Число многокомпонентных смесей

В промышленных условиях сырье процесса экстрактивной ректификации обычно представляет многокомпонентную смесь, иногда даже сложную систему типа нефтяных фракций с практически бесконечным числом точечных компонентов по кривой ИТК. Методы расчета ректификации многокомпонентных систем изложены в главе VHI здесь же для выяснения принципиальных особенностей расчета процесса экстрактивной ректификации принимается бинарное сырье и индивидуальный растворитель. Это сводит задачу к изученным в главе V методам расчета ректификации тройных смесей, проще и нагляднее всего представляемых на треугольных диаграммах. [c.341]

Целью расчета ректификационной колонны, разделяющей многокомпонентную смесь, является определение условий, позволяющих получить продукты желательных качеств при назначенных исходных параметрах процесса. Так, в ходе расчета должно быть найдено рабочее давление в колонне, условия ее орошения, число теоретических тарелок в ее секциях, выбран тип контактного устройства, определены составы концевых продуктов и величины эффективности реальных тарелок колонны. [c.344]

Для получения масел с низкой температурой застывания в технологию их производства включен процесс депарафинизации, целью которого является удаление из масляного сырья твердых углеводородов. Под твердыми углеводородами подразумеваются все углеводороды, имеющие при комнатной температуре кристаллическое строение. Углеводороды этой группы при понижении температуры выкристаллизовываются из раствора в масле, образуя структурированную систему, связывающую жидкую фазу. Твердые углеводороды масляных фракций, так же как и жидкие, представляют собой многокомпонентную смесь (табл. 16) парафиновых углеводородов (от ie и выше), различающихся по структуре и числу атомов углерода в молекуле, твердых нафтеновых, содержащих 1—3 кольца в молекуле и имеющих длинные боковые цепи нормального и изостроения, а также твердых ароматических и нафтено-ароматических, различающихся по общему числу колец [c.116]

Если же имеются данные о равновесии в тройных и т. д. системах, составляющих многокомпонентную смесь, то число коэффициентов, подлежащих определению, возрастает и для их определения можно воспользоваться соответствующими равновесными данными. [c.410]

В промышленности наиболее часто разделяют не бинарные, а многокомпонентные смеси, ректификация которых является более сложным и менее изученным процессом. В отличие от бинарных смесей — систем, обладающих лишь двумя степенями свободы, многокомпонентная смесь представляет собой систему, число степеней свободы которой равно числу компонентов, составляющих эту смесь. Отсюда вытекает сложность анализа и расчета процессов ректификации таких смесей. [c.495]

Если подобрать соответствующую скорость перемещения сорбента, объемные скорости подачи разделяемой смеси и отбора получаемых компонентов, то можно разделить многокомпонентную смесь на две любые части, которые затем, подвергнув аналогичному процессу разделения на других колонках, разделить еще на две части каждую. При достаточном числе колонок можно осуществить полное разделение сложной смеси. [c.157]

Элюентный (проявительный) способ выгодно отличается от фронтального тем, что он позволяет полностью разделить многокомпонентную смесь. В отличие от фронтального способа исследуемую смесь вводят в колонку в виде порции раствора или газа, а не непрерывно, как при фронтальном способе. После введения такой порции колонку промывают растворителем или газом-носителем (проявляют). На выходе из колонки детектор фиксирует непрерывно концентрацию, а связанный с ним регистрирующий прибор записывает выходную кривую в виде ряда пиков, число которых соответствует числу разделенных компонентов. [c.16]

S, то можно разделить многокомпонентную смесь на две любые части. Хотя этот вариант непрерывной хроматографии позволяет разбить смесь лишь па две фракции, каждую из этих фракций можно в свою очередь подавать на другие колонки, работающие по методу непрерывного разделения, и при достаточном числе колонок можно осуществить полное разделение смеси. [c.441]

Другое известное допущение, применяемое в расчетах, заключается в использовании дифференциального метода представлении состава непрерывной смеси. Исходная многокомпонентная смесь представлена в виде дискретного ряда узких углеводородных фракций с определенными температурами кипения. На каждой тарелке рассматриваются два граничных условных компонента со средней температурой кипения фракции. Обычно число фракций составляет 25 - 30. [c.154]

Если многокомпонентную смесь необходимо разделить на составляющие ее компоненты к, то число N колонн, как отмечалось в разд. 17.3.1, должно быть N = /с — 1. При этом расчет каждой колонны, которую в этом случае называют простой, может быть произведен по аналогии с расчетом колонны для бинарной ректификации. Тогда в каждой колонне, за исключением последней, в результате проведения процесса ректификации получают один практически чистый компонент и смесь других компонентов, которые разделяются в последующих колоннах. В последней колонне установки получают два практически чистых компонента. [c.134]

Интересное решение этой задачи дано в работе, где в качестве определяющего параметра взята величина дМ/дп, равная числу теоретических тарелок, приходящихся на одну (нижнюю) тарелку укрепляющей секции при режиме полной флегмы. Сведя многокомпонентную смесь к бинарной и произведя ряд упрощений, автор получил зависимость между минимальным числом тарелок и оптимальным значением параметра дМ/дп, обеспечивающим минимальный объем колонны. Этот метод дает возможность быстро, хотя и приближенно, вычислять оптимальные параметры (процесса многокомпонентной ректификации. [c.128]

Если необходимо разделить многокомпонентную смесь на, чистые компоненты, то использование режима неполного исчерпывания крайних по летучестям компонентов приводит л,ишь к неоправданному увеличению числа колонн. [c.182]

Наибольшее распространение имеет проявительный (элюант-ный) метод хроматографии, так как он дает возможность полностью разделить многокомпонентную смесь. При этом методе в колонку вводят порцию газовой смеси, затем колонку промывают газом-носителем (проявляют). На выходе из колонки детектор фиксирует концентрацию компонентов смеси, а регистрирующий прибор записывает выходную кривую в виде ряда пиков, число которых соответствует числу определяемых компонентов. Размеры (площади) пиков характеризуют количественное содержание компонентов. [c.190]

Расчеты флегмового числа, скорости испарения и необходимого числа тарелок для фракционирования нефти становятся чрезвычайно трудными, если питание и продукты отбора характеризуются только кривыми ТВР типа, представленного на рис. V-47. В этом примере почти бесконечное число компонентов может быть представлено как многокомпонентная смесь, содержа- [c.368]

Сложная многокомпонентная смесь может быть проанализирована по методу добавок (см. 17) с достаточной точностью и чувствительностью на все составляющие. Однако из-за чрезвычайной кропотливости и длительности анализа по этому методу его применяют лишь в ограниченном числе случаев. Главное применение он находит при составлении эталонных смесей на загрязненной основе и при проверке правильности имеющихся эталонов. [c.153]

Если выбрать подходящие скорости перемещения сорбента, объемные скорости подачи пробы в пункте Ъ и отбора менее летучей фракции в пункте <5, то можно разделить многокомпонентную смесь на две любые части. Хотя этот вариант непрерывной хроматографии позволяет разбить смесь лишь на две фракции, каждую из этих фракций можно в свою очередь подавать на другие колонки, работающие по методу непрерывного разделения, и при достаточном числе колонок можно осуществить полное разделение смеси. [c.441]

Вместе с тем при разделении многокомпонентных смесей усложняется и аппаратурное оформление процесса ректификации. Многокомпонентную смесь нельзя разделить в одной колонне, подобно бинарной смеси. В общем случае число колонн для ректификации многокомпонентной смеси должно быть на одну меньше, чем число компонентов, на которые раз-деляется смесь, т. е. для разделения смеси из п компонентов требуется n — 1 колонна. [c.495]

Целесообразно рассматривать многокомпонентную смесь как единое целое. В таком случае для характеристики эффективности колонки удобно использовать 2 — величину [3], определяющую число пиков одинаковой высоты, которые могут расположиться на хроматограмме между двумя пиками, выбранными для подсчета 2, при условии достаточного разделения. Таким образом, значение Z зависит от того, по каким веществам оно определяется. Например, 2 возрастает [c.39]

Всюду выше неявно предполагалось, что макросистема представляет собой совокупность элементов одного сорта. Иногда встречаются также открытые макросистемы более сложного типа (например, многокомпонентная смесь), составленные из элементов разных сортов. Равновесную функцию распределения таких макросистем можно построить, основываясь на очевидном обобщении процедуры получения явного вида (5.1.18) функции .с. Необходимо, во-первых, учесть, что в число аргументов функции распределения / макросистемы, составленной из элементов разных сортов, нужно включать не только координаты г) и импульсы р всех [c.93]

Для приближенного определения числа тарелок и флегмового числа можно пользоваться методикой, рекомендуемой для расчета колонн, работающих с отбором дистиллята. В этом случае многокомпонентную смесь разбивают на ряд последовательных бинарных пар и к каждой такой бинарной смеси применяют уравнение (11,33) или упомянутую ранее номограмму. При этом под 11 5 понимают сумму всех более высококипящих, чем данный, компонентов, от которых его отделяют эту сумму выражают в долях начальной загрузки куба. [c.62]

К сожалению, иногда не делают строгого различия между составами продуктов, отвечающих режиму полного и режиму минимального орошения, что может привести к совершенно абсурдным результатам. Больше того, составы дистиллята и остатка сложной колонны при рабочем флегмовом числе иногда отождествляются с составами целевых продуктов разделения при режиме полного орошения. Иначе говоря, трактовка вопроса вполне приемлемая для работы простой колонны, разделяющей бинарную систему, механически переносится на работу сложной колонны, ректифицирующей многокомпонентную смесь. Подобный подход находит свое оправдание лишь в том единственном случае, когда п — 2) продуктовые концентрации в закрепленных начальных условиях разделения принимаются равными пулю. Во всех остальных случаях каждому определенному режиму орошения сложной колонны, будь то режим полного или минимального или же большего, чем минимальное, орошения, будут отвечать свои качества продуктов разделения, различные при каждом режиме. [c.386]

Многокомпонентная смесь. Для многокомпонентной смеси энтропия приобретает максимальное значение также при равновероятном составе всех компонентов. Чтобы привести значение Я к сопоставимой шкале оценок, за основание логарифма в выражении (77) следует принимать число, равное тп. [c.52]

Прежде всего, обязательным условием для включения штамма в многокомпонентную смесь должно быть предварительное исследование бактерий на устойчивость ко всем фагам, ранее обнаруженным на данном производстве. Это требует, очевидно, постоянного наблюдения за наличием и количеством фагов иа производстве, а также их идентификации. Другое крайне желательное условие каждый раз, при использовании многокомпонентной смеси бактерий, сводить до минимума число составляющих, относящихся к разным видам (не более 5—6 штаммов в смеси, относящихся к 2—3 видам). Использование таких смесей с небольшим числом компонентов разных видов способствует исчезновению фагов, активных в отношении бактерий тех видов, которые могут оказаться в составе следующей смеси. Наконец, важное технологическое усовершенствование — приготовление достаточных количеств свободных от фагов исходных смесей бактерий и хранение их до использования в состоянии глубокого охлаждения. [c.211]

Мостафа [175а] представляет многокомпонентную смесь в виде эквивалентных бинарных смесей, обладающих различной относительной летучестью, и определяет число теоретических ступеней разделения с помощью графического метода Мак-Кэба и Тиле. Если компонентов много, то можно выбрать один ключевой компонент, относительная летучесть которого является средним значением для относительных летучестей всех компонентов. [c.132]

Разработаны многочисленные методы расчета параметров процесса ректификации для идеальных многокомпонентных смесей, которые подробно изложены Торманном [177]-, а также Эллисом и Фрешуотером [178]. Особо следует отметить приближенную формулу Кольборна [179] и Андервуда [180], позволяющую определять минимальные флегмовые числа. Простой приближенный метод расчета минимального числа теоретических ступеней разделения при V = оо принадлежит Фенске [181], который с целью упрощения рассматривает многокомпонентную смесь как бинарную. При этом условно принимается, что в смеси преимущественно содержатся ключевые компоненты, температуры кипения которых образуют постепенно возрастающую последовательность, а разности температур кипения для различных соседних компонентов смеси примерно одинаковы. Если через обозначить содержание низкокипящего ключевого компонента, содержание которого в кубовом продукте невелико, а через х — содержание высоко-кипящего ключевого компонента, содержание которого невелико в головном продукте, то уравнение Андервуда—Фенске для расчета минимального числа теоретических ступеней разделения будет иметь вид [c.135]

Уравнения и графики для определения давления пасыщепных паров нефтепродуктов. Для определения давления насыщенных парой нефтепродуктов, представляющих собой многокомпонентную смесь, предложено значительное число различных формул и графиков [2, [c.51]

Вследствие сложности процесса ректификации многокомпонентной смеси при расчете ректификационной колонны, разделяющей такую смесь, для построения [фиво11 равновесия фаз и определения числа тарелок прибегают к упрощающим допущениям. В некоторых случаях допущения принимаются с таким расчетом, чтобы результаты вычисления числа тарелок обеспечивали некоторый запас. Подобного рода упрощающие допущения сводятся главным образом К отождествлению процесса ректификации многокомнонентпой смеси с ректификацией двухкомпонентной смеси, т. е. многокомпонентная смесь, входящая в состав ректификата, отождествляется с ус- [c.190]

Существует также ряд других чисто расчетных методов для идеальных многокомпонентных смесей весьма обстоятельный обзор по данному вопросу составлен Торманом [140]. Следует особо указать на приближенный метод Кольборна [141] и на точный способ Ундервуда [142] для определения минимального флегмового числа. Простой приближенный способ определения минимального числа теоретических тарелок при г =со разработан Фенске [143], который с целью упрощения рассматривает многокомпонентную смесь как двойную систему. Для упрощения условно принимают, что следующие друг за другом по температуре кипения ключевые компоненты преобладают в смеси, а разности в температурах кипения отдельных компонентов имеют одинаковый порядок величин. Если обозначить через жуу содержание нижекипящего ключевого компонента, количество которого в кубовом [c.157]

Следовательно, жидкость и пар по всей высоте колонки обмениваются компонентами. Многократное повторение процессов испарения и конденсации приводит к тому, что наверху колонки концентрируется низкоки-пящий компонент, который и отбирается постепенно через конденсатор и холодильник в приемник, а в колбу стекает высококипящий компонент, который отбирается в виде остатка от перегонки. При ректификации бинарной смеси можно достичь практически полного разделения компонентов. Но чем более многокомпонентна смесь, тем труднее достичь четкости погоноразделения. Сложность многокомпонентной смеси определяется и числом компонентов, и близостью их температур кипения. Чем больше разность температур кипения компонентов, тем легче их четкое разделение. [c.114]

Ввиду того, что при производстве алкилсалицилатных присадок принят метод алкилирования фенола высокомолекулярными олефинами в присутствии бензосульфокислоты, было ясно, что алкилат представляет собой многокомпонентную смесь алкилфенолов с различным числом и местом расположения заместителей в ароматическом ядре. Бензосульфокислота является реакционноспособным агентом, а высокая реакционная способность реагента обусловливает низкую избирательность [3]. В этом случае реакция не останавливается на стадии получения моноалкилфенолов, а приводит к образованию полиалкилфенолов. Состав алкилата усложняется еще и тем, что алкилироваиие фенола — обратимая реакция. Вследствие этого продукты, образующиеся при алкилировании, подвергаются при нагревании перегруппировке, приводящей к уменьшению пространственного заполнения или же к большей устойчивости молекулы [2]. Алкилироваиие фенола в рассматриваемом случае проводится при повышенной температуре (+135° С) и поэтому можно ожидать, что нормальный ход реакции будет нарушен. [c.167]

Действительно, если для полного определения бивариантной двухфазной системы бинарной смеси при заданном общем давлении достаточно знать лишь концентрацию одного из компонентов в одной из фаз, то для полного определения /г-вариант-ной двухфазной системы, состоящей из п компонентов, необходимо знать уже концентрации п—1 компонентов в одной из фаз при заданном общем давлении. В общем случае это означает, что кривая фазового равновесия (изобара) для каждого компонента, находящегося в многокомпонентной смеси, является фупкциейпе только физико-химических свойств (качества) других компонентов, но и их абсолютных концентраций (количества). Этим собственно и отличается многокомпонентная смесь от бинарной смеси, где кривая фазового равновесия (изобара) для каждого из двух компонентов зависит только от физико-химических свойств (качества) другого. Следовательно, каждый компонент такой сложной смеси имеет не одну кривую фазового равновесия, а бесчисленное множество их, в зависимости от содержания других компонентов, что приводит к необходимости располагать многочисленными данными по равновесным соотношениям. Установление этих данных экспериментальным путем требует большого труда даже в случае трехкомпонентных смесей и практически становится невыполнимым если речь идет о смесях с большим числом компонентов. Более того, как уже говорилось выше, такой путь изучения равновесных соотношений здесь даже исключается, потому что данные, экспериментально установленные при каком-либо одном режиме для заданного разделения смеси, не могут быть использованы существующими методами для проведения расчетов при изменении хотя бы одного из условий этого режима для того же самого разделения смеси, например, при изменении флегмового числа. Проведение расчетов существующими методами становится возможным только в случае идеальной смеси, в которой летучесть каждого компонента пропорциональна абсолютной мольной доле этого компонента при любой температуре и любом давлении [481. Такие идеальные многокомпонентные смеси состоят обычно из химически родственных компонентов (например, смеси углеводородов в нефтяной или коксо-беизольной промышленности и т. д.) и равновесные соотношения для каждого компонента этой смеси в системе пар-— жидкость описываются достаточно точно уравнением [c.78]

При таком рассмотрении процесса азеотропной дистилляции нетрудно обнаружить несостоятельность всех тех методов расчета этого процесса, в которых исходные разделяемые и вновь образованные азеотропы принимают за отдельные вещества. Такой прием явно противоречит правилу фаз, так как многокомпонентная смесь принимается за бинарную. Становится понятным также, почему при таком приеме получают Бесьма завышенные результаты расчета как но флегмовому числу, так и по числу теоретических тарелок. Например, при обезвоживании этанола при помощи бензола разность температур кипения тройного и бинарного азеотропов всего лишь 72,5— 69,7 = 2,8°. Следовательно, такая надуманная бинарная смесь , [c.159]

Специфические особенности ректификационных установок влияют на методы их оптимизации. Однако основное значение имеют численные методы быстрейшего спуска и метод динамического программирования. Если число разделяемых компонентов или число колонн невелико, можно успешно использовать метод динамического программирования. В противном случае приходится применять методы быстрейшего спуска или существенно упрощать математическое описание. Согласно второму варианту, предложенному наряду с другими упрощениями в одной из работ , многокомпонентная смесь в каждой колонне сводится к четырехкомпонентной (все компоненты легче легкого ключевого объединяются в один также, как и все компоненты тяжелее тяжелого ключевого). Но даже при таком упрощении метод динамического программирования оказывается чрезвычайно гро.моздким в о перативной памяти машины требуется хранить таблицу с тремя-четырьмя входами. [c.126]

В литературе практически отсутствуют статьи, посвященные оптимальному проектированию ректификационных установок, состоящих из нескольких колонн. Только в самое последнее время появились работы, в которых рассматриваются указанные вопросы однако и 3 них авторы не идут дальше общей постановки задачи. В одной из статей предлагается применить метод динамического программирования для отыскания оптимальных параметров цепочки ректификационных колонн. При этом для уменьшения числа входных переменных в каждой колонне многокомпонентная смесь сводится к четырехкомпонент-ной путем объединения между собой соответственно всех компонентов легче легкого ключевого и всех компонентов тяжелее тяжелого ключевого. [c.129]

Если сырье представляет собой многокомпонентную смесь, то, как легко можно видеть, число возможных вариантов клатратообразования может оказаться чрезвычайно большим. Дополнительные возможности возникают, если для разделения можно применять несколько клатратообразующих веществ. Как сообщалось в литературе [138], структурный анализ кристаллических клатратных соединений мочевины с углеводородами нормального строения позволяет предполагать [153] образование всеми соединениями этого типа лишь одной твердой фазы. Однако при отсутствии данных рентгеноструктурного анализа или других физико-химических доказательств в любых расчетах обязательно следует рассмотреть вопрос о числе твердых фаз, участвующих в равновесии. [c.105]

Элюентный (проявительный) способ позволяет полностью разделить многокомпонентную смесь. Исследуемую смесь вводят в колонку в виде порции раствора или газа, затем колонку промывают растворителем или газом-носителем (проявляют). На выходе из колонки детектор фиксирует непрерывно концентрацию, а связанный с ним регистрирующий прибор записьшает выходную кривую в виде ряда пиков, число которых соответствует [c.707]

Самыми простыми смесями являются смеси, состоящие из двух компонентов. Если число компонентов больше двух, то анализ смеси можно упростить, рассматривая процесс как смешение каждого компонента в отдельности со всей остальной системой. Таким образом, в ряде случаев многокомпонентную смесь можно свести к двухкомпонентной. В том случае, если свойства исходных компонентов описываются с помощью безразмерных параметров, также можно упростить анализ смеси. Смесь следует описывать таким образом, чтобы какое-то отличительное свойство компонента, присутствующего в системе в наименьшем количестве, можно было характеризовать 1,0. Тогда свойства других компонентов равны 0. Например, если смешиваются черные и белые частицы, то свойством, подлежащим количественной оценке, может быть доля черных частиц в пробе смеси. Эта доля равна 1,0 в исходном черном материале и О—в белом. Последующие изменения (в концентрации, весовой доле, объемной доле, отношении концентраций и т. д.) зависят от свойств, которые анализируются в каждой смеси, и от характеристик каждого из исходных материалов. [c.133]

В данной схеме используют дозирующие устройства по числу составляющих смеси. Многокомпонентную смесь получают индивидуальным самостоятельным дозированием каждого компонента в отдельности специальным дозирующим устройством. Отдельные дозирующие устройства работают циклически. Каждый компонент дoз Ipyeт я самостоятельно, автономно и взвешивается в отдельном бункере. Каждым дозирующим устройством подается материал в заданном количестве с таким расчетом, чтобы весовое соотношение составляющих компонентов в смеси соответствовало заданной рецептуре. [c.144]

Преимущества и недостатки рассмотренных в разделе 1.2 альтернативных топлив, а также особенности их применения в дизелях обусловлены физико-хи-мическими свойствами этих топлив. Штатное дизельное топливо по ГОСТ 305-82 представляет собой многокомпонентную смесь индивидуальных углеводородов, выкипающих при различных температурах и имеющих различные физико-химические свойства. Оптимизация диапазона температур перегонки нефти при производстве дизельного топлива и его фракционного состава позволяет получить топливо в наибольшей степени адаптированное для использования в дизельных двигателях. Дизельное тогииво среднего состава имеет диапазон температур выкипания 160-360 °С, цетановое число 45 ед., температуру самовоспламенения 250 °С, что обеспечивает его хорошее воспламенение в цилиндрах дизеля, сравнительно плавное сгорание, хорошие топливно-экономические показатели и приемлемые характеристики токсичности ОГ. [c.29]