Число теоретических тарелок, абсорбция

Простейшей математической моделью является модель без учета кинетики процесса абсорбции. Насадочный абсорбер рассматривается как тарельчатый аппарат с тарелками, имеющими к. п. д., равный 1 (модель 2). Причем число тарелок выбирается равным числу ступеней, эквивалентных одной теоретической тарелке. [c.416]

Для тарельчатых абсорберов (рис. 5.23) необходимое число реальных тарелок находят через число теоретических тарелок и по значению КПД реальной тарелки (5.60) или методом кинетической кривой (см. рис. 5.17). Существенно, что при расчетах размеров абсорбционных аппаратов используются экспериментальные данные об интенсивности (кинетике) межфазного переноса целевого компонента в форме зависимости коэффициентов массоотдачи ([3 и Ру), или высоты единиц переноса ) для насадочных абсорберов, или КПД (эффективности) реальных тарелок (г ) от многочисленных параметров, влияющих на скорость массопереноса при конкретных параметрах процессов абсорбции. [c.393]

Пользуясь уравнением (150) или рис. 73, определяем соотношение между числом теоретических тарелок п и коэффициентом абсорбции А. Обычно принимают, что эффективность тарелок в адсорбере составляет 25% от эффективности теоретической тарелки. [c.234]

Расчет необходимой высоты насадки абсорбера, на поверхности которой происходит абсорбция, может быть выполнен различными методами. Так же как и для тарельчатого абсорбера, может быть найдено число идеальных контактов (число теоретических тарелок), а затем определена высота насадки, эквивалентная одной теоретической тарелке, и общая высота насадки, необходимая для достижения заданного режима абсорбции. [c.232]

Существенное влияние на эффективность абсорбции оказывает число теоретических тарелок — при увеличении их числа до 6—8 (это соответствует, примерно, 30 реальным тарелкам) удельный расход абсорбента уменьшается при прочих равных условиях. Это приводит к снижению эксплуатационных затрат. Дальнейшее увеличение числа теоретических тарелок не оказывает заметного влияния на эффективность процесса. Наиболее сильное влияние этого параметра проявляется при необходимости обеспечения высокого извлечения пропана и других углеводородов. [c.200]

Расчет абсорбции нескольких компонентов на вычислительных машинах. Рассмотренные способы расчета абсорбции нескольких компонентов громоздки и связаны с большим объемом вычислений, которые к тому же приходится несколько раз повторять. Сложность расчета возрастает с увеличением числа компонентов и ступеней. Поэтому расчет производят обычно на цифровых вычислительных машинах. Опубликованные в этой области работы [141 основаны на представлении о теоретической тарелке. По нашему мнению, целесообразнее использовать описанную выше методику. [c.297]

Количество конод КуЕ , Е Е , В Е соответствует числу ступеней противоточной экстракционной установки. Предполагается, что на каждой ступени процесс экстракционного разделения происходит до достижения равновесного соотношения концентраций целевого компонента в растворе и в экстрагенте. В этом смысле смесительно-отстойная ступень противоточной экстракции аналогична теоретической тарелке (ступени изменения концентрации) в процессах абсорбции и ректификации. [c.456]

На рис. 130 показано графическое определение числа теоретических тарелок на диаграмме /, i — x, у для абсорбции хлористого водорода при концентрации получаемой соляной кислоты 31% (Хк == 0,31), температуре поступающего газа 50°, температуре воды I = 30 и общем давлении 760 мм рт. ст. Построение выполнено для случая, когда абсорбции подвергается чистый НС1, не содержащий инертных газов и водяного пара, т. е. г/н=1, и хлористый водород полностью поглощается т. е. Ук=0. Так как Ун=1 и Хк=0,31 известны, то направление первого луча к полюсу определяется при соединении этих точек прямой линией. Кроме того, имеем Ук=0 и л-н=0, что обусловливает Хр=0. Для определения ip необходимо продолжить линию Ун — Хк до пересечения с осью ординат это дает значение ip = —100 ккал/кг. Как видно из построения, требуются четыре теоретические тарелки.. На диаграмме видно также распределение температур по тарелкам (снизу вверх) 82, 96, 108,2 и 103,5°. Количество тепла, которое необходимо отвести в дефлегматоре —ip — ts = 100 -Ь 30 = 130 ккал на 1 кг добавляемой воды или 130(1 —0,31) = 90 ккал на 1 кг соляной кислоты. [c.403]

Метод единиц переноса (метод единичных объемов) сходен с методом теоретической тарелки но в первом случае абсорбционная колонна разбивается на ряд элементов (единиц переноса) с последующим определением их числа и эквивалентной высоты каждого. Оба метода имеют тот недостаток, что при расчете нельзя получить в явном виде зависимость необходимой поверхности абсорбции от заданной степени извлечения. [c.224]

Наиболее рационально описанный процесс горячей абсорбции может быть осуществлен в абсорбционной колонне. Хлористый водород очень хорошо растворим в воде. Поэтому требуется небольшая поверхность контакта фаз и процесс может быть осуществлен в колонне небольших размеров. Зависимость числа необходимых теоретических тарелок от концентрации получаемой соляной кислоты представлена на рис. 135. Для получения стандартной кислоты, содержащей 27,5% НО, требуются всего 4 теоретические тарелки, а 31% НС1 — 5. На практике применяются не тарельчатые, а более простые и удобные в эксплуатации насадочные колонны. [c.311]

Исходя из полученного значения Ссо по уравнению (66) может быть рассчитано значение фактора абсорбции А при принятом числе теоретических тарелок и. Значение п может быть выбрано исходя из опытных данных. Так, в работе [8] при флегмовом отношении 0,13-0,14 количество теоретических тарелок, необходимых для достижения содержания окиси углерода в смеси Н2 - N2, равного (510) 10" %, составляло 13-14 при среднем к. п. д. ситчатой тарелки 0,36—0,39. [c.114]

В основу излагаемых ниже алгоритмов положен метод независимого определения концентраций потоков, по которому составы потоков при ректификации или количества каждого компонента при абсорбции определяются при помощи линеаризованных уравнений материального баланса при заданных начальных значениях температур и потоков на тарелках. Алгоритмы разработаны для. решения поверочной задачи, когда при заданных числе тарелок и флегмовом числе определяются составы продуктов. При решении проектной задачи, очевидно, необходимо выполнить серию расчетов, которая даст возможность выбрать нужный или оптимальный вариант. Основой технико-экономического анализа оптимального варианта является зависимость числа теоретических тарелок от флегмового числа N R), в соответствии с которой величины Л мин и / мин находят как асимптотические значения функции N R). [c.83]

Понятие единицы переноса и теоретической ступени. Эффективность экстракционной колонны может быть охарактеризована либо числом теоретических ступеней, либо числом единиц переноса, требующихся для разделения. Понятие теоретической ступени аналогично понятию теоретической тарелки в дистилляции или абсорбции и, несмотря на его искусственность, иногда применяется, например, при проектировании смесительно-отстойных экстракторов. Это понятие не может, однако, служить основой для решения фундаментальных проблем массопередачи. [c.99]

Другой метод анализа распределенных систем, используемый при решении дифференциальных уравнений с частными производными на вычислительных машинах, основан на представлении непрерывного процесса многоступенчатым с сосредоточенными параметрами в каждой ступени. В зависимости от принимаемых допущений относительно механизма процесса массопередачи в ступени, а также способа представления движущей силы возможны некоторые разновидности математических моделей (см. табл. 17, модели 2, 3). Простейшей математической моделью является модель без учета кинетики процесса абсорбции. Насадочный абсорбер рассматривается как тарельчатый аппарат с тарелками, имеющими к.п.д., равный 1 (модель 2). Причем число тарелок выбирается равным числу ступеней, эквивалентных одной теоретической тарелке. Расчет динамических характеристик при помощи этой модели показал неудовлетворительное представление участка запаздывания на временной характеристике процесса при малом числе ступеней разделения. Кроме того, расчет стационарных режимов может быть выполнен лишь с некоторым приближением, так как число ступеней не может быть дробным. [c.368]

Скорость процесса абсорбции может быть выражена также высотой единицы переноса (ВЕП), что соответствует высоте Аэ аппарата, эквивалентной одной теоретической ступени разделения (одной теоретической тарелке). Обозначая общую ВЕП в концентрациях фаз через Но у ъ Ьа число единиц переноса — через Л"о I/ и Л о X, число теоретических тарелок — через высоту аппарата — через к и пределы изменения концентраций для всего аппарата — через уу,, /к и хк, получим [c.40]

Рис. 9.4.5 Графический метод определения числа теоретических тарелок для случая противоточной абсорбции газов (четыре тарелки)

Расчет числа теоретически идеальных тарелок, необходимых для работы абсорбера или десорбера (см. раздел 9.5), очень сходен с вычислениями числа единиц переноса, которые уже были описаны. Действительная высота насадочной колонны не известна до тех пор, пока не получены сведения о конкретной скорости межфазного переноса, выраженной через коэффициент абсорбции или через высоту единицы переноса. Аналогично нельзя определить и число истинных тарелок, пока мы не будем знать скорость межфазного переноса на каждой реальной тарелке. Такую информацию обычно выражают через эффективность тарелки . [c.527]

ЧИСЛОМ теоретических тарелок. Поэтому, если в задаче конкретизируется степень абсорбции, то необходимо провести вычисления, по крайней мере, для двух комплектов тарелок, которые обеспечивают степень извлечения выше и ниже заданного значения, и интерполировать полученные результаты. Такая процедура заключается в применении принципа ВЭТТ к каждому комплекту тарелок для определения высоты насадки, требуемой в каждом случае. Затем проводят интерполяцию по высоте насадки и добиваются нужной эффективности. Иногда уточняют это целое число тарелок, необходимое для обеспечения большей или очень близкой степени разделения. В настоящем примере требуемая степень извлечения ацетона достигается точно при четырех теоретических тарелках 90,4 % по сравнению с заданным значением 90%. Вычисленные температуры и концентрации для каждой теоретической тарелки приведены в таблице (здесь / — [c.556]

Коэффициент полезного действия пенного аппарата Т)п для процессов, полностью завершающихся на одной теоретической тарелке (очистка газов от пыли и тумана, необратимая абсорбция и др.), зависит от числа полок п и при Г) (КПД одной полки) определяется по уравнению [c.129]

Для случая представленного на рис. 11. 21, предполагается, что поток природного газа, насыщенного водяным паром при 35 ama и 32,2°, необходимо осушить до остаточного влагосодержания 160 мг нм (точка росы —2,2°). При осутке триэтиленгликолем максимальная концентрация, которая может быть применена без необходимости вакуумной регенерации, равна около 98,5 4t. Из диаграммы точки росы (рис. 11.9) видно, что абсорбция раствором указанной концентрации при 32,2° теоретически позволяет достигнуть требуемой глубины осушки. Если циркуляция раствора гликоля равна 33,4 л на I кр абсорбированной воды, то концентрация раствора будет снии аться вследствие разбавления с 98,5 до 95,9%. Исходя из этих концентраций жидкой фазы и влагосодержания газа на входе и выходе абсорбера (найденного из рис. 11. 1), определяют рабочую линию на диаграмме. Равновесную линию находят пересчетом данных от точки росы из рис. 11.9 к влагосодрржанию газа при рассматриваемых температуре и давлении (для чего можно использовать рис. 11. 1). Для упрощения подобного анализа принимают, что температура по высоте колонны остается постоянной. После построения рабочей и равновесной линий видно, что требуется абсорбер, содержащий приблизительно 1,5 теоретической ступени (тарелки). Если далее допустить, что к. п. д. фактически применяющихся тарелок по Мерфри равен около 40" , то, проведя вертикальные отрезки на диаграмме расчета по тарелкам на 40 расстояния между рабочей и равновесной линиями для каждой тарелки, легко можно определить требуемое число фактических тарелок. Таким методом находят, что в абсорбере на рассматриваемой установке должно быть не менее шести фактических тарелок. При дальнейшем рассмотрении рис. И. 21 видно, что можно допустить значительно большее разбавление гликолевого раствора при стекании его по колонне без опасности приближения к равновесию с поступающим газом. Однако при попытках использовать возможность такого разбавления обнаруживается необходимость в дополнительных тарелках. Поэтому при выборе оптимального решения следует учитывать, с одной стороны, дополнительную стоимость абсорбера большей высоты, а с другой — увеличение затрат на перекачку циркулирующего раствора. [c.267]

Расчеты абсорбционно-десорбционных процессов по методу Кремсера — Брауна в силу допущений, принятых при выводе формул абсорбции и десорбции, являются приближенными. ЭВМ позволяет отказаться от этих допущений и решать задачу в точной постановке. Известен метод расчета от тарелки к тарелке . Суть его сводится к тому, что для каждой тарелки решаются свои уравнения материального и теплового баланса и уравнение равновесия. Методом итераций достигают установившегося режима работы колонны. Основной недостаток этого метода — использование понятия теоретической тарелки (использование уравнения равновесия). Точное определение числа теоретических тарелок не имеет большого смысла, поскольку при переходе к реальным тарелкам приходится апеллировать к к. п. д. тарелок, выбор которого в определенных пределах произволен. Точный потарелочиый расчет приобретает смысл при определении мест ввода в колонну нескольких сырьевых потоков и (или) вывода нескольких продуктовых, что встречается при ректификации многокомпонентных смесей. [c.86]

Абсорберы промышленных установок масляной абсорбции обычно имеют 20—30 реальных тарелок, что соответствует семи— десяти теоретическим. Хорошо работают абсорберы с восемью теоретическими тарелками. Из графика Кремсера (см. рис. 26) видно, что увеличение числа теоретических тарелок (выше восьми не приводит к снижению удельной циркуляции абсорбента. Однако при явлениях вспенивания в производственных условиях к. п. д. реальных тарелок резко падает, а следовательно, снижается эффективность процесса. Примем для словий нашей задачи семь теоретических тарелок. В качестве абсорбента в промысловых условиях мол<ет использоваться стабильный конденсат или его фракции. Принимаем в качестве абсорбента стабильный конденсат с молекулярной массой 160. [c.164]

Пользоваться графиком Кремсера рекомечдуется следующим образом. Допустим, нам необходимо определить скорость циркуляции масла через абсорбер, имеющий восемь теоретических тарелок. Целевым компонентом является пропан, степень извлечения которого принята равной 0,85. На оси ординат находим 0,85, по горизонтали 0,85 движемся до пересечения с кривой, соответствующей восьми теоретическим тарелкам. Опускаясь из точки пересечения вниз по вертикали на оси абсцисс находим величину эф- Зная К, У +1 и А, можно рассчитать удельный расход абсорбента. Аналогично, если известно удельное орошение, можно определить значение А. Число теоретических тарелок, необходимых для данной степени извлечения целевого компонента при известных коэффициенте абсорбции и данном количестве удельного орошения, [c.132]

Большинство абсорберов установок масляной абсорбции имеет 20—30 тарелок, что соответствует 7—10 теоретическим тарелкам. Хорошо работают аосор-беры, имеюш,ие восемь теоретических тарелок. Из рис. 73 видно, что при уменьшении скорости циркуляции абсорбента число теоретических тарелок стремится к бесконечности. Увеличение числа тарелок в абсорберах сверх восьми не приводит к уменьшению скорости циркуляции абсорбента. Левая часть кривых рис. 73 представляет собой бесконечное число теоретических тарелок. При угле наклона этих кривых, равном 45°, , = А. Кривые для ограниченного числа тарелок совпадают с кривыми, имеющими наклон, равный 45° С, при некоторых значениях А. [c.134]

Число полок п пенного аппарата определяется характером осуществляемого в нем процесса. Для необратимой абсорбции извлечения из газов нылей и туманов, теплообмена и тому подобных процессов, полностью завершающихся на одной теоретической тарелке, необходимое число полок зависит от к. п. д. одной полки т] и от требуемого общего к. п. д. аппарата Чад. При одинаковом значении т] для всех полок [c.21]

Для насадочных абсорберов и десорберов основные размеры могут быть найдены или путем определения числа теоретических тарелок и высоты, эквивалентной одной теоретической тарелке, или путем вычисления поверхности контакта фаз с использованием основного уравнения абсорбции (8. 1). Выбор диаметра и высоты такого аппарата и гидравлический расчет, включающий обоснование гидродинамического режима и определение потери напора, осуществляются с использованием расчетных уравпепий, подробно рассмотренных в 5 седьмой глапы. [c.244]

Изучение графика Кремсера показывает что для любого углеводорода при заданном значении фактора абсорбции Л коэффициент извлечения <р возрастает с увеличением числа теоретических контактов (тарелок) однако это увеличение оказывается существенны 1 лишь в пределах до 16 тарелок. Дальнейшее увеличение числа тарелок дает малозаметный эффект в смысле увеличен 1Я ср. Поэтому обычно ограничиваются 8—16 тарелками. Примем 12 теоретических тарглок, что соответствует 20—24 практическим тарелкам (при их к. п. д. 0,6-4.0,5). [c.253]

По уравнению (VI, 17) можно найти число теоретических тарелок, необходимое для достижения назначенного коэффициента 1 извлечения г-го компонента газовой смеси, характеризуемого, при данных условиях давления, температуры и уде.ть-ного расхода абсорбента в абсорбере определенным значением Л фактора абсорбции (здесь индекс г относится к коашо-ненту, а не к тарелке) [c.164]

Зная число теоретических тарелок, необходимо уметь перейти к числу действительных тарелок. Задача сводится к определению к. п. д. тарелок. Этот вопрос был уже рассмотрен в гл. XIII в связи с расчетом числа тарелок ректификационных колонн. В процессе абсорбции также можно говорить о среднем к. п. д. тарелок в данной колонне, равном отношению числа теоретических тарелок к числу тарелок, действительно необходимых для получения желаемой степени абсорбции. Удобно пользоваться к.п.д. одной тарелки, выведенным Мэрфри (гл. XIII) на основе законов диффузии. [c.767]