Число единиц переноса, колонны

Рис. VII.5. Графическое определение общего числа единиц переноса в паровой фазе для верхней (укрепляющей) части колонны в интервале изменения состава пара от у до г/ и для нижней (исчерпывающей) — в интервале от у до Ур.

Физическая интерпретация уравнения (7.44) довольно проста. По гипотезе квазистационарности переходная часть будет локализована в точке колонны, где 1. Первые два члена в правой части уравнения (7.44) являются числами единиц переноса, требуемыми для той части колонны, в которой абсорбция протекает в кинетическом режиме. Последний член выражает число единиц переноса для диффузионного режима. Конечно, уравнение (7.44) применимо как к условиям прямотока, так и противотока. [c.87]

Расчет барботажных ректификационных колонн. Число единиц переноса щ на тарелку определяется по уравнению (17-37), причем числа единиц переноса в паровой фазе п и в жидкой фазе щ для колпачковых и ситчатых тарелок можно найти но формулам [c.693]

Движущая сила массопередачи имеет максимальное значение при работе аппарата в режиме идеального вытеснения число единиц переноса и высота аппарата в этом случае минимальны. В реальных аппаратах движение фаз может в значительной степени отличаться от модели идеального вытеснения. Степень отклонения реальной структуры потоков от модели идеального вытеснения (степень продольного перемешивания) для колонных аппаратов чаще всего оценивается на основе диффузионной модели коэффициентами продольного перемешивания. [c.53]

Рассчитаем число единиц переноса, необходимое для достижения заданного извлечения. В зоне внутренней реакции уравнение материального баланса на бесконечно малой высоте колонны имеет вид [c.103]

Второй способ графическое определение числа единиц переноса методом единичных объемов. Для расчета, например, абсорбера разбивают колонну на ряд элементов (единичных объемов). Под единичным объемом подразумевают такой объем аппарата, в котором изменение содержания компонента я одной ИЗ фаз равно средней движущей силе в пределах этого же объема. [c.675]

Учитывая, что при химической абсорбции А/ С 1 и сопоставлении уравнений (7.21) и (7.24), видим что в процессе химической абсорбции для достижения того же извлечения требуется большее число единиц переноса. По-видимому, это вызвано те м, что одно и то же количество газа должно быть растворено в меньшем количестве жидкости (Л1 < С 1). Преимущество процесса химической абсорбции заключается в том,что требуются колонны намного меньшего диаметра вследствие низкого расхода жидкости. Тем более, возможность прямоточной подачи позволяет поддерживать более высокие скорости жидкости и газа, которые приводят, в свою очередь, к снижению необходимого диаметра колонны и более высоким значениям/г а. Также следует отметить, что процессы химической абсорбции привлекательны потому, что во многих случаях физическая растворимость газа настолько мала, что процесс физической абсорбции в насадочной колонне практически не выполним из-за необходимости поддерживать высокое отношение объемов жидкости к объемам газа. [c.83]

По известным паровой и жидкостной нагрузкам колонны рассчитывается скорость барботажа паров и , расход флегмы по тарелке g l и фактор Ру = МгР . Найдя по уравнению (1П.160) значение наклона т линии равновесия для рассматриваемых на тарелке условий, можно рассчитать параметр mG]g. Высота слоя светлой жидкости на тарелке рассчитывается по уравнениям (111.158) и (111.159). Далее, по уравнению (111.159) рассчитывается время контакта флегмы, а по (111.157) и (111.158) определяются числа единиц переноса /У г и соответственно. Подстановка, найденных величин в уравнение (111.156) или использование графика на рис. 111.40 позволяет рассчитать т) . [c.218]

Число подлежащих определению элемептов ректификации будет то же, что и для колпачковой колонны, т. е. 2п неизвестных. Здесь вместо неизвестного числа тарелок N входит неизвестное число единиц переноса И, остальные элементы те же. [c.335]

Безразмерная высота колонны для текущего и полного значения h равна числу единиц переноса по дисперсной фазе. Безразмерные концентрации (5.23) и (5.24) равны, соответственно, степени извлечения по дисперсной фазе и степени насыщения по сплошной фазе. Отрицательное значение степени извлечения соответствует степени насыщения, и наоборот. [c.221]

Сначала обычными методами (графически или аналитически) находят число единиц переноса (Тп) или число теоретических ступеней (Пт.п), обеспечивающее при противотоке фаз заданную степень разделения. Далее определяют к х или /г кв и по уравнению (VI.133) или (VI.134) находят требуемую высоту колонны. [c.238]

Расчет полых абсорбционных колонн можно производить с достаточной для практических целей точностью, используя уравнения материального и теплового баланса и такие показатели процесса, как число единиц переноса [86] [c.260]

В производствах крупного масштаба, где необходима большая производительность, но требуется умеренное число единиц переноса для разделения смеси, эффективны колонные экстракторы с механическими мешалками, в частности роторно-дисковые экстракторы. [c.650]

Один из методов учета продольного перемешивания при расчете высоты колонн заключается в том, что в уравнение (П1.33) подставляются кажущиеся высоты единиц переноса Н оу или Яо, числа единиц переноса при этом рассчитывают для модели идеального вытеснения, т. е. по уравнениям (П1.36)— (П1.38). При использовании диффузионной модели продольного перемешивания кажущиеся высоты единиц переноса можно рассчитать по следующим зависимостям [И, 12] [c.53]

Высота рабочей зоны. Для коэффициентов продольного перемешивания в распылительных колоннах нет надежных корреляционных зависимостей. Однако известно, что в сплошной фазе происходит сильное продольное перемешивание движение же дисперсной фазы (в случае если капли не очень широко распределены по размерам) приближается к режиму идеального вытеснения. Поэтому при расчете высоты рабочей зоны примем следующую структуру потоков для сплошной фазы — идеальное перемешивание, для дисперсной — идеальное вытеснение. В этом случае необходимое число единиц переноса по дисперсной фазе определяется уравнением [c.143]

До сих пор были рассмотрены лишь методы, позволяющие рассчитать необходимое для разделения число теоретических ступеней или число единиц переноса. Испытания колонны с применением [c.135]

По второму методу движущая сила рассчитывается через чнсло единиц переноса, а кинетика выражается с помощью высоты единицы переноса ВЕП (для насадочных колони) или числа единиц переноса, соответствующего одной тарелке (для тарельчатых колонн). [c.671]

Диаметр колонных экстракторов с механическим перемешиванием фаз рассчитывают по формуле (14.28) с учетом суммарной нагрузки на поперечное сечение аппарата. Расчет высоты этих аппаратов сводится к определению числа единиц переноса ту и количества экстракционных элементов (секций) [c.381]

Эффективность таких колонн низка (число единиц переноса на тарелку 0,05—0,1), но может быть повышена при уменьшении расстояния между тарелками. [c.639]

Эффективность разделительных аппаратов колонного типа с непрерывным контактом фаз, к каковым относятся насадочные и пленочные ректификационные колонны, часто выражают также через высоту единицы переноса — ВЕП и соответственно через число единиц переноса — ЧЕП. В основе этих характеристик лежит рассмотренное выше понятие о движущей силе массообмена, обусловливающей перенос вещества в колонне отсюда и термин единица переноса . Высоте единицы переноса соответствует высота такого участка разделительной части колонны, для воображаемых концов которого разница в составах входящего (выходящего) и выходящего (входящего) потоков одной из фаз равна средней движущей силе на этом участке. Поскольку применительно к ректификации движущая сила в принципе может быть представлена в виде разности [у—у ) или х —л ), то по отношению к соответствующей разности высоту единицы переноса обозначают как (ВЕП)ог/ или (ВЕП)ох. [c.72]

При любом числе единиц переноса, требующемся для разделения смеси, и при необходимости обеспечить большую производительность эстракционной аппаратуры, пригодны горизонтальные смесительно-отстойные экстракторы. Однако для установки таких аппаратов требуется большая производственная площадь, возрастающая примерно пропорционально необходимому числу единиц переноса. В связи с этим наблюдается тенденция к замене горизонтальных смесительно-отстойных экстракторов вертикальными смесительно-отстойными (ящичными) и колонными экстракторами различных типов. [c.650]

Пользуясь значениями объемных расходов жидкости Уш (см. пример 19-4), находим по формуле (19-24) числа единиц переноса для верхней части колонны [c.697]

В реальной колонне число единиц переноса неизменно, поэтому в ходе перегонки изменяется состав дистиллята. Число единиц переноса, необходимое в начальный момент перегонки для достижения заданной степени разделения смеси и получе- [c.698]

Высота экстракционной колонны может быть найдена также нри помощи числа единиц переноса (см. первую главу). [c.293]

Однако при всех положениях рабочей линии число единиц переноса в колонне остается неизменным. В связи с этим изменяется во времени состав дистиллята концентрация НК в нем снижается, принимая после- [c.494]

Число действительных тарелок Пд для каждой части колонны находят построением кинетической кривой (см. стр. 427) или делением общего числа единиц переноса для данной части колонны на число единиц переноса, приходящееся на одну тарелку. Полученное число тарелок суммируют и получают величину для колонны. [c.500]

При расчете процесса ректификации многокомпонентной смеси требуется определить диаметр аппарата, число единиц переноса (ступеней разделения), необходимое для осуществления заданного разделения, флегмовое число, распределение температур, потоков и концентраций компонентов по высоте колонны, тепловые нагрузки дефлегматора и кипятильника, а также установить место оптимального ввода питания в колонну. [c.505]

Наконец, сравним случаи противотока и прямотока. При Я > >Н/и почти нет разницы в числах единиц переноса, необходимых для прямотока и противотока. При Я < Н/и различие существует, и предпочтителен противоток. Однако это различие мало. Рассмотрим, например, предельный случай, в котором МЯ = I. При прямотоке вся колонна будет работать в режиме внутренлей реакции и из уравнения (9.22) Л/ = 1п(1/т). При противотоке следует сделать разграничения. Если Н1и близко или равно Н, то почти вся колонна работает в режиме поверхностной реакции, и № = = (и/МН) п /х)-, эта величина только немного меньше, чем в случае прямотока (действительно, М/ = 1 и Н/и Я). Если НЦ] [c.105]

Целью химического производства является превращение предмета труда, которое может характеризоваться изменением Ах. Такое изменение связано с технологической переменной у, причем при периодическом процессе у обозначает время пребывания материала в аппарате. Для колонных аппаратов непрерывного действия (с определенной скоростью потока) среднее время пребывания можно выразить через высоту (длину) высота/скорость = время. Если же представить Ах через число единиц переноса, то у получится из произведения числа единиц переноса на высоту. (длину) одной единицы переноса (или время). Таким путем при известных питании, скорости потока, числе единиц переноса и высоте единицы переноса получаются основные размеры аппарата диаметр и высота (или длина). При увелтении масштаба, т. е. при пересчете аппаратуры на увеличенную производительность, надо принять во внимание, что высота единицы переноса зависит от коэффициента переноса, а на него в свою очередь влияют скорость потока и диаметр аппарата. [c.191]

Для количественной оценки равновесных условий массообмена по аналогии с теоретической тарелкой (или теоретической ступенью) вводят понятие единицы переноса (или единичного объема). Под единицей переноса понимают элемент высоты колонны, для которого средняя движущая сила равна раэности концентраций на выходе и входе в элемент. В соответствии с этим определением интегралы в выражениях (5.6) и (5.7), взятые в пределах единицы переноса, равны 1 [346-348]. Поэтому соответствующие интегралы по всей высоте колонны равны числу единиц переноса (сокращенно ЧЕПс и ЧЕПд) [c.219]

Труднее упростить выражение для расчета числа единиц переноса, так как для этого необходимо знать соотношение между концентрациями селективнопроникающего компонента по обе стороны мембраны. Однако в частном случае, например при вакууме в дренажном пространстве колонны, соотношение давлений Рг практически равно нулю, и выражение (6.52) для расчета числа единиц переноса приобретает вид [c.219]

По рис. VI 1.5 находим обш,ее число единиц переноса в верхней Поув и нижней По н частях колонны [c.128]

Количественная характеристика процессов, протекающих в насадочной колонне, по указанным выше причинам может быть получена лишь полуэмпирически на основе теории подобия. Чильтон и Кольборн [163] для оценки эффективности массообмена в насадочных колоннах ввели понятие числа единиц переноса (ЧЕП). Это понятие учитывает тот факт, что в насадочной колонне в Лро-тивоположность тарельчатой колонне массо- и теплообмен осуществляется в виде бесконечно малых элементарных ступеней [c.122]

Построения ступенек, соответствующих единицам переноса, проводят методом проб и ошибок, затраты времени на это не очень велики. Если кривая равновесия и рабочая линия являются прямыми (хотя и не параллельными), то точность метода можно повысить, используя среднее логарифмическое значение для у —ух и у1—уь-Однако в большинстве случаев погрешность, вносимая спрямлением одной или обеих кривых или использованием среднего арифметического вместо среднего логарифмического, не существенна. Чтобы наглядно представить взаимосвязь между числом теоретических ступеней разделения и числом единиц переноса, выше был намеренно рассмотрен наиболее простой из графических методов. Другие точные и приближенные методы описаны в работах Штаге и Джуилфса [71 ]. В весьма интересной статье, содержащей математическое описание понятий п и ЧЕП, Аркенбут и Смит [ 166 ] показали, что согласно их расчетам нередко ВЭТС оказывается более удобной единицей длины колонны, чем ВЕП. [c.126]

В этом случае движущая сила рассчитывается косвенно через число единиц переноса, а кнне-тика выражается через высоту единицы переноса ВЕП (для насадочных колонн) или через число единиц переноса пц, соответствующее одной тарелке (для тарельчатых колонн). [c.679]

Экстракторы с принудительным перемешиванием, в которых достигается значительно большая интенсивность массопередачн, в последнее время все более широко применяются в промышленности. В крупных производствах, где требуется умеренное число единиц переноса, могут применяться колонные экстзакторы с мешалками, напрнмер роторио-дисковые. [c.776]

Коэффициенты теплоотдачи от частицы к жидкости в насадочных колоннах и псевдоожиженных слоях имеют важную общую особенность. Их можно выразить через коэффициент тепло- и массообмена одиночной частицы с помощью некоторых корректирующих множителей, если только число Пекле для частиц велико (ианример, больше 1000) илн, что то же самое, мало число единиц переноса для насадочной колонны или псевдоожиженного слоя. Если же число Пекле для частиц мало, т, е. велико число единиц переноса теплоты, то средние коэффициенты теплоотдачи могут оказаться крайне малыми. По-видимому, этот эффект в соответствии с изложенным в 2.1.5 можно объяснить неоднородностью распределения скорости газового потока. Необходимо отметить, что в таком случае в расчетах уже нельзя использовать средний коэффициент теплоотдачи необходим так называемый микропотоковый анализ, основаншлй на детальном учете локальных скоростей течения и локальных коэффициентов теплоотдачи. Локальные коэффициенты теплоотдачи при малых числах Пекле теоретически рассчитывались, но экспериментальные данные до настоящего времени отсутствуют. По-видимому, в этом направлении необходимы дальнейшие исследования. [c.94]

Определение ч11сла единиц переноса. Графическим методом (стр. 584) определено число единиц переноса для исчерпывающей колонны 3,7, для укрепляющей колонны 8,3 (см. рис. 19-12). [c.695]

Определение оптимального расхода флегмы. Простой и достаточно точный метод, предложенный Плановским, основан на наличии пропорциональности между высотой колонны и числом единиц переноса Ын, с одной стороны, и между поперечным сечением колонны и расходом пара, определяемым величиной Я + I, с другой стороны отсюда вытекает пропорциональная зависимовть между объемом колонны и произведением + ]). Величину оптимального флегмового числа получают, построив график функции [c.358]

Число единиц переноса для верхней части колонны г равно площади, ограниченной полученной кривой, осью абсцисс и ординатами, проведенными через точки, в которых концентрации равны ур и у , указанную площадь измеряем в принятом масщтабе. В данном случае г = 5,55. [c.332]

Особенность расчета периодически действующих ректификационных колонн, работающих при R = onst, состоит в том, что флегмовое число и число единиц переноса (или число теоретических ступеней) определяют для начального или конечного момента процесса. Расчет выполняют обычно графическим способом (см. главу X) применительно к изменению концентраций в пределах от (хр) до (для начального момента) или от (хр) до Xi (для конечного момента), причем соответствующие две граничные ко1Гцентрации должны быть заданы. Принимая произвольно промежуточные значения концентраций хр, Хр и т. д., проводят парал- [c.501]

Расчет колонн периодического действия, работающих с получением дистиллята постоянного состава Хр = onst), начинают с нахождения флегмового числа и числа единиц переноса для конечного момента процесса. Затем, принимая произвольно ряд меньших значений R, строят для каждого из них рабочую линию и вписывают между ней и линией равновесия число единиц переноса, определенное для конца процесса, так как это число в реальной колонне остается неизменным во времени. Далее по диаграмме у—х находят составы кубовой жидкости, соответствующие принятым значениям R. [c.502]