Виды тарелок в ректификационной колонне

Какие типы тарелок ректификационных колонн эффективнее? Какими проще пользоваться в домашних условиях? Отвечаем на эти вопросы ниже.

Виды тарелок в ректификационной колонне

Итак, на тарелках пары проходят через слой жидкости, образуя пену. Конструкция тарелок влияет на следующие показатели:

  • интенсивность гидравлического сопротивления;
  • скорость и эффективность фракционирования;
  • производительность;
  • рабочий диапазон мощности, в котором жидкость не уносит вниз, а капли — наверх.

Тарелки классифицируют на: 

  1. перекрестноточные и противоточные; 
  2. одно-, двух-, трех-, четырехпоточные; 
  3. с кольцевым или однонаправленным движением жидкости на соседних тарелках.

А теперь чуть подробнее про классификацию по типу отверстий и току жидкости.

1. Ситчатые (дырчатые), перекрестноточные

Снабжаются мелкими круглыми, треугольными или щелеобразными отверстиями. Здесь работают перекрестные токи жидкости и пара. Есть на тарелках и сегменты без отверстий, которые расположены возле перегородок или сливных труб, погруженных в жидкость. Они разделяют потоки жидкости и пара, чтобы тарелки не захлебывались.

Работая с ситчатыми тарелками нужно точно управлять перегонкой.

Наименьшее гидравлическое сопротивление и эффективность массообмена у конструкции  из листа с просечками и отбойными перегородками.

Расстояние между тарелками устанавливают с таким расчетом, чтобы минимизировать брызгоунос и оставить доступ для ремонта или очистки.

2. Струйные, перекрестно-прямоточные

Это фактически, лист с выдавленными отверстиями разной формы, обрамленные прямоугольными скругленными или треугольными лепестками. 

Струйные тарелки хорошо справляются с высокой нагрузкой по пару

3. Противоточные

Могут быть:
а) провальными решетчатыми;
б) провальными волнообразными дырчатыми. 

Самый простой вариант — тарелка со щелями, через которые проходит наверх пар и стекает вниз избыток жидкости. Решетчатая конструкция захлебывается или не может удержать на себе держит жидкость, если жидкости или пара поступает на ⅕-⅓ больше нормы.

Дырчатая тарелка с волнообразной (синусоидальной) поверхностью пропускает обе фазы через круглые отверстия, при этом слой жидкости закрывает неровности. 

Провальные тарелки производительны, но работают в очень узком диапазоне мощности нагрева. 

4. Тарелки с колпачками, туннельными, желобчатыми или капсульными

Один из наиболее популярных и универсальных типов — круглые или капсульные колпачки.

У каждого колпачка есть прорези или трубки внизу для поступления пара, который смешивается с жидкостью струйно. Струи от соседних колпачков образуют завихрения, повышая эффективность массообмена и КПД тарелки до 0,6-0,8. Диапазон мощности нагрева у колпачковых колонн шире.

Преимуществом колпачковых тарелок считают возможность остановить процесс перегонки и без проблем запустить его вновь. Фракционированная флегма при выключении нагрева остается на тарелках, а не сливается обратно. Примером колпачковой колонны может служить Luxstahl 7m.

Желобчатые представляют собой желоба, без колпачков, как таковых. По ним двигается жидкость. Туннельные колпачки имеют прямоугольную форму. 

5. Вихревые

Характеризуются завихрением потока пара и жидкости, слабым брызгоуносом и представляют собой лист с отверстиями, лепестками, отбойными элементами, размещенными внутри окружностей.

Вихревые тарелки эффективно разделяют, обладают малым гидравлическим сопротивлением и поэтому используются при вакуумной перегонке.

6. Колпачки и полотно тарелок с S-образными элементами

Образуют повторяющиеся кластеры. При этом пар входит только с одной стороны потоком тонких струй. Такие тарелки достаточно эффективны, их КПД составляет 0,4-0,7.

7. Клапанные напоминают дырчатые

Позволяют регулировать подачу пара при помощи поднимающихся под его напором клапанов разной конструкции.

Читайте также

Процесс ректификации в ректификационной колонне

Даже начинающий винокур наверняка слышал о том, что самый чистый спирт в домашних условиях можно получить только на ректификационной колонне. Более простые дистилляторы максимальную очистку от примесей дать не способны. Какой бы рецепт браги для самогона не использовался, продукты брожения будут примерно одинаковыми, а значит, будут и примеси. Если Вам посчастливилось купить самогонный аппарат с […]

Для чего нужна ректификационная колонна

Все больше моделей самогонных аппаратов на современном рынке позиционируются как ректификационные колонны. Кто-то из потребителей смело идет за технологиями, а кто-то неизменно остается верен старой доброй “классике”. Однако купить самогонный аппарат с ректификационной колонной  сегодня можно у целого ряда производителей. Настолько ли они эффективны, как о них говорят, и каково назначение ректификационной колонны в бытовом […]

Что лучше — узел отбора по жидкости, пару или универсальный?

Для чего же нужен отбор голов по жидкости и пару, если есть удобные и отдельные узлы? Оказывается затем, чтобы наиболее чисто отбирать головы и тело.  Универсальный узел отбора по жидкости и пару Оснащен двумя видами кранов, чаще еще и охладителем. Облегчает и делает более чистой любую перегонку.  Разница между отбором по жидкости и по пару […]

Комментарии