Реализация исследований в действующие производства

Применение системы автоматизированного конструирования в научных исследованиях позволило за короткий срок осуществить резкий скачок в целенаправленном поиске путей интенсификации процесса массообмена и их реализации для широкого класса типовых контактных устройств для аппаратов барботажного типа. Так, в частности, были созданы новые модификации всех типов серийно выпускаемых в СССР нормализованных тарелок с переливом (ситчатые, клапанные, колпачковые), защищенных патентами.

Использование полученных выше зависимостей при модернизации действующих ректификационных колонн, путем замены существующих типовых колпачковых, клапанных, провальных и др. тарелок на вновь разработанные (ситчатые), позволило с большой точностью прогнозировать степень повышения производительности колонны по сырью, снижения энергозатрат и роста качества исходного продукта. В табл. 24.5 приведено лишь несколько примеров реализации результатов исследования в промышленности.

Так, в частности, до замены новых запроектированных клапанных тарелок в крупнотоннажном производстве товарного ацетона качество ацетона не достигало проектного, энергозатраты (за счет большого флегмового числа) были высокие, производительность по сырью не достигала проектной мощности. Реконструкция колонны, проведенная с участием авторов [16], позволила полностью разрешить все вышеуказанные проблемы. Аналогичная ситуация наблюдалась в производстве этилового спирта, где происходила полимеризация на существующих тарелках. Все это требовало частых остановок колонны, очистки тарелок от полимеров, дополнительных капиталовложений при эксплуатации. Модернизация колонны позволила полностью избавиться от полимеризации на тарелках, снизить энергозатраты, резко повысить производительность колонны, обеспечить высокое качество продукта и снизить эксплуатационные затраты.

Длительный опыт эксплуатации модифицированных ситчатых тарелок позволил распространить результаты исследований на все типоразмеры колонной аппаратуры, снабженной контактными устройствами: диаметром от 1000 мм до 4000 мм; как на односливные, так и двухсливные варианты; работающих под вакуумом, атмосферном и повышенном давлениях.

Таблица 24.5. Сравнительные показатели работы ректификационных колонн до и после замены существующих тарелок (тип тарелок указан в табл.)

В работах авторов [16, 21] приведено математическое описание и результаты реализации циклической подачи флегмы в ректификационную колонну, позволившие повысить степень разделения контактных устройств и колонны в целом, а также снизить расход пара за счет снижения флегмового числа более чем в два раза. Кроме того циклический режим позволяет увеличить производительность действующей колонны (из-за снижения средней величины потока флегмы при чередовании максимального и минимального их значений).