Уравнение и ректификации бинарных смесе

Обычно при расчете ректификации бинарной смеси заданы расход, состав и состояние исходной смеси, а также составы дистиллята и кубового остатка. Первые два уравнения из системы (111.57) используют для определения расходов дистиллята и кубового остатка, а третье и четвертое уравнения — для определения тепловых нагрузок кипятильника и дефлегматора при выбранном флегмовом числе. [c.58]

Для иллюстрации применения уравнений балансов рассмотрим ректификацию бинарной смеси. Введем следующие обозначения Ср, Оу, Сд., 0 1 (r v — потоки соответственно сырья,. пара (с тарелки питания), жидкости (с той же тарелки), жидкости и пара, уходящих из колонны С , и Су — концентрация низкокипящего [c.85]

Модуль РК представлен системой уравнений (11,16)—(11,33), описывающей типовой процесс ректификации бинарной смеси. [c.104]

По аналогии с ректификацией бинарных смесей можно записать следующее уравнение материально-теплового баланса, справедливое для любого компонента смеси [c.166]

Модуль РК представлен системой уравнений (11,16)—(11,33), описывающей типовой процесс ректификации бинарной смеси/ При моделировании данной ХТС проводился полный расчет модуля реактора на каждой итерации расчета модуля РК. Как показали расчеты, общее число итераций дри расчете ХТС в целом оказывается сравнимым с числом итераций, необходимых для расчета модуля РК. [c.102]

Определение температурного режима процесса производится на основе найденных составов продуктов в результате решения уравнений изотерм или уравнений однократного испарения и конденсации смесей. Составление теплового баланса процесса и определение внутренних материальных потоков в колонне производится так же, как и для случая ректификации бинарных смесей. [c.97]

Число теоретических тарелок (ЧТТ) при ректификации бинарных смесей определяют, решая совместно уравнения равновесия фаз, материального и теплового балансов. При этом используется графический метод расчета ЧТТ (метод Мак-Кеба и Тиле), При ректификации многокомпонентных смесей ЧТТ определяется методом от тарелки к тарелке , приближенными (например, по Львову— [c.249]

Пример. Проиллюстрируем использование формулы (10) на примере расчета процесса ректификации бинарной смеси бензола и толуола, поступающей в колонну при температуре кипения. Известно, что для этой смеси равновесная кривая имеет следующее уравнение (см. выше) [c.253]

Так как исходные (Х1, г/ ) и конечные (Хз, г/з) концентрации в потоках обеих фаз заданы требованиями процесса разделения, то нахождение интегралов в выражениях (в) легко осуществляется графическим способом по кривой равновесия и рабочей линии (рис. Х1-18). Итак, по уравнениям (в), зная величину Ку или Кх, можно определить рабочую высоту колонны, обеспечивающую заданные условия ректификации бинарной смеси. [c.542]

Наиболее прост и детально разработан расчет процессов ректификации бинарных смесей, поскольку состав таких смесей однозначно определяется содержанием одного компонента. Обычно бывают заданы расход Р н и состав Ха исходной смеси, а также составы дистиллята Хд и кубовой жидкости х . Целью расчета является определение основных параметров технологического режима и необходимого разделяющего действия ректификационной колонны. Расходы продуктов разделения Я и находятся с помощью уравнений материального баланса [c.551]

Расчет колонн для ректификации многокомпонентных смесей, в частности определение числа теоретических тарелок и минимального флегмового числа, основан на тех же принципах, что и расчет колонн для ректификации бинарных смесей. Все наиболее распространенные методы расчета основаны на методе Сореля и общепринятых допущениях, упрощающих его. Поэтому уравнения материальных балансов и рабочих линий для бинарных смесей применимы в этом сл чае по отношению к каждому компоненту, а процедура определения числа теоретических тарелок в колонне характеризуется теми же ступенчатыми вычислениями от тарелки к тарелке при помощи этих рабочих линий и данных фазового равновесия. Однако здесь возникают значительные дополнительные затруднения. [c.77]

По рабочему флегмовому числу н по заданным относительным концентрациям легколетучего компонента определяющей дары в начальном и конечных продуктах (обычным расчетом как при ректификации бинарной смеси) составляются уравнения рабочих линий для укрепляющей и отгонной частей колонны. Эти рабочие линии вместе с кривой равновесия определяющей пары дают решение числа теоретических тарелок в колонне любым из методов, разработанным для расчета процесса ректификации бинарной смеси. [c.109]

При ректификации бинарной смеси решение задачи об оптимальном значении Г/ сильно упрощается. Весьма приближенный, но несложный анализ по выбору агрегатного состояния питания может быть проведен даже без применения вычислительных машин на основе уравнений Фенске, определяющих величину минимального. флегмового числа Ятт,1п. При этом принимаются допущения, что относительная летучесть постоянна, скрытые теплоты испарения компонентов ровны и капитальные затраты на организацию процесса меняются несущественно. [c.231]

Процесс ректификации бинарной смеси может быть изображен также в энтальпийной диаграмме I—х. Рассмотрим метод построения. Выведем предварительно уравнение процесса. Для колонны укрепления можно написать уравнение материального баланса [c.82]

Как мы уже упоминали, периодическая ректификация бинарных смесей поддается приближенному расчету на основе достаточно простых уравнений для многокомпонентных же смесей расчет может быть выполнен только с применением ЭВМ. Причем даже в этом случае на расчет составов дистиллята и куба при работе без отбора дистиллята (полный возврат флегмы) может уйти несколько часов [207]. Некоторое ускорение решения дает использование метода характеристических температур [235]. [c.62]

Минимальное флегмовое число при ректификации бинарной смеси можно определить и другим уравнением [c.17]

При ректификации бинарных смесей уравнение материального баланса по общему количеству внешних потоков и по количеству распределяемого между продуктами компонента позволяет определить количество получаемых продуктов при заданном содержании в дистилляте и остатке низкокипящего компонента. [c.24]

Метод определения потерь эксергии в процессе ректификации. Известный метод определения потерь эксергии в процессе ректификации бинарной смеси с помощью диаграммы л —5 [78] основан на уравнении А8 2 — С[8 1 2 2—где А5]2 — увеличение энтропии вследствие необратимости на участке между сечениями 1 и 2 РК. [c.187]

Величину ВЕП при ректификации бинарных смесей или при абсорбции однокомпонентного газа обычно рассчитывают по уравнению [c.165]

При ректификации многокомпонентной смеси материальный и тепловой балансы для колонны в целом можно составить таким же образом, как и при ректификации бинарной смеси [см. уравнения (IV, 1) и (IV, 14) то же самое относится также и к материальному балансу для любого г-го компонента многокомпонентной смеси или для суммы нескольких компонентов. [c.166]

В заключение следует заметить, что данные по испарению и ректификации бинарных смесей находятся, по-видимому, близко от линии, отвечающей //2, если соответствующие кривые строить в виде зависимости /д от Не, вводя в уравнения скорость газа, взятую относительно скорости поверхности жидкости (3/2 от средней скорости ламинарной пленки). [c.244]

Примечание. Описанная процедура дает относительно удобный метод приближенного расчета колонн для ректификации бинарных смесей. Использование постоянных средних значений высоты единицы переноса для отдельных фаз в каждой секции в общем может оказаться неудобным. Однако этот метод легко обобщить с целью расчета потоков и физических свойств, которые необходимы для определения с большей точностью значений высоты единицы переноса на каждой ступени. Еще более правильный результат получается путем графического интегрирования уравнения (9.180). Для рассматриваемого примера высота колонны оказывается равной 7,23 м. [c.541]

Рабочие линии, отвечающие этим уравнениям для компонентов в нижней части колонны, имеют одинаковый наклон. Количество флегмы в нижней части колонны можно найти тем же методом, как и при ректификации бинарных смесей, если известно количество флегмы в верхней части О и термодинамическое состояние исходной смеси. По уравнениям (13-35) и (13-39) получим [c.714]

Полученные уравнения материального, теплового залансов и уравнения равновесия позволяют легко выполнить расчет процесса ректификации бинарных смесей. Для расчета )ектифика-ции многокомпонентных смесей приходится учитыв ть некоторые особенности. [c.115]

В. Лойд с соавт. на основании уравнений баланса для периода движения пара и жидкости провел сравнение циклического и обычного процессов. При этом вводились следующие допущения полное смешение жидкости в период движения пара, постоянная и равная эффективность по Мерфри для всех ступеней, поршневой характер слива жидкости и отсутствие массопереноса при сливе. Была рассмотрена ректификация бинарной смеси для случая полного конденсатора. [c.213]

Различия в мольных энтальпиях испарения могут оказывать заметное влияние на число теоретических ступеней разделения особенно при малых флегмовых числах или при малой относительной летучести компонентов и высокой разделительной способности колонны. Графический метод Мак-Кэба и Тиле в этом случае заметно усложняется, так как при этом рабочие линии процесса ректификации не являются прямыми. Однако видоизменение метода Мак-Кзба и Тиле, предложенное Фишером [134], относительно упрощает графические построения. Биллет [135] вывел уравнения для расчета рабочих линий, соответствующих процессу ректификации бинарных смесей при различных мольных энтальпиях испарения компонентов. Тум [136] разработал метод прямого расчета числа теоретических ступеней разделения при ректификации идеальных бинарных смесей с конечным флегмовым числом, в котором учтены различия в энтальпиях испарения. [c.98]

Укажем еще на два метода расчета числа теоретических ступеней, которые не зависят от конструктивных особенностей колонны и поэтому могут применяться как для тарельчатых, так и для насадочных колонн, а также для колонн с другими видами насадок. Меркель [167] разработал метод, в соответствии с которым процессы противоточного массообмена представляют в энталь-пийной диаграмме Н—х—г/. По ней находят изменение состава жидкости и пара, их количества, а также подводимую и отводимую теплоту (рис. 80). К сожалению, получено незначительное число энтальпийных диаграмм, и применение этого метода ограничивается небольшим числом смесей. Некоторые сведения по этому методу можно найти в литературе [73, 75, 103]. Биттер [261 ] дал сводку различных приемов вычислений для определения числа теоретических ступеней разделения при ректификации бинарных смесей эти приемы основаны только на уравнениях рабочих линий и служат основой для графических методов решения с применением энтальпийной диаграммы. [c.126]

Следующий этап расчета — определение числа теоретических и действительных (практических) тарелок. При ректификации бинарных смесей число теоретических тарелок находят, решая совместно уравнения равновесия фаз, материального и теплового балансов и используя графический метод расчета (метод Мак-Кэба — Тиле). [c.109]

При допущении о постоянстве относительных летучестей и флегмовых чисел по высоте соответствующей части колонны можно для расчета ректификации многокомпонентной смеси получить уравнения, аналогичные уравнениям для бинарных смесей, воспользовавшись преобразованиями исходных уравнений рабочей линии и равновесия, введенными Андервудом. [c.175]

При выводе этого уравнения автор исходил из общепринятого в теории ректификации бинарных смесей положения о том, что при условии работы колонны с минимальным флегмовым числом требуется бесконечно большое число тарелок, а следовательно, составы жидкости или пара на двух соседних тарелках будут одинаковы. Так, для выбранных ключевых компонентов автор берет следующее соотношение из уравнений (ХИ,4) материального баланса [c.91]

Таким образом, ири всяком заданном разделении минимальное флегмовое число Ямин и минимальное число теоретических тарелок тгйин> легко определяемые по кривым фазового равновесия для каждой разделяемой пары, являются действительно необходимыми и совершенно достаточными критериями для того, чтобы расчет процесса ректификации любой многокомпонентной смеси был сведен к расчету процесса ректификации бинарной смеси. Этот способ расчета не уступает по точности столь трудоемкому ступенчатому методу. Разумеется, уравнения рабочих линий могут и должны быть скорректированы в тех различных случаях,когда необходимо внестите или иные существенные поправки в тепловой или материальный баланс процесса.Тем более, что,строго говоря,рабочие линии, отображающие [c.109]

В процессе пленочной дистилляции весьма важной задачей является поддержание устойчивого режима течения пленки, предостерегающего ее от разрыва. Возможность разрушения пленки связана с существованием некоторого минимального расхода жидкости, при котором твердая поверхность перестает смачиваться жидкостью. Величина этого минимального расхода зависит от физико-химических свойств жидкости (вязкости, угла смачивания), а также динамических напряжений, связанных, например, с градиентом поверхностного натяжения. В случае ректификации этот градиент может возникнуть за счет непрерывного изменения состава жидкой смеси, либо за счет градиента температуры [245, 246]. В работе [247] экспериментально исследована скорость массопередачи при эквимолярной пленочной ректификации бинарных систем, протекающей в условиях поверхностной нестабильности. Для учета влияния градиента поверхностного натяжения на коэффициент массопередачи предложено полуэмпирическое уравнение, которое удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными по ректификации бинарных смесей, таких, как четыреххлористый углерод—бензол и бензол—1,2-дихлорэтан. [c.125]

Как уже отмечалось выше, процесс отмывки может рассчитываться как процесс ректификации бинарной смеси СО - N2 в потоке инертного газа — водорода. Данный метод расчета изложен в работе [15]. Не останавливаясь подробно на рассмотрении этого метода расчета, отметим, что количество азотоводородной смеси, окисьуглеродной фракции и ее состав определяются путем совместного решения шести уравнений уравнения материального баланса колонны уравнений материальных балансов колонны для каждого из компонентов (по числу компонентов в исходной смеси) и уравнения энергетического баланса колонны. Для решения этих уравнений дополнительно составляют уравнение, полученное из предположения, что процесс отмывки окиси углерода жидким азотом является процессом ректификации бинарной смеси СО - N2 в потоке инертного газа - водорода, с помощью которого необходимое для отмывки количество азота определяют следующим образом [c.116]

В известных аналитических методах расчета числа тарелок при ректификации бинарных смесей не рассмотрен вопрос об оптимальном месте подачи сырья в колонну. Ниже с использованием методов Смокера [1] и Андервуда [2, 3] даны уравнения для определения оптимального места ввода сырья в колонну с учетом к. п. д. тарелок. [c.33]

В заключение отметим, что полученные уравнения для расчета оптимального места ввода сырья в колонну с учетом к. п. д. тарелок могут быть шспольэованы при расчете ректификационных колонн и оптимальном управлении непрерывного процесса ректификации бинарных смесей. [c.36]

По ранее выведенному уравнению положения рабочей линии при неадиабатической ректификации бинарных смесей [c.52]

Неслютря на сравнительно обширный литературный материал, относящийся к исследованию процесса ректификации бинарных смесей в пленочных колоннах, эти данные не были до настоящего времени обобщены, и рекомендовать достаточно точные уравнения для расчета пленочных ректификационных колонн затруднительно, поскольку упомянутые данные были получены для колонн с различными I, d vi lid, при работе с различными смесями и нагрузками, при гидродинамической стабилизации парового потока и при неорганизованном входе и выходе пара из колонны. [c.118]

Результаты проведенной работы были использованы для обобщения известных авторам надежных экспериментальных данных яо ректификации бинарных смесей в трубчатых пленочных колоннах (табл. 2). В этой таблице приведены также данные авторов, полученные при испытаниях всех описанных колонн. Экспериментальные значения ВЕП г рассч) тывались по значениям конечных составов Увх и у ых (по усредненны.м равновесным данным). Для получения расчетных значений ВЕП ог использовано известное уравнение аддитивности фазо-зь х сопротивлений входящие в его состав ВЕПг и ВЕП, оп-релеля.1 сь по уравнениям (4) и (5). [c.129]

После принятия состава дистиллата и вычисления состава исчерпанной жидкости и количеств обоих продуктов приступают к расчету числа теоретических тарелок. Как и при расчете ректификации бинарных смесей, следует основываться на рабочей линии, как результате материального баланса, и на данных равновесия. В противоположность двухкомпонентной системе, где одна рабочая линия представляет материальный баланс обоих компонентов для произвольных сечений колонны, при ректификации многокомпонентных смесей составляем уравнение рабочёй линии для каждого компонента отдельно. Материальный баланс любого компонента выражается уравнением, аналогичным уравнению в двухкомпонентной системе [c.713]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология