Число эффективных теоретических тарелок, отношение

Эффективность газо-хроматографических колонок чаще всего выражают числом теоретических тарелок, которое колонка дает при анализе определенного вещества при определенных условиях температуры, скорости газа-носителя и величины пробы. Как будет показано ниже (в гл. V), на работу колонки влияют многие факторы, которые в большинстве случаев оцениваются по их влиянию на число тарелок N или среднюю высоту эквивалентной теоретической тарелки ВЭТТ. Последняя определяется отношением [c.85]

Для оценки эффективности разделения на колонке введено понятие теоретических тарелок. Слой сорбента в колонке условно делится на ряд соприкасающихся узких горизонтальных слоев, каждый из которых и называют теоретической тарелкой. В каждом слое устанавливается равновесие между стационарной и подвижной фазами. Чем больше число теоретических тарелок, тем выше эффективность разделения. Другой величиной, характеризующей эффективность разделения, служит высота, эквивалентная теоретической тарелке, представляющая собой отношение Я = = Ь М, где Ь—длина колонки N — число теоретических тарелок. [c.108]

В разделе I теоретическая тарелка была определена как тарелка, осуществляющая идеальную простую перегонку, т. е. создающая такое различие между составом жидкой смеси и составом ее пара, которое следует из кривой равновесия. Там же было приведено общее описание вывода этого понятия с помощью кривых температура кипения—состав и указано на возможность сравнения эффективности колонн по числу теоретических тарелок. Теоретической тарелкой тарельчатой колонны называют такую..тарелку, на которой пар и жидкость, покидающие тарелку, могут достичь равновесного состава. Таким образом, каждая тарелка как бы осуществляет теоретически идеальную простую перегонку. На реальных тарелках разделение смеси бывает несколько меньшим, чем для теоретической тарелки, что объясняется недостаточным перемешиванием, тенденцией к пенообразованию, уносом капель и конструктивными особенностями колонн различного диаметра. Было предложено большое число всевозможных типов тарелок, которые сильно различаются по коэффициенту полезного действия. Последний выражает отношение реально наблюдаемого разделения к теоретическому и может быть выражен двумя способами. [c.28]

При расчете ректификационных колонн наиболее простой, однако недостаточно обоснованный подход состоит в использовании понятия эффективности т](.р самого колонного аппарата, определяемой как отношение числа теоретических ступеней, требующихся для данного разделения, к числу действительных ступеней, осуществляющих такое разделение. Эффективность т](.р, представляющая таким образом некий средний к. п. д. реальной тарелки, может быть получена на основе обобщения опытных данных, полученных при обследовании действующих колонн, и сравнения этих данных с числом теоретических ступеней, полученным по расчету. При этом подходе на величине среднего к. п. д. тарелки сказываются не только неточности опытного обследования, но и допущения, принимаемые в том или ином методе расчета числа теоретических тарелок. [c.208]

Среднее обогащение пара на действительной тарелке может быть как меньше, так и больше, чем на теоретической тарелке. Отношение числа теоретических тарелок к числу действительных тарелок, обеспечивающих такую же степень разделения, называется средним коэффициентом эффективности тарелки [c.109]

Так как поступление продукта па любую тарелку является одновременно выходом его с другой тарелки, то понятие теоретической тарелки позволяет произвести поэтапный (от тарелки к тарелке) расчет контактных устройств. Число теоретических контактных элементов всегда меньше их фактического числа. В аппаратах время контакта пара и ншдкости недостаточно для достижения равновесия между ними, поэтому реальная тарелка менее эффективна, чем теоретическая. Соотношение между ними устанавливается с помощью к. п. д. тарелки, который равен отношению числа теоретических и реальных тарелок. В большинстве ректификационных колонн нормальная эффективность тарелок составляет 25 40 % от теоретической. [c.128]

Расчет эффективности (к. п. д.) тарелки. Эффективность, т. е. отношение числа теоретических тарелок к числу действительных тарелок в колонне, зависит от большого числа переменных, включая нагрузки тарелки по пару и жидкости, организацию движения потоков пара и жидкости на тарелке, конструкцию тарелки и т. д. В общем случае эффективность тарелки определяют экспериментально. Для расчета эффективности тарелок, работающих в оптимальном режиме при разделении углеводородных смесей, могут быть использованы следующие уравнения [c.294]

Величина Ро называется фактором разделения в безотборном режиме. Фактор разделения определяет разделительную способность колонны. Чем больше величина 0 отличается от а, тем больше эффект разделения, достигаемый в ректификационной колонне, по сравнению с эффектом разделения при обычном испарении жидкости. Уравнение (П-21) наглядно отражает многоступенчатость процесса ректификации и большую ее эффективность по отношению к простой перегонке. В это уравнение входит величина п— число теоретических тарелок (ЧТТ). В действительности разделение, достигаемое на реальной тарелке, всегда меньше теоретического. Практически межфазовое разделение на реальных физических тарелках в колонне составляет лишь долю (50—70%) от того разделения, которое соответствует теоретической тарелке и характеризуется соотношением (П-19). Эта доля носит название коэффициента полезного действия (к.п.д.) тарелки. Из многочисленных литературных данных известно, что к.п.д. тарелок различных конструкций существенно отличаются друг от друга. Таким образом, для оценки разделительной способности тарельчатой колонны, помимо знания величины и числа реальных тарелок в колонне, необходимо знать также и величину к.п.д. этих тарелок при выбранных условиях проведения процесса. [c.43]

Известно, что число теоретических тарелок данной колонки всегда меньше числа фактических тарелок. Повышение отношения числа фактических к числу- теоретических тарелок обычно достигается увеличением расстояния между тарелками, так как это помогает установлению более полного равновесия между жидкостью и паром. Однако в колонках, где ведется разгонка смесей соединений изотопов, этот путь неприемлем. Дело в том, что число теоретических тарелок, необходимых для сколь-нибудь заметного обогащения разгоняемой смеси, столь велико (как это видно хотя бы из приведенного выше примера с разгонкой смеси Н2О и Н2О ), что увеличение расстояния между фактическими тарелками сделало бы и без того большую колонку недопустимо высокой. В хороших колонках, применяемых для технологических целей, расстояние между тарелками составляет 20—30 см нетрудно подсчитать, что в этом случае колонка даже с весьма скромным для эффективного разделения смеси изотопов числом тарелок — 500— должна была бы иметь высоту не меньше ста метров. [c.40]

Эффективность контактных устройств, определяемая отношением числа теоретических тарелок к высоте аппарата Я. Этот показатель характеризует разделяющее действие колонны. Для оценки эффективности тарельчатых колонн используется еще понятие о к. п. д. тарелки т].,, который определяется как отношение разделяющего действия реальной тарелки к разделяющему действию теоретической тарелки. Если расстояние между тарелками Н , то [c.40]

Ясно, что высота теоретической тарелки h равна отношению высоты слоя ионита к общему числу теоретических тарелок (или отношению соответствующих эффективных значений). При уменьшении высоты теоретической тарелки максимум на кривой элюирования становится более острым следовательно, уменьшается перекрывание полос, что означает улучшение качества разделения. [c.123]

Для оценки эффективности отдельной тарелки в практике спиртовой промышленности пользуются средним коэффициентом полезного действия реальных тарелок. Этот коэффициент равен отношению числа теоретических тарелок, необходимых для перегонки, к числу реальных тарелок, необходимых для той же пели. [c.124]

Таким образом, коэффициент полезного действия т характеризует отношение действительного обогащения паров нижекипящим компонентом к теоретически возможному, т. е. достигаемому при установлении равновесного состояния. В практических условиях работы тарелок равновесное состояние не устанавливается. Поэтому коэффициент л всегда меньше единицы и колеблется обычно в пределах 0,5—0,9. Очевидно, что чем больше к. п. д., тем эффективнее работает тарелка и тем меньшее число тарелок нужно для разделения смеси. [c.277]

Вклад различных факторов в эффективность разделения можно описать с помощью понятия высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ). Теоретическая тарелка — это чисто абстрактное понятие, не соответствующее ничему реально существующему в колонке. Это очень удобный параметр, что является единственной причиной его существования. ВЭТТ определяют как отношение квадрата стандартного отклонения (дисперсии) к длине колонки, Н=а 1Ь. Это длина участка колонки, на протяжении которого между фазами при определенном наборе условий (скорость потока, температура и др.) может установиться равновесие. Для достижения высокой эффективности разделения желательно, чтобы число (Ы) теоретических тарелок было достаточно большим. Таким образом, чтобы колонка не была слишком длинной, ВЭТТ должна быть максимально малой. Чем ниже ВЭТТ, тем эффективнее колонка. [c.390]

Ректификационные колонны. После определения числа теоретических тарелок для конструирования ректификационной колонны необходимо найти число действительных или реальных тарелок. При этом следует отметить, что разделительное действие теоретической тарелки в каждом отдельном случае эквивалентно определенному числу единиц переноса [38]. Коэффициент эффективности разделительного действия тарелки показывает, какое число теоретических тарелок может заменить действительная тарелка в отношении достигаемого на ней изменения концентраций, т. е. [c.59]

Расчет эффективности (к. п. д.) тарелки. Эффективность, т. е. отношение числа теоретических тарелок к числу действительных тарелок в колонне, зависит от большого числа переменных, включая нагрузки тарелки по пару и жидкости, организацию движения потоков пара и жидкости на тарелке, конструкцию тарелки и т. д [c.267]

Эффективностью или коэффициентом полезного действия практической тарелки называется отношение числа теоретических тарелок, необходимых для проведения назначенного процесса ректификации к действительному числу тарелок, практически обеспечивающих требуемое разделение. [c.68]

Число действительных тарелок зависит от эффективности используемых для разделения ректификационных устройств, а также от свойств разделяемой смеси. Отношение между числами действительных и теоретических тарелок - " называется к. п. д. тарелки. К. п. д. применяемых в настоящее время ректификационных тарелок составляет [c.109]

Мерой оценки эффективности реальной (действительной) тарелки является ее коэффициент полезного действия (КПД). В практике определяют КПД не отдельной тарелки, а средний КПД тарелок всей колонны (или значительного ее участка), который равен отношению числа теоретических тарелок и, необходимых для осуществления заданного разделения смеси, к числу реальных тарелок Ы, необходимых для той же цели [c.997]

Отношение (у — у -1)1(уп - Уп-1) = 5т характеризует степень приближения системы к состоянию равновесия, достигаемого на реальной тарелке, и носит название коэффициента эффективности (коэффициента обогащения). Эта величина является сложной функцией, зависящей от физических свойств пара и жидкости, конструкции тарелок. На практике для оценки эффективности тарелок пользуются так называемым к. п. д. тарелки т т, являющимся средним коэффициентом эффективности для рассматриваемого участка колонны. Реальное, или действительное, число тарелок в ректификационной колонне определяется как отношение Пт/т1т = Пд, где Пт—число теоретических тарелок колонны. [c.66]

Эффективность тарелки может несколько различаться для разных углеводородных газов (о чем подробнее сказано в главе И), которые тяжелее или легче ключевого компонента. Однако общая эффективность тарелки практически не зависит от ее эффективности по этим компонентам, поскольку число теоретических тарелок обычно достаточно, чтобы абсорбировать все более тяжелые газы или привести более легкие газы в состояние почти полного равновесия с отходящим маслом. Таким образом, лишь достигаемые степени извлечения ключевого компонента и компонентов, смежных с ним по растворимости, определяют эффективность тарелок. Наоборот, можно ожидать, что результаты по работе абсорбера обеспечат надежную информацию об эффективности тарелок только по отношению к ключевому компоненту. [c.458]

Простейшее определение эффективности тарелки применительно к расчету колонны заключается в нахождении общей эффективности тарелки Е. Эта величина равна отношению числа теоретических тарелок, требуемых для обеспечения данной степени разделения, к числу необходимых действительных тарелок. Если число теоретических тарелок определено, то его делением на Е рассчитывают число действительных тарелок. Общая эффективность тарелки не превышает 100 %, за исключением особых случаев. [c.528]

Эффективность ректификационных аппаратов принято оценивать отношением числа теоретических тарепок, необходимого дпя получения продуктов заданной чистоты,к фактическому числу рабочих тарепок в колонне. Понятие теоретической тарелки применимо к равновесному состоянию системы. [c.139]

Отскуда следует, что разрешение колонны падает при уменьшении термодинамических факторов — селек ивности и емкости колонны (при наименьших значениях а=1 и к-=0, к = 0), г также при уменьшении числа теоретических тарелок, т. е. при уменьшении эффективности колонны. Для достижения / =1 или =1,5 (касание или полное раздвижение пиков к и 1 на рис. 7.6) при малой селективности адсорбента по отношению к компонентам к и 1, например при а= 1,0 1, требуется резкое сужение пиков и уменьшение высоты, эквивалентной теоретической тарелке, Н=ЦМ (где — длина колонны). В газовой хроматографии на наполненных адсорбентом колоннах при низкой селективности а величина Н не должна превышать 0,4 мм. Это достигается применением капиллярных колонн внутренним диаметром около 1 мм и меньше, заполненных узкой фракцией гранул адсорбента размером около 0,1 мм (см. рис. 1.7). [c.140]

Для хроматографистов наиболее очевидными характеристиками приобретаемой хроматографической колонки являются значения приведенного числа теоретических тарелок N и величина И -отношение достигаемой высоты, эквивалентной теоретической тарелки к среднему диаметру частицы сорбента, Что касается формь частиц, то п случае частиц сорбента нерегулярной формы достижимы эффективности не меньшие, чем в случае частиц сферической формы. Это объясняется тем, что частицы нерегулярной формы могут быть упакованы более плотно, чем сферические. Одиако при прочих равш,1х условиях колонки, заполненные сферическими частицами, имеют лучшую проницаемость. [c.27]

В ректификационных колонках, построенных по другим конструктивным принципам (нетарелочные колонки), состав флегмы изменяется постепенно от основания колонки к ее головке. Представление о теоретических тарелках к таким колонкам, собственно говоря, неприменимо. Тем не менее понятием число теоретических тарелок пользуются для определения эффективности ректификационных колонн всех типов. Колонка с насадкой, позволяющая осуществить разделение, соответствующее, например, двадцати отдельным ступенькам в приведенной выше диаграмме, т. е. двадцати идеальным перегонкам, эквивалентна 20 ТТ. Высоту участка колонки, эффективность которого эквивалентна одной идеальной перегонке, определяют отношением высоты общей эффективной части колонки (Я в сантиметрах) к числу найденных теоретических тарелок Щ [c.220]

Эффективность тарелки определяется отношением числа реальных теоретических тарелок к числу теоретических. На практике эффективность тарелок лежит в интервале 50-75%. Эффективность дистилляционной колонны определяется ее длиной и числом реальных таредок. Мерой эффективности разделения служит высота, эквивалентная одной теоретической тарелке (ВЭТТ). В условиях суммарного оттока, в зависимости от конструкции дистиллятора достигаются величины ВЭТТ 1-60 см. Типичный дистиллятор высотой 50 см может создавать 10 теоретических тарелок и обычно имеет величину ВЭТТ 5 см. [c.197]

Ранее были введены два понятия эффективности тарельчатой колонны 1) к. п. д. Мэрфри и 2) к. п. д. колонны. Первая величина характеризует эффективность единичной тарелки и, если выразить ее через концентрации пара, представляет собой отношение действительного изменения состава пара, проходящего черёз тарелку, к изменению состава, которое должно было бы иметь место, если бы пар, покидающий тарелку, находился бы в равновесии с жидкостью на тарелке. К. п. д. колонны выражается отношением числа теоретических тарелок, необходимых для получения заданного разделения, к числу необходимых реальных тарелок. При расчетах легче использовать к. п. д. колонны, поскольку чисдо теоретических тарелок определить нетрудно, но, как будет показано ниже, к. п. д. Мэрфри имеет более важное значение. [c.375]

Эффективность колонки, дающей такую степень обогащения, равна одной теоретической тарелке. Чем больше число теоретических тарело1К колонки, тем большее число жидкостей с более близкими температурам кипения могут быть на ней разделены. Поэтому эффективность колойки выражается высотой, эквивалентной одной теоретической тарелке (ВЭТТ), или отношением высоты колонки к числу тео ретических тарелок. Число теоретических тарелок изменяется в за[висимости от состава разгоняемой смеси, который должен быть известным. Число теоретических тарелок может быть на 25—50% больше в том случае, если колонка работает при полном возврате флегмы, чем при таком режиме работы, когда флегмовое число равно 10 1 (т. е. 10 частей флегмы возвращается колонку, а 1 отбирается). [c.60]

Одним из старейших по длительности использования и массовых до сих пор типов тарелок является колпачковая тарелка (см. рис. 12.6, IV) с круглыми (капсюльными) колпачками. Ее отличие от предьщущих - наличие у каждого отверстия для прохода паров патрубка 7 определенной высоты, над которыми укреплен колпачок 8 с прорезями для прохода паров по всему нижнему его краю. Такое устройство позволяет ввести поток пара в слой жидкости на тарелке параллельно ее плоскости и раздробленным на множество мелких струй. Кроме того, встречные струи от соседних колпачков, соударяясь, создают завихрения в межколпачковой зоне, в результате чего повышается эффективность тарелки. Действительно, в подавляющем большинстве случаев средний к.п.д. такой тарелки на практике оказывается наибольшим - 0,6-0,8 (под к.п.д. в данном случае понимают отношение числа теоретических ступеней контакта паровой и жидкой фаз к числу реальных тарелок, на которых достигается одинаковое разделение компонентов сложной смеси). [c.504]