Тарелки ректификационные модели

При расчете массообменных процессов неравномерность распределения элементов потока на тарелках обычно учитывается по локальным характеристикам ограниченных объемов массообменного пространства, в пределах которых допускается идеализированное представление о механизме переноса вещества. Выделенные таким образом локальные объемы с однородными свойствами описываются типовыми гидродинамическими моделями. От числа, типа элементарных моделей и способа их взаимосвязей зависит точность описания структуры потоков в целом. Рассмотрим отдельные типовые модели структуры движения жидкости по тарелке ректификационной колонны. [c.87]

Расчет коэффициентов эффективности для ячеечной модели движения потока жидкости на тарелке ректификационной колонны [c.243]

Расчет разделительной способности тарелки ректификационной колонны для диффузионной модели движения потока жидкости [c.382]

Тарельчатая ректификационная колонна состоит из отдельных, связанных между собой элементов тарелок колонн, дефлегматора и куба испарителя. Математическое моделирование работы таких многоэлементных объектов обычно осуществляют следующим образом выводят сначала уравнения математической модели каждого элемента, а затем, объединив эти уравнения в общую систему, получают математическую модель всего объекта. В соответствии с этим подходом необходимо найти динамическую модель процессов, протекающих на отдельной тарелке ректификационной колонны, а также динамические модели дефлегматора и куба испарителя. [c.20]

Таким образом, окончательно математическая модель массообменного процесса на тарелке ректификационной колонны принимает вид [c.23]

Полученные уравнения справедливы для любой тарелки ректификационной колонны, кроме питающей. Для питающей тарелки в уравнение материального баланса следует ввести еще одно слагаемое, учитывающее поступление питания (1 ). Поэтому математическая модель процесса ректификации на питающей тарелке имеет вид [c.24]

Пример 2. Исследовалась гидродинамика потока жидкости на тарелке ректификационной колонны. Вводили трассер и измеряли отклик на выходе из тарелки. Для описания движения потока жидкости была предложена ячеечная модель, содержащая один устанавливаемый параметр число ячеек. Из экспериментальных данных было установлено, что число [c.53]

В результате решения системы уравнений математического описания определяются составы продуктов разделения, составы и температуры по всем тарелкам колонны, а также величины потоков жидкости и пара ка тарелках. Математическая модель может использоваться для исследования различных режимов разделения, а также для расчета различных статических характеристик ректификационных колонн, разделяющих бинарные смеси компонентов с резко отличающимися температурами кипения. [c.314]

Значительную переработку претерпела четвертая часть, где рассмотрены аппараты для проведения процессов массопередачи. При анализе работы аппаратов широко использован метод математического моделирования. Систематизированы математические модели различных типов аппаратов. Расширены вопросы, связанные с оформлением новых методов проведения процессов массопередачи насадочные эмульгационные колонны и аппараты с внешним подводом энергии. Заново представлены обш,ие закономерности гидродинамики барботажного слоя, влияние структуры потоков на эффективность тарельчатых колонн. Дана оценка эффективности массопередачи на тарелках прн разделении многокомпонентных смесей, систематизированы математические модели тарельчатых ректификационных колонн. [c.4]

Как следует из табл. 14 при моделировании ректификационных колонн в качестве гидродинамических моделей тарелок используются в основном для жидкости — модель идеального перемешивания и ячеечная модель, а для пара — модель идеального вытеснения и идеального перемешивания. Идеальное перемешивание пара соответствует предположению о конденсации его на тарелке, что обычно допускается при использовании понятия теоретической тарелки. [c.297]

Математические модели ректификационных колонн, основанные на замене реальных тарелок теоретическими ступенями разделения, получили широкое распространение в практике проектных расчетов, поскольку позволяют вести расчет колонны без учета гидродинамической обстановки на тарелках. По существу эти модели (см. табл. 14, модели 3, 5 и 6) представляют собой попытку замены описания ректификационной колонны описанием аппарата с полной конденсацией пара на ступенях разделения. До некоторой степени это отражает свойства процесса ректификации, поскольку взаимодействие паровой и жидкой фаз, имеющих различные температуры, сопровождается явлениями конденсации. Вместе с тем такая замена, по существу, игнорирует межфазный массообмен, который также влияет на работу ректификационной колонны. [c.302]

В общем случае математическое описание тарельчатой ректификационной колонны содержит следующие уравнения и соотношения уравнения материального и теплового покомпонентного баланса, соотношения для расчета условий фазового равновесия, уравнений для расчета кинетики массопередачи и уравнений для описания условий работы кипятильника и дефлегматора колонны. В зависимости от принимаемых допущений, которые диктуются конкретными условиями эксплуатации, степенью изученности отдельных явлений, а также назначением модели, описание может содержать различные по сложности и детализации соотношения для расчета условий фазового равновесия (например, учет неидеальности паровой и жидкой фаз) и кинетики массопередачи на тарелках. Рассмотрим описание колонны и составим програм- [c.366]

При расчете реальных ступеней разделения ректификационных и абсорбционных колонн для описания процесса массопередачи используют уравнения связи эффективности тарелки с параметрами модели парожидкостных потоков [уравнение (3.45)]. Величина локальной эффективности, входящая в эти уравнения, служит для характеристики кинетики массопередачи и может быть определена разными способами. В большинстве случаев коэффициент массопередачи может быть определен через коэффициенты массоотдачи в паровой и жидкой фазах с последующим определением локальной эффективности и получением критериальных уравнений. В ряде работ Ю. Комиссарова с сотр. [c.150]

Ректификационные колонны 3, 4, 10. В математической модели ректификационных колонн приняты следующие допущения разделяемая смесь — бинарная жидкость в колонне находится при температуре кипения, а пар насыщенный конденсатор для колонн 3, 4 — полный, для колонны 10 — парциальный колонна работает в адиабатических условиях массопередача на тарелках эквимоляр-ная к. п. д. тарелок принимается постоянным по всей колонне относительная летучесть смеси постоянна по высоте колонны. Математическая модель ректификационной колонны представляет собой следующую систему уравнений [43, с. 18]. [c.53]

Динамическое поведение ректификационной колонны может быть получено интегрированием системы дифференциальных уравнений, составляющих модель, при начальных условиях, заданных в нулевой момент времени концентрации в каждой секции тарелки колонны (i =. 1, 2,. . . , п, j = О,. .., m) [c.118]

При моделировании ректификационной колонны обычно применяют так называемый потарелочный метод, который состоит в построении модели отдельной ступени и ее повторении при программировании для всех остальных ступеней. Для завершения модели к ней присоединяют математические описания питающей тарелки, кипятильника и конденсатора. [c.157]

Так как на каждой тарелке протекает химическая реакция, то вся колонна не может быть заменена эквивалентной теоретической системой равновесных тарелок, как это делается для обычной ректификационной колонны. В модели, кроме того, должна быть учтена эффективность каждой тарелки, влияющая на процесс разделения. Предполагается, что эффективность тарелки равна 70%. [c.173]

Основу математического описания ректификационной колонны составляет математическое описание процесса массопередачи на отдельной тарелке. При сделанных предположениях относительно характера движения жидкости и пара на тарелке ее математическое описание представляется системой уравнений, одно из которых служит характеристикой гидродинамической модели идеального смешения для жидкости (11,14), а другое — описанием гидродинамической модели идеального вытеснения для пара (II, 15). Интенсивность источника массы для уравнения, отражающего изменение состава пара по высоте массообмен-ного пространства тарелки, в данном случае можно выразить соотношением (11,26). Поскольку рассматривается разделение бинарной смеси, ее состав полностью характеризуется концентрацией только одного компонента, например легкого. [c.71]

Математические модели ректификационных колонн, основанные на замене реальных тарелок теоретическими ступенями разделения, получили широкое распространение в практике проектных расчетов, поскольку позволяют вести расчет колонн без учета гидродинамической обстановки на тарелках. По существу эти модели (см. табл. Щ-2, модели 3, 5 и 6) представляют собой попытку замены описания ректификационной колонны описанием аппарата с полной конденсацией пара на ступенях разделения. [c.256]

В статье рассмотрено понятие коэффициента разделения компонента исходной смеси между продуктами ректификационной колонны. Приведены выражения коэффициентов разделения через величины потоков пара и жидкости и температуры на тарелках колонны. Указаны основные свойства коэффициентов разделения сравнительно слабая зависимость от состава сырья, монотонное уменьшение с увеличением температуры кипения компонентов (для узких нефтяных фракций), приблизительно линейная зависимость логарифмов коэффициентов разделения от логарифмов кипения для распределяющихся компонентов. Рассмотрено применение коэффициентов разделения в процессе последовательных приближений к решению при расчете тарельчатых моделей ректификационных колонн. [c.208]

Функциональный оператор адсорбера А 1вх(0> вх(0. G t), 0свх(О, ф(0 0i- p(O. 0с вых (О , очевидно, является нелинейным, поскольку в уравнения (5.3.1) — (5,3.3) входят нелинейные члены произведения входных, выходных и внутренних параметров и нелинейная функция х((5,ф). Произведем линеаризацию системы уравнений (5.3.1) — (5.3.3). В предыдущем разделе была подробно описана процедура линеаризации системы уравнений, описывающих процесс ректификации на отдельной тарелке ректификационной колонны. Метод линеаризации математической модели процесса адсорбции в общих чертах совпадает с аналогичным методом, использованным при линеаризации математической модели процесса ректификации. В связи с этим в настоящем разделе процедура линеаризации системы уравнений (5.3.1) —(5.3.3) будет изложена более сжато, без подробного разъяснения каждо- [c.237]

Расчеты по пп. 2 и 3 повторяются до получения совпадающих значений концентраций и величин потоков на двух последовательных итерациях. Для ускорения сходимости при расчете значения используется итеративный метод Вегстейна. В результате решения системы уравнений математического описания определяются составы продуктов разделения, составы и температуры по всем тарелкам колонны, а также величины потоков жидкости и пара на тарелках. Математическая модель может использоваться для исследования различных режимов разделения, а также для расчета различных статических характеристик ректификационных колонн, разделяющих бинарные смеси компонентов с резко отличающимися температурами кипения. [c.327]

Задание 1 — кривая ИТК сырья задание 2 — требование на содержание примесей в продуктах задание 3 — условие подачи сырья в колонну подпрограмма 1— разбиение непрерывной исходной смеси на условные дискретные компоненты и переход от кривой ИТК к концентрациям компонентов подпрограмма 2 — расчет по линейной модели ориентировочных значений показателей четкости и температурных границ разделения и далее на их основе расчет величин отборов продуктов подпрограмма 3 — расчет доли отгона сырья на входе в колонну и определение их энтальпии подпрограмма 4 — поверочный расчет тарельчатой модели ректификационной колонны с определением состава продуктов, температуры и величины потоков пара и жидкости на тарелках подпрограмма 5 —ручное или машинное изменение параметров задачи, числа тарелок или режима работы колонны по дпpiD грамма 6 — уточнение содержания примесей в продуктах на основе обратного перехода от условных дискретных компонентов к непрерывной смеси подпрограмма 7 — расчет составов продуктов из концентраций в кривые ИТК и стандартной разгонки и вычисление дополнительных показателей качества нефтепродуктов. [c.89]

Программы расчета рабочих режимов ректификации отличаются большим разнообразием по сложности модели процесса (упрощенные и точные), постановке задачи расчета (проектная, проектно-проверочная, проверочная), виду разделяемой смеси (близко-кипящие, нефтяные, смеси углеводородных газов, азеотропные, гетероазеотропные), типу ректификационных колонн или комплексов (простая колонна, колонна со стрипингами, несколькими вводами питания, гетероазеотропный комплекс), используемому алгоритму (независимое определение концентраций, метод трехдиагональной матрицы, метод от тарелки к тарелке, релаксационный метод, матричный метод). Большинство из этих методов рассмотрено в гл. 7, так же как и расчет фазового равновесия. [c.564]

Математическое моделирование ректификационных колонн для разделения многокомпонентных систем с учетом кинетики массообмена и гидродинамической обстановки на тарелке требует прежде всего достаточно разработанной модели механизма массопередачи на ступени разделения, что и определяет, в первую очередь, адэкватность математической модели в целом реальному объекту. [c.76]

Разделительная способность массообменного элежнта. Разделительная способность элемента ректификационной колонны (тарелки) существенно зависит от структуры движения взаимодействующих потоков и поэтому определяется исходя из конкретной гидродинамической модели жидкости на тарелке и пара в межтарельчатом пространстве. При этом расчет основан на определении локальных характеристик нроцесса с последующим усреднением по всему массообменному пространству. [c.123]

Установка представила собой модель исчерпывающей части экстрактивно-ректификационной колонны. Отбираемый из верха колонны пар конденсировался, конденсат смешивался с жидкостью, отбираемой из куба, и эта смесь подавалась в верх колонны. Благодаря этому легко обеспечивалась стабильность режима процесса. При установившемся режиме измерялись расходы материальных потоков и отбирались пробы жидкости и пара с каждой тарелки. Обработка опытных данных производилась графическим методом Мак-Кэба и Тиле, поскольку разделяемая смесь являлась бинарной. Данные опытов показали, что рабочая линия процесса ректификации, выраженная в относительных концентрациях изобутана в углеводородной смесч, во всех случаях близка к прямой. [c.264]

Традиционный потарелочный расчет ректификационных колонн с использованием широкоизвестных зависимостей для определения эффективности тарелок по диффузионной, ячеечной, комбинированной и др. моделям уже предполагает пря.мо-ток жидкости на смежных тарелках, что не верно и, в свою очередь, вносит большую погрешность в определение числа таре- [c.193]

Влияние периода пульсации и времени пребывания жидкости на тарелке на режим работы ректификационной колонны. Для исследования динамического поведения нестационарной ректификации может быть использована квазидинамическая модель, в соответствии с которой для каждого момента времени рассчитывается значение расхода жидкости и пара на каждой из тарелок колонны, а расчет составов дистиллята и кубового продукта для заданных условий разделения проводится с учетом статической модели процесса ректификации, учитывающей реальное распределение потоков пара и жидкости в виде комбинированной модели. [c.227]

Непрерывно работающая ректификационная установка Штаге модели <Ла бодест с колонной иэ стекла, содержащей колпачковые тарелки с отражательными перегородками для пара [c.242]

О целью приближения модели расчета ректификационных колонн к действию реальных составлена программа на ШИ М-222, включающая секционирование тарелок, частичное, пере- мешивание паров секций меадзу собой и брызгоунос на тарелках. Контакт мевду паром и жидкостью в кавдой секции рассчитывается по дискретной модели взаимодействия, фаз. [c.35]

Исходя из этих соображений, Рийнсдорп и Маарлевельд [40] построили модель ректификационной установки (для колонны с 32 тарелками) из пассивных элементов и 25 катодных повторителей. К системе уравнений, описывающих динамику содержания, применены упрощающие предположения 3, 8, 9а, 10 и 13. Уравнения были линеаризованы, и по ним была построена модель нестационарных процессов изменений содер->1<ания, потока жидкой фазы и давления. В результате моделирования были получены логарифмические частотные характеристики. К недостаткам этого подхода можно отнести большие затраты на изготовление модели из пассивных элементов, имеющих неточные частотные характеристики. [c.497]

Пешина и Шефчик моделировали ректификационную установку на машине МН-7 [39,52] и на машине АП-3 [51]. В первом случае была построена модель колонны с тремя тарелками, во втором — с десятью. В обоих случаях была моделирована целиком ректификационная установка со всеми регулирующими и стабилизирующими контурами. Все три работы проводили, чтобы убедиться в том, что динамические характеристики ректификационной установки стабилизируются, согласно [28], путем поддержания постоянного отношения потоков [c.497]

Оценим целесообразность использования ячеечной модел для описания движения потока жидкости на ректификационной тарелке, сравнив дисперсию относительно среднего 5ср и дисперсию адекватности 5ад. Для этого составим ютношение в виде [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология