Флегма минимальная, колонны

Итак, каждому определенному значению съема тепла в конденсаторе укрепляющей колонны отвечает вполне определен-,ная концентрация х,, жидкой фазы (и уо равновесной ей паровой фазы), которая теоретически может быть достигнута внизу колонны лишь при бесконечном числе ее тарелок, иначе говоря, состав Хо по существу в данных условиях съема тепла теоретически недостижим. Однако, как будет показано ниже, с вполне конечным числом тарелок удается как угодно близко подойти к этому составу, иначе говоря, практически достичь его, не увеличивая расхода тепла в парциальном конденсаторе против минимального значения, отвечающего данному составу. Перейти же за предел этого граничного состава невозможно даже при бесконечном числе тарелок укрепляющей колонны. Эти важные замечания дают возможность более глубоко и точно описать сущность понятий минимального тепла конденсатора и минимальной флегмы укрепляющей колонны. Выясняется также, что. каждому определенному составу сырьевых паров, подаваемых под нижнюю тарелку колонны, при заданной степени чистоты верхнего продукта отвечает единственное минимальное значение съема тепла в парциальном конденсаторе, при котором разделительная работа колонны практически еще возможна. При любом другом меньшем значении съема тепла в конденсаторе не удается получить в колонне намеченного разделения. Любому же большему значению тепла парциального конденсатора отвечает меньшее значение граничной кон а,ентрации, так что желательный состав внизу колонны при расходе тепла, большем минимального, может быть всегда достигнут. Для этого в общем случае понадобится меньше ступеней контакта, чем при работе колонны с минимальным съемом тепла. Однако уменьшение необходимого числа тарелок происходит не пропорционально положительному градиенту djD. Необходимое число тарелок вначале падает очень резко и далее при последовательном увеличении djD достигает некоторого минимума, отвечающего бесконечно большому значению d/D. Эту важную особенность работы укрепляющей колонны необходимо рассмотреть подробно. [c.256]

Для достижения более полного разделения в необходимых случаях процесс экстракции проводят с флегмой (рис. V. 44) подобно тому, как проводится процесс ректификации. При этом исходная смесь Е подается в одну из средних ступеней, а на одном из концов экстракционной колонны часть чистого компонента (или смеси компонентов) П, выделенного из экстракта в процессе его разделения, отбирается в виде продукта, а часть Яо возвращается в виде флегмы. Минимальное флегмовое число определяется так же, как для процесса ректификации. [c.573]

В США установки извлечения этилена методом низкотемпературной ректификации работают, как правило, при относительно высоких давлениях (около 32—42 атм). Принципиальная схема такой установки приведена на рис. 61. Режим работы установки следующий охлаждение в предварительном теплообменнике до i = = 10 15° С, дальнейшее охлаждение в теплообменнике глубокого охлаждения хладагентом либо потоком остаточного газа до температуры ниже —20° С (иногда до —60° С). Для конденсации флегмы в колонне извлечения применяют этилен. Так как применение вакуума в этиленовых холодильных системах недопустимо, то минимальное значение температуры в них обычно составляет —95° С (что соответствует давлению 1,7 ата). [c.163]

Минимальное паровое число отгонной колонны. Анализ уравнения концентраций позволяет установить влияние величины парового числа на характер изменения концентраций потоков при их переходе с тарелки на тарелку. Вычтя из обеих частей первого уравнения (III.18) концентрацию флегмы, стекающей со следующей нижней тарелки, можно получить [c.140]

Режим минимального орошения сложной укрепляющей колонны с кипятильником нижней флегмы. Схему укрепляющей колонны, оборудованной кипятильником нижней флегмы, можно применить к разделению многокомпонентной углеводородной системы. Пусть состав равен хщ. Часть этой флегмы — Щ полностью испаряется в кипятильнике и смешивается с сырьем (рис. УП1.5). [c.369]

Вывод расчетных уравнений режима минимального орошения можно провести по-разному, но в конечном счете задача сведется к нахождению граничных концентраций, определяемых на основе балансов тарелки питания при условии равновесия покидающих ее потоков, представляющих соответствующие фазы искомой ОПК. Отклонение этих граничных концентраций от значений, непосредственно совпадающих с составами сырья, является наиболее ярким показателем либо степени ненасыщенности сырья, либо процесса орошения отгонной колонны или кипячения нижней флегмы укрепляющей. [c.374]

Классическим примером такой проблемы является дистилляция. В гл. 13 было показано, что при данном расходе питания и установленном составе дистиллята разделительная колонна (представляющая собой каскад элементов процесса — тарелок) еще обладает одной степенью свободы, которую можно выразить любым значением флегмового числа (или так называемого коэффициента флегмы) выше установленного минимального. Этому флегмовому числу Кп (отношению потоков флегмы и дистиллята) соответствует определенное число тарелок. Таким образом, в этом примере У = Кп- [c.328]

Минимальное произведение N (R 1) соответствует флегмовому числу R = 2,1. При этом коэффициент избытка флегмы р = 2,1 1,68 = 1,25. На рис. VI 1.4 изображены рабочие линии и ступени изменения концентраций для верхней (укрепляющей) и нижней (исчерпывающей) частей колонны в соответствии с найденным значением R. [c.126]

Известно, что доминирующей статей расходов на ведение процесса ректификации являются эксплуатационные расходы. Среди их отдельных статей большая часть приходится на организацию парового потока, подогрев и охлаждение целевых и промежуточных потоков. Поэтому для создания энергетически оптимального варианта проекта необходимо вести процесс при минимальной флегме, пониженном давлении и большем числе тарелок. Требуемая разделительная способность колонны может быть достигнута за счет увеличения флегмового числа при меньшем числе тарелок (или малой высоте слоя насадки) или при увеличении числа тарелок (высоты колонны), но с малой флегмой. С точки зрения энергетики важно установить минимальное флегмовое число, которое бы обеспечивало заданное качество продуктов разделения. Эта величина может быть определена путем минимизации экономического критерия оптимальности. [c.318]

Эти выводы имеют большое практическое значение при поиске путей усовершенствования условий работы ректификационных колонн. Действительно, в последнее время сохраняется тенденция уменьшения флегмового числа вплоть до минимального. Поскольку при этом должна увеличиваться высота колонны, то действительная степень снижения флегмы может быть определена в результате анализа капитальных, эксплуатационных затрат на организацию и ведение процесса. [c.484]

При 0=0 и = 0 оперативные линии обеих частей колонны совпадают с прямой, проведенной иод углом 45 . Такой режим работы колонны известен под названием полный возврат флегмы или бесконечное орошение. При этом на каждой тарелке колонны достигается максимально возможное разделение. В колонне, работающей в режиме бесконечного орошения, высокая степень разделения достигается при минимальном числе тарелок. Этот режим и способ определения числа тарелок графически изображен на рис. 80, б. [c.146]

На линиях подачи сырья и флегмы установлены регулирую-шие клапаны,на которые подается сигнал цикличности. В качестве генератора сигнала могут быть использованы микроЭВМ, микроконтроллеры и т. п. При этом жидкость, перетекая с тарелки на тарелку в виде потока флегмы и сырья, входит в контакт с паром, поднимающимся с нижележащих тарелок. Чередование максимального и минимального значений скорости движения жидкости по тарелкам колонны строго зависит от времени цикла и определяется в результате решения системы уравнений, описывающих процесс массопередачи в динамике (см. ниже). [c.221]

Минимальное чнсло флегмы в ректификационной колонне [c.669]

Величину возврата можно выбирать в пределах, ограниченных с одной стороны минимальным теоретическим возвратом (при бесконечно большом числе ступеней экстрагирования) и с другой стороны бесконечно большим возвратом, прн котором из экстрактора не отводятся ни рафинат, ни экстракт. Последний случай аналогичен работе ректификационной колонны при бесконечно большой флегме (раздел X, пп. 42, 43). [c.766]

В колонне заданный состав ректификата уд может быть получен при изменении потока флегмы от некоторой минимальной вели- чины до бесконечно большой. [c.116]

Ур будут выравниваться и в пределе, не нарушая условия (1У.21), станут равными у р. Рабочая линия займет предельное положение ОНВ определяемое точкой Н Хр, у р], находящейся на линии равновесия. Это положение рабочей линии будет отвечать режиму работы колонны с минимальным потоком флегмы, при котором еще обеспечивается получение ректификата заданного состава у . [c.116]

Рассмотрим также то, как при помощи энтальпийной диаграммы можно определить минимальные потоки флегмы и паров и соответственно минимальное количество тепла О , отнимаемое в верху колонны, и минимальное количество тепла Ов, подводимое в низ колонны. [c.120]

В реальных условиях работы колонны потоки флегмы и паров должны превышать их минимальные значения, следовательно, ОУО должно быть больше (Od/D] , а Oв/W— больше Ов/Щтт- Соответственно полюс Р должен быть расположен выше полюса Р2, а полюс Р — ниже полюса Р . [c.120]

Проведенное построение числа теоретических тарелок показывает, что этот параметр зависит от парового числа П = G/W в нижней части колонны, т.е. от положения рабочей линии. При увеличении парового числа рабочая линия перемещается ближе к диагонали диаграммы х—у, поворачиваясь вокруг точки W. В этом случае число тарелок уменьшается. Минимальное число теоретических тарелок в нижней части колонны будет получено при П = G/W —> или Ф = 1, когда рабочая линия сольется с диагональю. Построение числа тарелок для этого случая выполняют между равновесной кривой и диагональю в интервале изменения концентраций флегмы от Xw до х . [c.130]

При изменении температуры вводимого сырья будет изменяться его энтальпия hp, что потребует соответствующего изменения величин и Og. Как следует из приведенных выражений, с повышением температуры сырья hp увеличивается) количество отбираемого в конденсаторе тепла должно также увеличиваться. При этом возрастает поток флегмы в концентрационной части колонны, а количество подводимого в кипятильнике тепла О в уменьшается в соответствии с уравнением (IV.52). Однако величина не может быть меньше количества тепла, соответствующего минимальному паровому числу согласно уравнению (IV.24). [c.153]

Рассмотрим ректификацию многокомпонентной смеси (рис. 1У-22) в случае работы колонны при полном возврате флегмы (Л —> °о). В этом случае число тарелок в колонне будет минимальным (N i ). Обозначим число ступеней изменения концентраций, включая кипятильник через [c.169]

В колонне заданный состав ректификата может быть обеспечен нри изменении количества флегмы от некоторой минимальной величины мин ДО бесконечно большого ее значения. [c.97]

При установившемся режиме для данной ректификационной колонны веса ректификата О и паровой части сырья Со являются вполне определенными величинами. Что же касается флегмы г, то ее величина (как было показано ранее) может изменяться в широких пределах — от минимального значения, определяемого но уравнению (4. 12), до бесконечно большой величины. [c.136]

Располагая данными по составу равновесных паровой и жидкой фаз при входе в колонну, определяют минимальный вес флегмы [4]. [c.190]

В заключении рассмотрим влияние флегмового числа на высоту колонны, т,е, на число теоретических тарелок. Из рис, 3,7, следует, что при полной флегме, когда П= СС, число тарелок минимальное. В случае Я = Яшн число тарелок равно бесконечности, т,е, требуется колонна бесконечной высоты, что нереально. Наконец, для рабочего оптимального флегмового числа Я = 2Я мин требуется число тарелок несколько большее, чем для , [c.41]

Минимальная флегма в колоннах разделения двухкомпонентной системы соответствует минимальной движущей силе процесса или соответственно минимальному изменению концентраций. Зона минимального изменения концентраций или зона условно постоянных концентра- [c.69]

Торман [19], Геммекер и Штаге [87], а также Шнайдер и Шмид [89] показали, что головка колонны должна удовлетворять следуюш им требованиям обеспечивать легкость регулировки и измерения флегмового числа обладать минимальной удерживающей способностью по жидкости иметь простую и механически прочную конструкцию, применимую как для работы при атмосферном давлении, так и под вакуумом обеспечивать герметичность аппаратуры при распределении флегмы предотвращать подвисание жидкости обеспечивать точность измерения температуры паров и подачу флегмы в колонну при температуре кипения или с небольшим переохлаждением. Кроме того, головка должна позволять регулировать и измерять нагрузку и флегмовое число в любой момент времени. Подобные измерения необходимо проводить в тех случаях, когда нагрузка колонны превышает 500 мл/ч, при которой визуальным путем уже нельзя подсчитать число образующихся капель. Особенно важно беспрепятственно измерять температуру паров. При этом необходимо следить за тем, чтобы на термометрический карман не попадали капли переохлажденной жидкости и давление в точках измерения температуры и давления было одинаковым. [c.379]

Как известно, основные вычислительные трудности, возникающие прн решении этой задачи, связаны с проблемой достижения сходимости итерационного расчета. Книга Ч. Холланда Многокомпонентная ректификация является монографией, посвященной в основном систематическому излои<ению одного из наиболее эффективных методов сходимости расчета — 0-методу. В книге рассматривается применение этого метода и приводится решение различных задач многокомпонентной ректификации, включая расчет колопп с полным возвратом флегмы и при минимальной флегме, сложных колонн, установок со стриппинг-секциями и т. д. Описаны различные подходы к расчету процесса многокомпопепт-ной ректификации методика расчета от тарелки к тарелке , когда в качестве независимых переменных выбраны составы продуктов разделения (автор называет ее методикой Льюиса и Матисопа) методика независимого определения концентраций, когда в качестве независимых переменных принята температура фаз на тарелках (методика Тиле и Геддеса). Последняя методика применяется наиболее широко и рекомендуется для сочетания с 0-методом сходимости. Большой практический интерес представляет таюке ()-мстод составления тепловых балансов. [c.10]

Прямым методом определения соответствующих значений у и X между тарелками колонны является графическое решение уравнений (V-58) и (V-59) с помощью диаграммы энтальпия — состав. Этот метод был впервые разработан Понтоном и Саварн и описан в работе Робинсона и Гиллиленда. Данный тип диаграмм полезен также при определении минимальной флегмы для колонны, имеющей неравные мольные потоки по высоте колонны. [c.347]

Как было установлено выше, минимальная флегма в колоннах разделения двухкомпонентной системы соответствует минимальной движущей силе процесса или соответственно минимальному изменению концентраций. Зона минимального изменения концентраций или зона условно постоянных концентраций располагается в окрестности питающей тарелки. Для двух компонентной системы существует одна такая зона. При разделении многокомпонентных систем (более чем трех) зон постоянных концентраций уже две. [c.69]

С помощью сырьевой коноды (х =0,07, /с= 0,276) можно было бы по тепловой диаграмме найти значения минимальных расхода тепла в кипятильнике и съема тепла в конденсаторе, совместимых с желательной работой колонны. Однако для закрепления определенного режима разделения в колонне зададимся, например, составом /1=0,317 паров 61, поднимающихся на верхнюю тарелку. Состав встречной этому пару флегмы и равновесной эвтектическому пару 0 , поднимающемуся с верхней тарелки, по условию [c.308]

Найти значение минимального флегмового числа для случаев, когда а) сырье поступает па тарелку питания перегретым выше температуры конца кипения (см. рис. VIII.9) и б) сырье поступает в насыщенном паровом со-стояшш, но в укрепляющей колонне выкипает часть флегмы, стекающей с ее нпжней тарелки (см. рис. VIII.10). [c.379]

Обычно коэффициент избытка флегмы, при котором достигается оптимальное флегмовое число, не превышает 1,3 [2]. Предложено [3] находить Я по минимальному значению N Я - - 1), полагая, что это произведенпе пропорционально объему ректификационной колонны (/V — число ступеней изменения концентрации, или теоретических тарелок). Определим К рекомендуемым способом. [c.126]

Небольшое число тарелок, расположенных выше тарелки питания, резко уменьшает концентрацию тех компонентов, летучесть ко- торых меньше летучести тяжелого ключевого компонента, а выше располагается верхняя зона постоянной концентрации (см. рис. 44). Небольшое число тарелок, расположенных ниже тарелки питания, резко уменьшает концентрацию тех компонентов, летучесть которых больше летучести легкого ключевого компонента, а ниже располагается вторая зона постоянной концентрации. Таким образом, для многокомпонентной системы при минимальной флегме колонна делится на пять зон (см. рис. 44). [c.70]

Рабочие флегмовые числа принимаются с избытком проггив минимального. Следует подчеркнуть, что увеличение флегмового числа в процессах экстрактивной ректификации связано с необходимостью соответствующего увеличения расхода разделяющего агента для поддержания желательной его концентрации в колонне. В связи с этим обычно процесс проводится при небольших коэффициентах избытка флегмы (против минимального), равных 1,1— [c.247]

В обоих процессах экстрактивной ректификации углеводородная смесь подается на 50-ю тарелку, а разделяющий агент — на 96-ю, считая от куба. Оставшиеся 4 тарелки до верха колонны обеспечивают удаление из дистиллата фурфурола, содержание которого в углеводородных смесях должно быть минимальным, Регулирование процесса осуществляется следующим образом устанавливаются постоянные расходы исходной смеси, флегмы и разделяющего агента и температура последнего, а регулируемым параметром является нагрев куба. Соотношение расходов разделяющего агента и подаваемой смеси углеводородов составляет около 12 1 по объему. Надежным критерием для контроля процесса является состав углеводородной части смесей на тарелках, промежуточных между кубами и тарелками, на которые подаются исходные смеси углеводородов. Так, было найдено, что при 30—35% концентрации непредельных углеводородов в жидкости, отбираемой с 30-й от куба тарелки колонны для разделения бутилена-2 и н-бутана, концентрация бутилена в н-бутане, получаемом в качестве дистиллата, не т1ревышает 3—4%, а бутилены-2 получаются со степенью чистоты 95—98%, [c.294]

Для увеличения поверхности контакта фаз на внутреннюю стенку трубы наплавляют стеклянный порошок или припаивают горизонтально и наклонно небольшие стеклянные стержни, как в известной колонне с елочным дефлегматором. Наклонные стержни служат также для подачи флегмы, стекаюш,ей по стенкам, к оси колонны (рис. 249). В модифицированной модели, предложенной Рэем [17], стержни расположены перпендикулярно к стенкам. Достигаемая при этом эффективность разделения указана в табл. 48. Колонну с елочным дефлегматором используют в несложных процессах перегонки, требуюш,их минимального времени пребывания жидкости в колонне. Например, в таких колоннах проводят [c.336]

Гоповки лабораторных ректификационных колонн могут быть с частичной (парциальной) или полной конденсацией поступающих в них паров. На практике получили распространение в основном последние, поскольку ни позволяют стабильнее вести процесс и регулировать орошение колонны постоянной по составу флегмой. Основные требования к головкам следующие простота регулирования и измерения флегмового числа точное измерение температуры паров малая инерционность по запасу жидкости минимальное переохлаждение флегмы, стекающей в колонну относительная простота устройства и герметичность, обеспечивающая работу при атмосферном давпении и в вакууме. [c.97]

Рассмотрим, как нри помощи энтальпийпых диаграмм определяются минимальный вес флегмы и минимальное количество тепла Q , отнимаемое в верху колонны (рис. 4. 14). [c.111]