Розрахунок і проектування ректифікаційної колони

Вступ

Сьогодні  вітчизняна спиртова промисловість  за рік може випускати більше 60 млн. дал спирту. Ставиться завдання покращити  якісні показники спирту та горілки, знизити їх собівартість та підвищити  ефективність переробки. На сьогодні усі  питання, які пов’язані з виробництвом, реалізацією і споживанням етилового  спирту та алкогольних напоїв в Україні, регулюються державою. Проте саме зараз доробляється законопроект про  передачу спиртових заводів у  приватну власність, що дозволяє будівництво  спиртових заводів у безпосередній  близькості до підприємств-виробників лікеро-горілчаних виробів.

З одного боку, виробництво спирту забезпечує економічну безпеку і технологічну незалежність країни. Таким чином, спирт  – один з бюджетоформуючих продуктів. Проте, як показує практика, розвиток підприємств, що знаходяться у приватній  власності, в наш час іде більш  інтенсивно. До того ж алкогольні напої, виготовлені на власному спирті, відрізняються  за органолептичними, економічними показниками, що робить їх більш конкурентноспроможними і відкриває ринок експорту високоякісних  алкогольних напоїв.

Як приклад  можна привести компанію «Nemiroff», що має у своїй власності лікеро-горілчаний та спиртовий заводи. Всі лікеро-горілчані  вироби готуються з власного спирту, а надлишок продукту (спирту) підприємство має змогу продавати. Це робить виробництво  лікеро-горілчаної продукції більш  економічно привабливим з точки  зору зниження собівартості сировини (спирту), що, в свою чергу, приводить  до зниження собівартості лікеро-горілчаної продукції. А також підприємство-виробник лікеро-горілчаних напоїв отримує високоякісний  спирт і має змогу сам контролювати його якість при надходженні на виробництво. Як результат, компанія «Nemiroff» за якістю алкогольних напоїв займає одне з  перших місць, а також є великим експортером лікеро-горілчаних виробів на ринки країн ближнього зарубіжжя, Східної Європи та Америки.

Отже, проект передачі спиртових заводів у  приватну власність має очевидні переваги, перш за все для споживачів та виробників лікеро-горілчаної продукції, а також у законі буде обумовлений  державний контроль та частка прибутку, що надходитиме до державного бюджету, від виробництва спирту. Це робить проект привабливим і для держави  також.

На сьогодні надзвичайно важливим фактором для  спиртової промисловості є проблема зниження собівартості кінцевого продукту – харчового етилового спирту, покращення його якісних показників, а отже і покращення економічних  та органолептичних показників лікеро-горілчаних напоїв.

Також етиловий спирт є привабливий у використанні з точки зору горючого для транспортних засобів. Якщо розглянути закордонний  досвід використання етилового спирту як транспортного палива, то можна  виділити такі позитивні моменти: перш за все - низька собівартість, по-друге  – екологічно чистий вид палива, по-третє – ресурсозберігаючий фактор, в четвертих – економічна вигода від великих продажів продукту. Отже всі позитивні сторони для  економіки країни освітлені. З точки  зору привабливості для окремих  підприємств-виробників спирту теж  є свої позитивні сторони: спирт, як багатотоннажний продукт промисловості  країни є велико прибутковим, до того ж відпадають витрати підприємств  на повторну переробку отриманого низькоякісного спирту.

Надзвичайно велике значення в розвитку спиртової  промисловості України має зниження дефіциту енергоносіїв шляхом розробки і впровадження у виробництво  ресурсо- та енергозаощаджуючих технологій нового покоління. Для цього необхідний науково-обгрунтований підхід до споживання енергії виробництвами та прогнозування  шляхів їхнього подальшого удосконалення. Резервом зниження витрат енергії і  сировини є максимальна утилізація вторинних енергетичних ресурсів, оптимізація  всіх технологічних процесів за допомогою математичного моделювання і комп’ютеризації. В умовах нестабільної ситуації на ринку енергоносіїв України все актуальнішою стає проблема зменшення витрат пари на перегонку і ректифікацію спирту. На середньостатистичному заводі її споживання складає близько 55 кг/дал, а використання запропонованої в даному проекті установки за патентом 2178 дозволить зменшити витрати пари до 35-40 кг/дал навіть при встановленні колони кінцевої очистки. Що зробить будівництво заводу економічно привабливим, з малим терміном окупності, а також дозволить виробляти спирт з малими затратами енергоносіїв, що в наш час являється найбільш актуальною темою.

Спиртами називаються органічні речовини, молекули яких містять одну або кілька функціональних гідроксильних груп, з'єднаних з вуглеводним радикалом.

Вони можуть розглядатися тому як похідні вуглеводнів, у молекулах  яких один або кілька атомів водню  замінені на гідроксильні групи.

У залежності від числа гідроксильних  груп спирти підрозділяються на одно -, дво -, триатомні і т.д.  Двохатомні спирти часто називають гликолями  за назвою найпростішого представника цієї групи – етиленгликоля (або  просто гликоля).

Спирти, що містять більшу кількість  гідроксильних груп, звичайно поєднують  загальною назвою багатоатомні спирти.

 

Одноатомні

Двоатомні

Триатомні

 

СН3 – ОН

Метанол

Етан

СН2 – СН2

I        I

ОН      ОН

Етандіол – 1, 2 (етиленгліколь)

СН2 – СН – СН2

І         І         І

ОН     ОН    ОН

Пропантріоль – 1, 2, 3 (гліцерин)


 

По положенню гідроксильної  групи спирти поділяються на:

1) первинні - з гідроксильною групою в кінцевої ланки ланцюга вуглецевих атомів, у якого, крім того, маються два водневих атоми (R-CH2-OH);

2) вторинні, у яких гідроксил приєднаний до вуглецевого атома, з'єднаному, крім ОН-групи, з одним водневим атомом [R-СН(ОН)-R1];

3) третинні,  у яких  гідроксил з'єднаний з вуглецем,  що  не  містить

водневих атомів [(R)С-ОН] (R-радикал: СН3, С2Н5 і т. д.) У залежності від характеру вуглеводного радикала спирти поділяються на аліфатичні:

              1) аліциклічні;               2) ароматичні

На відміну від галогенпохідних, в ароматичних спиртів гідроксильна група не зв'язана безпосередньо  з атомом вуглецю ароматичного кільця [3].

 

Спирти

Аліфатичні

Аліциклічні

Ароматичні

 

 

СН3СН2ОН                        

 

 Етанол 

 

 

 

 

Циклогексаном

 

 

Бензиловий спирт


Етиловий спирт (етанол, винний спирт) C2H5OH є важливим представником одноатомних спиртів, безбарвна рухлива рідина, пекуча на смак з характерним запахом, точка кипіння 78,39оС, замерзає при -110,5оС, змішується в будь-яких співвідношеннях з водою, спиртами, ефірами, гліцерином, бензином та іншими органічними розчинниками, горить безбарвним полум’ям.

Для добування «абсолютного» спирту (100% С2Н5ОН) ректифікат додатково обробляють з збезводнюючими речовинами (безводним сульфатом міді, добре прожареним вапном) або переганяють з бензолом.

Етиловий  спирт широко використовують у різних областях промисловості і насамперед  у хімічній. З нього одержують  синтетичний каучук, оцтову кислоту, барвники, есенції, фотоплівку, порох, пластмаси. Спирт є гарним розчинником  і антисептиком. Тому він знаходить  застосування в медицині, парфумерії. У великих кількостях етиловий спирт  йде для одержання спирто-горілчаних виробів.

 

2. Процес ректифікації, як стадія  виробництва спирту, контактні пристрої  колони.

2.1. Ректифікаційні колони.

Перегонкою (дистиляцією) називають розділення киплячих рідких сумішей різних за леткістю компонентів внаслідок  їх часткового випаровування з подальшою  конденсацією утвореної пари.

Просту  перегонку використовують для розділення сумішей, в яких показники леткості компонентів значно відрізняються, або для попереднього грубого  розділення сумішей. За допомогою простої  перегонки неможливо розділити  суміш на відносно чисті компоненти. Цього досягають ускладненим  процесом перегонки – ректифікацією.

Ректифікація  – розділення рідких однорідних сумішей  на складові компоненти або групи  складових речовин в результаті протитечійної взаємодії парової  та рідкої фаз. Ректифікація рідкої суміші на компоненти обумовлена тим, що склад  пари, утвореної над рідкою сумішшю, відрізняється від складу рідкої суміші в умовах рівноважного стану  пари та рідини.

Процес  ректифікації – це багатократний  контакт між не рівноважним станом рідкої та парової фаз, які рухаються  одна відносно одної. При взаємодії  фаз між ними проходить масо- і  тепло- обмін, спричинений намаганням системи досягти рівноваги. В  результаті кожного контакту компоненти перерозподіляються між фазами: пара збагачується легко летучим (низько киплячим) компонентом (ЛЛК), а рідина – важко киплячим компонентом (ВК).

Процеси ректифікації можуть проходити періодично і безперервно при різних тисках: атмосферним, під вакуумом (для розділення сумішей високо киплячих речовин), більше атмосферного (для розділення газових  сумішей при нормальних температурах).

В залежності від типу контактних приладів ректифікаційні колони поділяються на плівчасті, насадкові  і тарілчасті. Тарілчасті ректифікаційні колони найбільш широко застосовуються в заводській практиці. Вони мають  високу розділюючу здатність, добре працюють при значних змінах навантаження по рідині та парі (колони з ковпачковими тарілками), допускають створення апаратів великого діаметру (10 - 15 м).Основним робочим елементом будь-якої ректифікаційної колони є контактні пристрої, на яких здійснюється процес масо- і теплообміну між парою й рідиною. Процес масообміну є дифузійним і визначається площею поверхні контакту фаз F, м2, рушійною силою процесу (величина нерівноважності, виражена через концентрацію) - ∆С, кг/кг і коефіцієнтом масопередачі (коефіцієнтом швидкості) К, кг/(м2∙с). Коефіцієнт масопередачі залежить від природи взаємодіючих речовин і гідродинамічного режиму контакту фаз. Кількість речовини, переданих з однієї фази в іншу, М = КF∆С кг/с.

Конструкція контактного пристрою повинна забезпечувати як можна більшу інтенсивність масообміну на ньому. Це досягається в першу чергу шляхом створення розвинутої поверхні контакту фаз і такої гідродинамічної обстановки, при якій коефіцієнт масопередачі буде по можливості більшим.

Найбільш просте конструктивне  оформлення ректифікаційних колон  реалізується при русі рідини від одного ступеня контакту до іншого під дією сили ваги. У цьому випадку контактний пристрій (тарілка) розташовується один над іншим, а ректифікаційний апарат представляється у вигляді колони.

У практиці відомі ректифікаційні апарати в  горизонтальному виконанні. У таких апаратах рідина від одного ступеня до іншого перетікає за рахунок витрати механічної або кінетичної енергії.

Контакт фаз може здійснюватися східчасто  в колонах з тарілками або безупинно - у насадкових колонах. У практиці спиртової промисловості застосовуються колони з тарілками: одноковпачковими, багатоковпачковими, сітчастими, клапанного, лускатого, гратчастого та провального типу. У всіх випадках на тарілці втримується шар рідини, через який проходить пара, в результаті чого здійснюється масообмін.

 

2.2. Контактні пристрої ректифікаційних  колон.

Роботу  тарілок в основному оцінюють за такими показниками: пропускна здатність по парі й рідині, здатність розділяти робочу суміш, діапазон усталеної роботи, гідравлічний опір.

Пропускна здатність по парі й рідині визначає продуктивність колони, або питомий об’єм цільового продукту з одиниці поперечного перерізу колони.

Здатність контактного пристрою розділяти суміш називають ефективністю контактного пристрою або колони в цілому. Ефективність тарілчастих колон, як правило, оцінюють числом теоретичних тарілок (ТТ).

Під теоретичною  тарілкою розуміється контактний пристрій, що забезпечує такий контакт пари й рідини, у результаті якого вихідні з нього потоки досягають фазової рівноваги. На реальних тарілках така рівновага практично ніколи не досягається. Теоретична тарілка є еталоном для оцінки ефективності роботи реальних тарілок.

Мірою оцінки ефективності реальної або дійсної тарілки є її коефіцієнт корисної дії (ККД). На практиці визначають ККД не окремої тарілки, а середній ККД тарілок всієї колони або значної її ділянки, що дорівнює відношенню числа теоретичних тарілок п, необхідних для здійснення заданого поділу суміші, до числа реальних тарілок N, необхідних для тієї ж цілі: η = п/N.

ККД тарілок залежить від їхньої конструкції, діаметра колони, міжтарілочної відстані, швидкості пари, навантаження колони, фізичних властивостей розділяючої суміші й багатьох інших факторів.

Тому  звичайно ККД визначають дослідним шляхом, для більшості тарілок він дорівнює 0,4-0,7. Відомо велику кількість різних типів тарілок: сітчасті, ковпачкові, лускаті, клапанні, жалюзійно-клапанні й ін.

У тарілчастих  ректифікаційних колонах поверхня контакту фаз утвориться в процесі  руху взаємодіючих потоків на тарілках. На рис. 2-1 показана схема роботи найбільш простої по конструкції сітчастої тарілки.

По всій площі тарілки є отвори (діаметром 2- 12 мм) для проходу пари нагору по колоні. Отвори можуть бути циліндричні (найчастіше), щілино видні, трикутні, і  т.д. З тарілки на тарілку рідина перетікає через переливні пристрої (стакани або труби). Для того, щоб на поверхні тарілки втримувався  певний шар рідини, переливний стакан виступає над тарілкою на деяку висоту. Нижній кінець його занурений у переливну  чашу, розташовану на нижче лежачій  тарілці, що створює гідравлічний затвор для проходу пари через переливний стакан. Пара проходить в отвори тарілки й потім барботує через  шар рідини на ній. При цьому відбувається масообмін між рідиною й парою. Він іде не тільки в зоні барботажу 1, але й у зонах піни 2 і бризів 3, які утворюються над барботажним шаром.

Конструкції сітчастих тарілок розрізняються  залежно від конструкції переливних пристроїв, розміру, форми й розташування отворів, способу кріплення й  установки (горизонтальні й похилі). Вони можуть застосовуватися для  ректифікації як чистих (світлих), так  і забруднених зваженими частками рідин. Для забруднених рідин  отвори робляться діаметром 8-12 мм.

 

Рис. 2-1. Схема роботи сітчастої  тарілки

 

 

На рис. 2-2 показана сітчаста тарілка для перегонки бражки. Відносний вільний перетин тарілок (сумарний перетин всіх отворів), віднесений до площі перетину колони, становить 6-9 %.

Рис.2-2. Сітчаста тарілка бражної колони великого діаметру

 

 

Рис. 2-3. Схема роботи лускатої тарілки

 

Деяким  різновидом сітчастих тарілок є лускаті тарілки (рис. 2-3), отвори яких виконані так, що потік пари проходить через тарілку під кутом менше 90° до площини тарілки з нахилом парових струменів і сторону руху рідини по тарілці.

Характерною рисою лускатих односпрямованих  тарілок є значне зниження бризо- і піновиносу при відносно високій  швидкості руху пари в колоні й  більш широкому діапазоні навантажень  при збереженні високого значення ККД  у порівнянні із сітчастими тарілками.

Останнім  часом дістають розповсюдження сітчасті (решітчасті) провальні тарілки (РПТ) без переливних пристроїв (рис. 2-4). Характерною рисою їх є збільшений вільний переріз, завдяки чому пара й рідина проходять через ті самі отвори. Вони відрізняються простотою виготовлення, здатністю самоочищатися й універсальністю застосування. У порівнянні із сітчастими тарілками вони, як і лускаті, підвищують продуктивність в 1,5-2 рази.

Конструкції РПТ (плоский диск із щілинами й без  переливних пристроїв) обумовлюють  простоту виготовлення й монтажу. Диск (плато тарілки) виготовляють із листової міді або нержавіючої сталі товщиною 3-5 мм, вільний перетин щілин 13-30 %, ширина щілин 4-6 мм. При монтажі тарілок  варто звертати увагу на горизонтальність їхньої установки; щілини на суміжних тарілках повинні розташовуватися  під кутом 90°. Для спрощення монтажу  тарілку розрізають на 2 або 4 секції й кріплять болтами до опорного кільця на обичайці.

Рис. 2-4. Решітчаста тарілка провального типу

Найбільше поширення одержали ректифікаційні колони з ковпачковими тарілками. Ковпачкові тарілки відрізняються більшою розмаїтістю форм, конструкцій, розмірів і способів кріплення ковпачків. Ковпачки можуть бути круглими, багатокутними й прямокутними.

Ковпачкові  тарілки виготовляються у двох виконаннях: багатоковпачкові (капсульні) для чистих рідин (рис. 2-5) і одноковпачкові для рідин, що містять зважені й тверді частки (рис. 2-6).

 

Рис. 2-5. Багатоковпачкова тарілка

Рис. 2-6. Одноковпачкова тарілка

1 - лоток (тарілка); 2 - ковпак; 3 - комір; 4 - переливний стакан; 5 - лійка;

6 - болти; 7 - опорна стійка; 8 - обичайка колони; 9 - люк в обичайці.

 

Багатоковпачкові  мідні тарілки з'єднуються з  обичайкою колони жорстко (за допомогою  пайки, зварювання, вальцювання), сталеві  тарілки робляться знімними, а  при діаметрі 1000 мм і більше - розбірними, що складаються з опорної рами й 2-4 секцій, як це показано на рис. 2-7. На рис. 2-8 представлений один зі способів ущільнення між тарілкою й обичайкою колони.

Багатоковпачкові  мідні тарілки виготовляються діаметром  від 400 до 2000 мм. У довідковій літературі дана характеристика нормалізованих мідних Багатоковпачкових й одноковпачкових  тарілок.

 

Рис. 2-7. Багатоковпачкова розбірна стальна тарілка

 

Рис. 2-8. Спосіб ущільнення тарілки

1-  тарілка; 2 – скоба; 3 – шпилька; 4 – притискаюче кільце;

5 – набивка; 6 – опорне  кільце.

Відносний вільний переріз багатоковпачкової  тарілки, тобто сумарний переріз  горловин всіх ковпачків, становить 9-13,5 % стосовно площі перерізу колони. Діаметр  ковпачків 80 мм; діаметр горловин 55 мм, висота горловин 38 мм, висота ковпачків 55 мм. Ковпачки на тарілці встановлюються із кроком близько 110 мм по вершинах рівносторонніх трикутників. Площа тарілки, зайнята  ковпачками (робоча площа), звичайно становить 80-82 % від загальної площі тарілки; інша площа зайнята двома сегментами переливних пристроїв. Переливання  рідини з тарілки, як правило, здійснюється через 2-3 циліндричних або один еліптичний або призматичний стакани. Відносний  переріз переливних стаканів 1,38-2,6 % від загальної площі тарілки.

Відстань  між нижньою кромкою зливальноого стакана й нижчележачою тарілкою повинен бути не менше 40 мм (для колон  діаметром менше 1 м - 25 мм), а швидкість  руху рідини в самому вузькому перерізі переливного пристрою - не більше 0,05 м/с при міжтарілочній відстані 170 мм. Зі збільшенням міжтарілочної  відстані швидкість може бути збільшена  до 0,1-0,15 м/с.

Сегменти  переливних пристроїв відділені  від робочої частини тарілки  приточною і зливальною планками. Висота приточної планки 65 мм, зливальної - 30-35 мм.

Для додання  жорсткості мідним тарілкам при діаметрі 700-1200 мм між тарілками встановлюють 1 стійку (по центрі), при діаметрі 1400-1800 мм - 5 стійок, при діаметрі 2000 мм - 7 стійок. Сітчасті тарілки, як правило, укладають  на радіальні балочки перетином 10x60 мм, які спираються на кронштейни, прикріплені до обичайки, і центральну стійку (див. рис. 2-2).

Багатоковпачкові  тарілки повинні мати не менше 3 дренажних  отворів діаметром 5-8 мм на випадок  підготовки колони до проведення ремонтних  робіт. Один отвір робиться в приточному сегменті тарілки, а два - у робочій  частині полотна тарілки. Час  стоку рідини із всіх тарілок колони можна розрахувати по формулі:

 

де N — кількість тарілок у колоні, шт.; F— площа тарілки, м2; f— площа зливальних отворів, мм2; h — висота шару рідини на тарілці, мм.

Сталеві нормалізовані багатоковпачкові тарілки  виготовляються діаметром 400-2000 мм і  більше. При діаметрі 400-800 мм їх роблять  знімними з одного диска, при діаметрі 1000 мм і більше - розбірними, що складаються  із прикріпленої до обичайки опорної  рами й 2-4 знімних секцій робочої  частини тарілки (див. рис.2-7).

Одноковпачкові  тарілки складаються з кільцевого лотка (основа тарілки) 1, ковпака 2 і коміри 4. Між основою тарілки, ковпаком і коміром робиться кільцевий зазор шириною 35 мм. Через зазор проходить пара, яка барботує через шар рідини 25—30 мм, що втримується на основі тарілки завдяки наявності знімної лійки 3 переливного стакана 6. Лійка виступає над основою тарілки на висоту 60-65 мм. Нижня кромка переливних стаканів не доходить до нижчележаої тарілки на висоту 40 мм.

Комір жорстко  кріпиться до стінки обичайки колони, а до основи тарілки - за допомогою 6-16 анкерних болтів. Ковпак також пов'язаний з основою тарілки за допомогою  анкерних болтів (4-8 шт.). Ковпак по центрі пов'язаний з опорною стійкою, що проходить по всій висоті колони.

Одноковпачкові  тарілки роблять діаметром від 800 мм до 1600 мм (не більше), тому що при  більшому діаметрі значно зменшується  периметр барботажу, що приводить до зниження ККД тарілки. В обичайці над кожною тарілкою для чищення  роблять люк діаметром 180-200 мм або  лаз (при міжтарілочній відстані 500 мм) діаметром 350-400 мм або 285x400 мм.

При виготовленні одноковпачкових тарілок з нержавіючої  сталі комір, ковпак і основа тарілки  можуть бути жорстко пов'язані з  допомогою зварювання.

 

Проміжне  положення між сітчастими й ковпачковими тарілками займають клапанні, які поширюються в останні роки. Клапанні тарілки (рис. 2-9) являють собою плоскі диски із круглими або прямокутними отворами для проходу пари. Отвори розташовані в шаховому порядку й прикриваються зверху плоскими клапанами відповідно до круглої або всієї площі тарілки. Мінімальна відстань між тарілками для жалюзійно-клапанних тарілок приймається 400 мм.

Опір  тарілки проходу пари в основному  складається із двох величин: опору  «сухої» тарілки й опору шару рідини. У першому наближенні для  сітчастих і ковпачкових тарілок  з переливними пристроями загальний  опір тарілки можна визначити  за такою залежністю:

∆p = z + (5…25) мм вод. ст., де z — глибина барботажу, мм.

Величина  додаткового члена пропорційна  навантаженню колони по рідині й парі. Більш детальні розрахунки контактних пристроїв приводяться в спеціальній  літературі.

Рис. 2-9. Клапанна тарілка і клапан

1 – фланець; 2 – обичайка; 3 – опорні балки; 4 – опорні  стійки;

5 – плато тарілки; 6 –  клапани; 7 – Ущільнення по периметру  тарілки;

8 – переливні пороги; 9 – переливний стакан.

Насадкова колона являє собою циліндр, наповнений насадкою — тілами з розвиненою поверхнею. Відомо багато різновидів насадок: різні кільця, кулі, сідла, сітки, спіралі, блоки, пакети, пластини, трубки, рейки т.д.

Пара  та рідина контактують на поверхні насадки, рухаючись протитечією. При  малій швидкості пари поверхня контакту звичайно не перевищує площі змоченої поверхні насадки, однак зі збільшенням  швидкості пари починається турбулізація потоку стікаючої рідини й поверхня контакту значно збільшується.

Для рівномірного зрошення рідиною (флегмою) поверхні насадки  у верхній частині колони встановлюють спеціальні розподільні пристрої. Додатково  розподільні пристрої

встановлюють  і по висоті шару насадки на відстані 2-2,5 діаметри колони, тому що в міру стікання рідина (флегма) потоком пари відтискується до стінок колони, що знижує ефективність її роботи.

Ефективність  насадки залежить від її типу й  розміру. Дрібна насадка має велику ефективність, але малу пропускну  здатність. Велика насадка, володіючи  більшою пропускною здатністю -  менш ефективна.

Крім  розглянутих основних типів контактних пристроїв представлені й інші (плівкові, розпилюючі, інжекційні, ротаційні  й т.д.), які не одержали застосування в практиці спиртового виробництва.

На практиці експлуатації ректифікаційних установок  можливі коливання навантаження, тому бажано, щоб контактні пристрої були по можливості менш чутливі до них, тобто були стійкі в роботі. Стійкість роботи контактних пристроїв  визначається межами зміни робочих  навантажень при збереженні заданої  ефективності. Високою стабільністю в роботі відрізняються клапанні, лускаті й ковпачкові тарілки, менш стабільні - сітчасті й найменш стабільні - ґратчасті тарілки провального  типу. Особливо чутливі до навантаження насадкові колони, оскільки зі зміною навантаження в них різко міняється  гідродинамічна обстановка й, отже, ефективність.

Час перебування робочої рідини на тарілці (у колоні) у ряді випадків є важливим показником, тому що нагромадження небажаних домішок у робочій рідині йде пропорційно часу.

Величина гідравлічного опору контактних пристроїв проходу пари визначає загальну різницю тисків по висоті колони, а в деяких випадках і величину міжтарілкової відстані. Особливо важливий цей показник для вакуумних колон, оскільки загальний перепад тиску для них досить обмежений. Найбільшим гідравлічним опором володіють ковпачкові тарілки, меншим - клапанні, лускаті й сітчасті. Насадкові колони, що працюють у плівковому режимі, мають найбільш низький опір, однак він різко зростає при високоефективному режимі емульгування.

Вартість тарілок визначається витратою матеріалу й витратами на їхнє виготовлення. Найменшу вартість звичайно мають сітчасті тарілки, особливо без зливальних пристроїв (РПТ). Клапанні тарілки приблизно в 1,5, а ковпачкові в 2 рази дорожчі сітчастих. Колони з найпоширенішою насадкою (типу кілець Рашига) дешевші тарілчастих.

При виборі типу контактних пристроїв крім їхньої пропускної здатності, ефективності, питомого знімання продукту, гідравлічного опору  й вартості необхідно також враховувати  час перебування рідини на тарілці, наявність у сировині зважених часток, можливість утворення твердих відкладень, що забивають контактні пристрої, агресивність середовища й здатність  забезпечувати оптимальні умови  роботи колони в заданому технологічному режимі.

Розрахунок і проектування ректифікаційної колони