Сложные колонны материальные балансы

Определение числа теоретических тарелок и ВЭТТ при частичном орошении является делом более сложным. Изучение материального баланса как непрерывной, так и периодической ректификации с частичным орошением показывает, что изменение состава жидкости и пара от тарелки к тарелке будет в этом случае меньшим, чем в случае полного орошения. Это объясняется тем, что в течение любого долгого промежутка времени на тарелку поступают и покидают ее неравные количества жидкости и пара. Поэтому для нахождения числа теоретических тарелок при частичном орошении необходимо пользоваться другим способом построения и другими уравнениями. Эти методы (см. стр. 44 и следующие) учитывают влияние различной скорости потоков жидкости и пара на материальный баланс тарелки или секции насадочной колонны, а также усложняющее влияние других факторов, например непрерывное изменение составов при периодической ректификации с частичным орошением (стр. 45). [c.30]

При ректификации сложных смесей материальный баланс колонны составляется только по общему количеству внешних материальных потоков. [c.36]

Общий материальный баланс сложной колонны по сырью и продуктам разделения и по содержащемуся в этих потоках количеству произвольного -того компонента [c.354]

Уравнение Фенске — Андервуда. Исследование режима полного орошения сложной колонны, разделяющей многокомпонентную систему, оказывается значительно более трудным, чем в случае простой колонны, вследствие специфических особенностей варьирования концентраций сложной смеси. В самом деле, в двойных системах возможен лишь один способ варьирования состава, а именно dxy = —dx . Специфика же многокомпонентных систем состоит в том, что в них можно осуществить бесконечное множество способов изменения состава фаз. Между тем концентрации продуктов колонны и внутренних потоков паров и флегмы должны обязательно удовлетворять уравнениям материального баланса, для использования которых нужно иметь возможность оперировать ненулевыми количествами L, D ж R. Поэтому в целях исследования картину гипотетического режима полного орошения сложной колонны удобно представлять как процесс ректификации в колонне бесконечно большого сечения, при котором образуются конечные количества целевых продуктов Z) и i из конечного количества сырья L при бесконечно большом флегмовом числе. [c.356]

Материальный баланс сложной колонны и ее секций [c.311]

Для того чтобы изобразить полную математическую модель ректификационной колонны или иного аппарата для разделения, требуется знание дифференциальных уравнений теплового и материального балансов для всех, кроме одного, компонентов и для каждой стадии или небольшой группы стадий процесса. Хотя допущения об адиабатичности условий работы и неизменности числа молей вещества в потоке значительно упрощают указанные соотношения, модель колонны любого реального размера все же весьма сложна. [c.114]

Для определения внутренних потоков паров и жидкости в различных сечениях сложной колонны составляют материальные и тепловые балансы, аналогичные ранее рассмотренным. Каждую секцию сложной колонны рассчитывают как соответствующую часть простой колонны. [c.279]

Материальный баланс колонны может быть составлен в массовых единицах или процентах [5—7]. Результаты расчета материального баланса колонны для ректификации сложных смесей сводят в таблицу (см. с. 63). [c.62]

Расчет сложной ректификационной колонны, разделяющей многокомпонентную смесь, требует специального подхода при составлении материальных балансов и определении составов потоков отдельных простых колонн, так как все потоки жестко взаимосвязаны. [c.178]

Рассмотрим уравнения материальных балансов для сложной колонны. [c.179]

Установлено что для фракционирующих абсорберов погрешность вычисления (округления) можно свести к минимуму при помощи метода, аналогичного ранее предложенному для сложных колонн. Количество распределяющихся компонентов в секции, расположенной ниже нижней тарелки питания, рассчитывают по уравнению материального баланса, записанному для нижней части колонны. [c.177]

Боковой поток отбирается из исчерпывающей секции. Условия 0 — конечная величина 0=0, О <С.Р. Уравнения материального баланса для исчерпывающей секции те те, что и для сложных колонн (см. главу УИ). Уравнения сходимости аналогичны рассмотренным для случая бокового отбора в укрепляющей секции (И 1 > 0). [c.239]

Неравновесные концентрации компонентов во встречных потоках определяются уравнениями материального баланса в виде уравнений рабочих линий. Для простой и сложной колонн, а также для верхней и нижней секций колонны с двумя вводами питания уравнения рабочих линий имеют вид [c.38]

Целями построения модели могут быть гносеологическое моделирование, разработка на базе построенной модели и моделирования системы управления или непосредственное использование модели в системе управления (адаптивное, дуальное управление и др.). Основным в построении модели является цель. Любой объект, процесс, явление сложны, и для них могут быть построены различные модели в зависимости от конкретно решаемой задачи, от того, для какой цели строится модель. Действительно, для абсолютного большинства известных объектов имеется целый ряд моделей в зависимости от конкретной задачи, которую предстоит решить. Так, если речь идет о предприятии, то для него строятся модели производства, снабжения, связи, экономики и многие другие, которые могут быть в той или иной степени связаны или не связаны между собой. Можно говорить также о множестве моделей отдельного объекта этого предприятия, например о моделях ректификационной колонны. Для этого объекта имеется множество моделей материального баланса, прочности, точности, функционирования и т. д. [c.11]

Математическое описание процесса массо - теплообмена, протекающего на отдельной тарелке ректификационного аппарата, включает в себя уравнения общего и покомпонентного материальных балансов, уравнения теплового баланса, уравнения парожидкостного равновесия и кинетические уравнения, количественно описывающие принятый механизм распределения массовых и тепловых потоков между контактирующими фазами. Поскольку все тарелки массообменных аппаратов связаны между собой, уравнения математического описания для отдельных тарелок должны согласовываться друг с другом и отвечать совокупным условиям, то есть материальным и тепловым балансам для колонны в целом. Для сложных схем ректификации (схемы со связанными материальными и тепловыми потоками) связь между отдельными тарелками системы и пакетами тарелок (секциями) существенно усложняется в сравнении с простыми колоннами, что также самым непосредственным образом влияет на [c.5]

Материальный и тепловой балансы сложной колонны для разделения ректификацией многокомпонентной смеси на фракции аналогичны уравнениям, выведенным ранее для бинарной смеси. [c.134]

Материальные балансы для укрепляющей и исчерпывающей частей сложной колонны могут быть представлены уравнениями рабочих линий для соответствующих частей колонны (17.32г) и (17.33г). Для расчета многокомпонентной ректификации необходимо иметь уравнения равновесия (17.8), а также уравнения теплового баланса (17.35)-(17.37). [c.135]

Анализ процесса ректификации в колонне, разделяющей сложную смесь, ведется темн же методами материальных и тепловых балансов, что и применявшиеся ранее при изучении, процессов в бинарных системах. Если при этом число независимых уравнений материального баланса в бинарных системах оказывалось равным двум, т. е. равным числу компонентов, то в сложных системах этих уравнений будет уже п. Уравнение теплового баланса, конечно, может быть только одно во всех случаях. [c.440]

Отправной точкой расчета отгонной секции колонны является состав ее нижнего продукта, уходящего из кипятильника. Применяя соотношения паро-жидкого равновесия и материального баланса при заданном и неизменном по всей высоте секции весе потоков, ведут последовательный расчет составов фаз от тарелки к тарелке снизу вверх, пока не будет достигнута питательная секция. Равным образом отправной точкой расчета укрепляющей секции сложной колонны является состав ее верхнего продукта, уходящего в паровой фазе из ее парциального конденсатора. И здесь, применяя соотношения паро-жидкого равновесия и материального баланса при заданном и неизменном по всей высоте секции весе потоков, ведут последовательный расчет составов фаз от тарелки к тарелке сверху вниз, пока не будет достигнута питательная секция. [c.440]

Аналитический расчет сложной колонны от тарелки к тарелке аналогичен изученному ранее аналитическому методу расчета простой колонны и основан на тех же принципах. Он позволяет, используя попеременно условия паро-жидкого равновесия и соотношения материального баланса, пройти всю рассматриваемую секцию колонны от ее первой до последней тарелки, ведя счет пройденным ступеням контакта и фиксируя на каждой тарелке температуру и составы равновесных фаз. [c.448]

Графическое построение траектории обратимой ректификации для сложной колонны показано на рис. И.8. По условиям материального баланса и фазового равновесия в каждом сечении промежуточной секции нода жидкость — пар проходит через фигуративную точку приведенного верхнего продукта [c.54]

Что касается сложных колонн с боковыми отборами продуктов, то точки боковых продуктов должны располагаться на линии сопряженных нод, соединяющей точки верхнего и нижнего продуктов, и, кроме того, из условий материального баланса точка питания в концентрационном пространстве должна быть центром тяжести продуктовых точек, веса которых равны их отборам. [c.128]

Технологический расчет ректификационной колонны состоит из следующих операций 1) составление материального баланса 2) определение давления в колонне 3) расчет температурного режима (температуры входа сырья, верха и низа колонны, отбора боковых погонов в сложных колоннах) 4) определение флегмового числа (кратности орошения), т. е. отношения количества орошения, подаваемого в верхнюю часть колонны, к количеству дистиллята 5) составление теплового баланса 6) определение внутренних материальных потоков 7) расчет числа теоретических тарелок 8) определение числа реальных (действительных) тарелок, [c.250]

Определение минимального флегмового числа для процесса ректификации многокомпонентной смеси вообще и для процесса азеотропной ректификации, в частности, является чрезвычайно сложной задачей. Предложенные методы применимы, главным образом, для случая ректификации идеальных смесей. Если в процессе азеотропной ректификации концентрация разделяющего агента в укрепляющей части колонны мало изменяется, то минимальное флегмовое число может быть ориентировочно определено по условиям равновесия на тарелке питания с помощью уравнения материального баланса (368), в котором вместо должна-быть подставлена концентрация отгоняемого компонента в жидкости, а вместо г/п+1 — концентрация этого компонента в равновесном паре. [c.286]

В сложной колонне с несколькими боковыми отборами и промежуточными циркуляционными орошениями количество тепла, отводимого из отдельных секций, можно определять в такой последовательности из уравнения теплового баланса колонны находить общее количество тепла, отнимаемого орошением. Затем составить уравнения материального и теплового балансов для части колонны, расположенной ниже тарелки, под которую подается нижнее циркуляционное орошение. Неизвестными в этих уравнениях являются количества жидкости, поступающей в секции циркуляционного орошения, пара, поднимающегося с тарелок секции циркуляционного орошения, и тепла, отнимаемого циркуляционным орошением. [c.60]

Внутренние материальные потоки сложных колонн, в которых расходы пара и жидкости значительно изменяются при переходе от одной секции к другой, определяют для каждой секции в отдельности. Для этого совместно решают уравнения материального и теплового балансов колонны для выбранных, сечений каждой секции. [c.62]

Многочисленные алгоритмы, подробно описанные в литературе [74, 107], не обеспечивают надежного расчета процесса разделения смесей в сложных колоннах, в особенности это относится к широко-кипящим смесям. Отсутствие сходимости и неустойчивость решения объясняются накоплением ошибок при расчете, необходимостью увязки материальных балансов на тарелке питания и сложностью расчета нераспределяемых компонентов. [c.82]

Как будет показано далее, в отличие от случая разделения бинарной системы, для сложной колонны нельзя назначать заранее полный состав обоих ее продуктов. Обычно наперед назначаются концентрации двух компонентов — одного в дистилляте, другого в остатке, или же относительные извлечения этих компонентов из заданного сырья, а необходимое сочетание концентраций лсех остальных компонентов дистиллята и остатка, отвечающее выбранным условиям разделения, определяется методом последовательных приближений, чаще всего путем совместного решения уравнений материального баланса и парожидкостного равновесия. [c.344]

Б.А.Сучков использовал методику Льюиса-Матисона при разработке алгоритмов и профамм расчёта простых и сложных ректификационных колонн, разделяющих нефтяные смеси [106]. В ра рабоганных Б.А.Сучковым алгоритмах, уравнения материального, теплови о бат[ансов, фазового равновесия решаются одновременно для каждой ступеии используются значения логарифмов концентраций для сведения покомпонентного материального баланса по нераспределённым компонентам продукт(зв разделения в зоне питания. [c.11]

Если составление материального баланса колонны не представляет затруднений, так как в процессе работы установки обычно известно количество поступающего сырья п отводимых продуктов, то составление теплового баланса несколько сложнее. Сырье, поступающее в колонну после нагрева в трубчатой печп или в каком-либо другом нагревателе, в общем случае находится в двухфазном состоянии. Теплосодеричанпе его зависит не [c.154]

Расчет ректификационной колонны, разделяющей многокомпонентную смесь, требует специального подхода при составлении материального баланса и определении состава потоков отдельных простых К0.1Г0НН, составляющих данную сложную ректификационную колонну. [c.182]

При указанном расчете материального баланса процесса ректификации то-компонентной смеси в сложной колонне, обесне-чиваюш,ей получение дистиллята, остатка и (п—2) боковых погонов, определяются полные составы продуктов, что аналогично расчету процесса ректификации бинарной смеси в полной колонне. [c.111]

Для описания процесса ректификации в сложной колонне, имеющей "глухие тарелки" по жидкости в местах вывода продуктов разделения, используются уравнения материального и теплового баланса, фазового равновесия и уравнение суинирования концентрации на кадцой теоретической тарелке. Описываемая сложная ректификационная колонна рассчитывается как ряд последовательных 1фостых колонн. [c.137]

Анализ числа степеней свободы математической модели многокомпонентной ректификации, проведенный Джиллилендом и Робинсоном а позднее Акривосом и Амундсеном", приводит к выводу, что при заданных количествах продуктов разделения можно произвольно задаваться концентрацией только двух компонентов разделяемой смеси. Концентрации остальных компонентов в продуктах разделения являются сложной функцией высоты колонны, флегмового числа, условий ввода питания в колонну и других величин. Кроме того, состав каждого из указанных продуктов должен удовлетворять уравнению материального баланса процесса [c.26]

Материальный баланс. Так как концентрация сорбтива зависит одновременно от времени (прошедшего от начала пуска исходной смеси в колонну) и от положения потока в колонне, то расчет аппарата с неподвижным слоем сорбента гораздо сложнее, чем в случае Периодического процесса (где время является основной независимой переменной) или в случае противотока (когда критической переменной является положение потока в колонне). Эта сложность отражается в Дифференциальном уравнении материального баланса [c.561]

Основное уравнение материального баланса для случая ректификациж сложной смеси получается из положения, что масса д паров, поднимающихся по колонне через определенное ее сечение, равна сумме двух величин масса Q флегмы (орошения), проходящей через то же сечение вниз по колонне, и массы В дестиллата, покидающего колонну, т. е. [c.393]

Материальный баланс колонны при ректнфнкации сложных смесей [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология