название ректификации, а аппарат для проведения данного процесса – ректификационной колонной.
Как устроена ректификационная колонна? Снизу колонны подается нагретая смесь веществ, эта зона называется эвапорационной (evaporation - парообразование) здесь происходит однократное отделение пара от жидкости.
Пары поднимаются в верхнюю часть колонны, охлаждаются, конденсируются в холодильнике-конденсаторе и подаются обратно на верхнюю тарелку колонны в качестве орошения (флегма).
Таким образом, в верхней части колонны (укрепляющей) противотоком движутся пары (снизу вверх) и стекает жидкость (сверху вниз). Стекая вниз по тарелкам, жидкость обогащается высококипящими компонентами, а пары чем выше поднимаются в верх колонны, тем более обогащаются легкокипящими компонентами. Таким образом, отводимый с верха колонны продукт обогащен легкокипящим компонентом. Продукт, отводимый с верха колонны, называют дистиллятом. Часть дистиллята, сконденсированного в холодильнике и возвращённого обратно в колонну, называют орошением или флегмой. Отношение количества возвращаемой в колонну флегмы и количества отводимого дистиллята называется флегмовым числом.
Для создания восходящего потока паров в кубовой (нижней, отгонной) части ректификационной колонны часть кубовой жидкости направляют в теплообменник, образовавшиеся пары подают обратно под нижнюю тарелку колонны.
Достоинство колонны в том что процесс можно организовать непрерывной, и в том, что смесь продуктов можно одновременно разделять на несколько компонентов, а также сразу получать продукт высокой степени очистки.