ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Многообразие возможных составов продуктов для азеотропных смесей при бесконечной разделительной способности. Неоднозначность разделения из "Многокомпонентная ректификация" Как видно из рис. П1-1, при четком разделении многокомпонентных зеотропных смесей траектория ректификации проходит через две особые точки, соответствующие ключевым компонентам (в двух сечениях по высоте колонны концентрации ключевых компонентов достигают единицы). [c.93] Эти свойства траектории ректификации при бесконечной эффективности разделения являются общими и не зависят от числа компонентов. При четком разделении легкий ключевой компонент является устойчивым узлом многообразия Г д, а тяжелый ключевой компонент — неустойчивым узлом многообразия Траектория ректификации между этими особыми точками проходит по соединяющему их ребру концентрационного симплекса. [c.94] Азеотропные смеси обладают целым рядом специфических особенностей, усложняющих поиск возможных составов продуктов разделения. [c.94] Эти особенности приводят к тому, что для азеотропных смесей (в отличие от зеотропных) набор граничных многообразий Гв и которым могут принадлежать продуктовые точки при бесконечной разделительной способности, в сильной степени зависит от положения фигуративной точки питания даже в пределах одной области ректификации. [c.94] В данном случае, как и для зеотропных смесей, число возможных сочетаний размерностей многообразий Гп и Гw равно ( — ). Однако для азеотропных смесей одному и тому же сочетанию размерностей может соответствовать несколько различных вариантов разделения. [c.94] Здесь каждый элемент граничного многообразия задан своими особыми точками. [c.95] Это утверждение доказывается аналогично предыдущему. [c.96] Для азеотропных смесей оба эти правила имеют исключения, которые специально рассмотрены ниже. [c.96] В общем случае для азеотропных смесей понятие ключевых компонентов неприменимо. Естественным аналогом понятию ключевого компонента является понятие о ключевой особой точке. Если области ректификации То и Г не имеют общих особых точек, то ключевыми особыми точками будем называть устойчивый узел области ректификации наименьшей размерности Го, которой принадлежит точка верхнего продукта, и неустойчивый узел области ректификации наименьшей размерности Гв-, которой принадлежит точка нижнего продукта. [c.96] Если устойчивый узел области Го и неустойчивый узел области Г тг совпадают, то необходимо рассмотреть цепь связей структурной матрицы, образованную особыми точками многообразий Го и Гтт . Ключевыми будем называть особые точки этой цепи, смежные с общей особой точкой. [c.97] Так же, как для зеотропных смесей трудность разделения, а следовательно, и затраты на разделение в значительной мере определяются разностью температур кипения ключевых компонентов для азеотропных смесей они определяются разностью температур кипения смесей в ключевых особых точках. [c.97] Точки с11 и определяются из материального баланса. [c.97] При исследовании по пункту 5 описанного алгоритма может оказаться, что при переходе, например, от Гд Гд не происходит одновременного перехода от ГЧт к T w Это означает, что с изменением отбора точка одного из продуктов разделения продолжает перемещаться по тому же многообразию Г иг, в то время как точка второго продукта вновь переходит от многообразия Гд к некоторому другому многообразию размерности п—2). Описанный алгоритм распространяется и на этот случай. [c.98] Рассмотрим в качестве иллюстраций трехкомпонентные азеотропные смеси [55]. [c.98] С изменением параметра О продуктовые точки перемещаются по этим линиям. При 0 = 0 точка верхнего продукта совпадает с неустойчивым узлом области ректификации, а точка нижнего продукта — с точкой питания. При 0 = Р точка нижнего продукта совпадает с устойчивым узлом области ректификации, а точка верхнего продукта — с точкой питания. [c.99] Эти закономерности не отличаются от соответствующих, подробно рассмотренных ранее, закономерностей зеотропных смесей. [c.99] Однако ряд структурных особенностей диаграмм азеотропных смесей приводит к существенным отличиям в их поведении при ректификации в режиме бесконечной разделительной способности. Разные аспекты этих структурных особенностей и их влияние на ход процесса ректификации в режиме бесконечного орошения и бесконечной эффективности колонны рассмотрены в работах 54—57, 59—61. [c.99] Вернуться к основной статье