Колонны линии ректификации, зависимость

Иначе протекает процесс в насадочной колонне. Изменение концентрации здесь в каждом слое между сечениями Уг и у пропорционально у — у. Только когда кривая равновесия и рабочая линии расположены параллельно (см. рис. 796), имеет место случай, при котором ЧЕП и число теоретических ступеней разделения п совпадают, поскольку в рассматриваемой области концентраций разность у — у остается постоянной. Такая зависимость наблюдается при ректификации идеальных смесей, компоненты которых имеют мало различающиеся температуры кипения. Подобные смеси. используют главным образом при испытании колонн. Вообще, по обогащающему эффекту единица переноса идентична теоретической ступени разделения, рассчитанной для разности концентраций у —у, являющейся средней между значением у —у1 и соответствующей разностью концентраций у1—уь в конце единицы переноса [71]. [c.123]

Под линией ректификации понимают кривую, выражающую зависимость между содержаниями двух компонентов в жидкости или в паре по высоте колонны. [c.136]

Линии ректификации для воздухоразделительных аппаратов однократной и двукратной ректификации были впервые на основании расчетов построены Гаузеном [67]. Использование для практических целей зависимостей Гаузена весьма затруднено в связи с отсутствием в них данных по числу тарелок. Кроме того, Гаузен пользовался недостаточно точной диаграммой равновесия и не учитывал изменения теплоты испарения по высоте колонны. Принятые в некоторых других работах (см. в частности-[69]) расчетного характера допущения ограничивают возможности их практического использования. [c.138]

Рис. 103 иллюстрирует взаимосвязь между гидравлическим сопротивлением насадки и ее разделяющей способностью. Линейная зависимость числа теоретических ступеней, приходящихся на 1 м рабочей высоты колонны, Пуд для насадки из спиралей (см. табл. 29) от гидравлического сопротивления при турбулентном движении паров показывает, что во всем интервале нагрузок для турбулентного режима между переносом количества движения, тепла и вещества в процессе ректификации существует аналогия. Механизм массообмена при этом остается неизменным. Выше линии изломов с—с (см. рис. 103) пар в виде пузырей барботирует через накопившийся слой жидкости, причем процесс массообмена протекает уже по другому закону [203, 206, 208]. [c.166]

Эффект удара в этой конструкции, если и имеет место, то незначительное. Поэтому одна контактная ступень в этом аппарате должна по эффективности соответствовать одной барботажной тарелке колонного аппарата, что подтверждается результатами исследования. Укрепляющий эффект контактного устройства примерно одинаков с укрепляющим эффектом колпачково тарелки. На фиг. 207 представлена зависимость укрепляющего эффекта от скорости пара при ректификации различных систем. Кривые, показанные сплошной линией, относятся к ротационной колонне с диаметром 500 мм, показанные пунктиром для колонны с диаметром 900 мм. [c.307]

Разнообразие форм областей ректификации, зависящее от чисел особых точек, которые являются предельными для каждой области, и форм граничных многообразий, а также разнообразный характер укладки линий сопряженных нод внутри области приводят к необходимости проведения широких исследований вопросов математического моделирования таких смесей и, в частности, вопросов обеспечения сходимости итераций. Сложный характер поведения азеотроп-ных смесей обуславливает различное решение этих вопросов в зависимости не только от формы области ректификации и формы укладки линий сопряженных нод, но и от положения фигуративной точки питания колонны внутри области. [c.107]

Принимая, что в процессе разделения при постоянном флегмовом числе высота, эквивалентная теоретической ступени, в проектируемой колонне практически постоянна, т, е, не зависит от изменения физических свойств фаз и гидродинамических условий, находим зависимость между текущей концентрацией легколетучего компонента в кубе и составом образующегося при этом дистиллята. Выбрав произвольно несколько значений Хр, строим рабочие линии при условии постоянства флегмового числа Я = 2,2. Для каждого положения рабочей линии между ней и равновесной кривой вписываем найденное для начального момента ректификации число теоретических ступеней Л = 5,7 и определяем соответствующие значения Хц/. Примеры таких вычислений при Хр = 0,96, х р = 0,7 и х р = 0, показаны на рнс. 6,11, Зависимость Хр = (х ) представлена на рис. 6.13 и приведена ниже [c.251]

Для определения числа теоретических ступеней щ и числа единиц переноса а надо располагать линией равновесия и знать закон изменения сопряженных концентраций х и у по высоте колонны (в рабочем диапазоне их изменения). В диаграмме х—у зависимость сопряженных концентраций представляет собой рабочую линию процесса (см. разд. 10.7). Выведем ее уравнение для ректификации, как это было сделано в разд. 10.7 для противоточного массообмена. [c.1022]

Поскольку в этом разделе рассматриваются процессы ректификации с постоянными потоками фаз В и Ь по высоте укрепляющей части колонны (а П для каждого процесса — величина фиксированная), то зависимость сопряженных концентраций (12.17) представляет уравнение прямой линии. [c.1023]

При Л = из выражения (П1, 9) следует, что X = Xf, т. е. рабочие линии обеих частей колонны пересекаются на кривой равновесия. Из рис. 13 видно, что при построении теоретических ступеней ректификации вокруг этой общей точки пересечения рабочих линий и кривой равновесия число их окажется действительно неограниченно большим (п = оо). Как при Л" = Л ин1 так и при Л = оо ордината точек пересечения рабочих линий остается неизменной и равной X/. Таким образом, из рассмотрения зависимости процесса ректификации от физического состояния исходной смеси можно прийти к следующим выводам. [c.26]

Рассмотрение расчетных диаграмм процесса ректификации при питании колонны кипящей жидкостью и насыщенным паром (рис. 8 и 12) показывает, что геометрическое место точек пересечения рабочих линий зависит как от состава исходной смеси, так и от физического ее состояния, т. е. от энергетического уровня. Эта зависимость может быть найдена и в более общем виде [13]. [c.32]

Координаты точек (х,,, у (Хо)) соприкосновения рабочих линий и равновесной кривой могут быть получены аналитически, т. е. путем совместного решения уравнения явного вида равновесной зависимости у (х) и уравнений (6.13) и (6.14) рабочих линий процесса ректификации. Они могут быть найдены также непосредственно из графического изображения процесса в концентрационных координатах у-х путем вращения рабочих линий для верхней и нижней частей колонны соответственно вокруг точек х = Хд и х = Х1 на диагонали до получения общей точки (х , у (Хо)) или (x ., у (Хр)) с равновесной кривой. [c.428]

В зависимости от конфигурации линий, разделяющих области ректификации величины ё, К, р, Р, г и е, строго говоря, не будут постоянными, однако, в ограниченном интервале составов, близких к истинным составам конечных продуктов каждой из ректификационных колонн, их можно считать постоянными. [c.223]

На практике линии рабочих концентраций должны пересекаться на диаграмме в точке й, лежащей по линии Xf ниже кривой равновесия и выше диагонали, и действительное флегмовое число должно быть больше минимального. В зависимости от условий ректификации и свойств разделяемой смеси ректификационные колонны работают при флегмовом числе 0, = 6(еа,.) ин., где [c.488]

Однако, как было показано экспериментально и теоретически [342, 578], некоторый выигрыш времени пускового периода может быть получен, если с самого начала процесса колонна будет работать в отборном режиме. Разумеется, отбираемый при этом дистиллят по своему составу не будет отвечать составу требуемого продукта вплоть до выхода колонны к заданному стационарному состоянию, и его целесообразно во избежание потерь исходного вещества отводить в питающий куб. В результате будем иметь случай стабилизированной ректификации [579, 580], для которой будут справедливы закономерности, характеризующие непрерывную ректификацию. Таким образом, для оценки времени пускового периода в этом случае можно использовать зависимость (3.213), выведенную для непрерывного процесса. Совершенно очевидно, что, пренебрегая, как и при выводе (3.213), эффектом продольного перемешивания, уравнение рабочей линии колонны, работающей в стационарном состоянии, для рассматриваемого случая можно записать в виде [c.138]

Как указывалось, периодически действующие колонны работают, как колонны для укрепления паров. Поэтому зависимость между рабочими концентрациями фаз определяется для всей колонны одной рабочей линией, соответствующей уравнению (ХП, 14). Роль исчерпывающей части выполняет куб колонны. В процессе периодической ректификации при [c.521]

В отличие от колонны однократной ректификации в колонне двукратной ректификации повышение давления возможно до определенного предела в зависимости от получаемого продукта. Процесс ректификации протекает, если концентрация л ,, жидкости R в кубе находится между минимальным Хдтш (линия 1 или 2) и максимальным шах ее значением (рис. 56). [c.51]

Поскольку многие из этих вопросов являются общими для расчета воздухоразделительных аппаратов и щироко освещены в соответствующей литературе [38], основное внимание ниже будет уделено расчету процесса ректификации, т. е. определению зависимости между числом теоретических тарелок, флегмовым числом и концентрацией получаемых продуктов. Следует подчеркнуть, что полученные в результате расчета данные по распределению компонентов (т. е. линий ректификаций, выражающих зависимость между содержаниями двух компонентов в жидкости или в паре по высоте колонны) должны соответствовать соотношениям, полученным в результате экспериментальных исследований. [c.40]

В упомянутой выше работе Гаузена [10] был предложен метод расчета ректнфакици тройной смеси очень малыми (в пределе бесконечно малыми) ступенями ректификации, что возможно лишь при непрерывном изменении составов жидкости и пара по высоте аппарата (подобно тому, как это происходит в насадочных колоннах). При расчете по методу Гаузена вначале по X—у диаграмме для тройной смеси определяются линии ректификации, т. е. зависимости между содержанием одного из компонентов и содержанием другого компонента в жидкости и паре по всей высоте колонны. Для определения числа теоретических тарелок и распределения их по секциям колонны можно перенести линии ректификации на х—у диаграмму одного иа компонентов. Если при этом учесть изменение теплоты испарения смесей по высоте колонны, то выполнение расчета процесса ректификации тройной смеси по данному методу окажется весьма сложным. Для того чтобы учесть теплоту испарения смесей по высоте колонны, Фишер в 1938 г. построил пространственную диаграмму х—/ для тройной смеси кислород—аргон— азот и предложил очень сложный метод расчета процесса ее ректификации. Метод Фишера распространения не получил. Однако идея использования пространственной л —/ диаграммы тройной смеси для учета теплоты испарения смесей по высоте колонны нашла свое отражение в довольно распространенном графоаналитическом методе расчета, предложенном М. Б. Столпером [42, 43]. [c.41]

Линии ректификаций для воздухоразделительных аппаратов однократной и двукратной ректификации были впервые на основании расчетов построены Гаузеном [67 ]. Им же были составлены зависимости между содержаниями компонентов в продуктах разделения и флегмовым числом для колонны однократной ректификации и для нижней колонны аппарата двукратной ректификации. Использовать для практических целей зависимости Гаузена весьма затруднительно в связи с отсутствием в них данных по числу тарелок. Кроме того, Гаузен пользовался недостаточно точной диаграммой равновесия и не учитывал изменения теплоты испарения по высоте колонны. Принятые и в некоторых других работах [16], [31], [76] расчетного характера допущения ограничивают возможности их практического использования. [c.136]

Зависимость между флегмовым числом, высотой колонны и расходом теплоносителя (греющего пара). Рассмотрим, как связана величина флегмового числа с рабочей высотой колонны и расходом тепла на ректификацию в двух предельных случаях Я = / ,т и / = со. Рабочая высота колонны пропорциональна числу теоретических ступеней изменения концентрации, которое определяется построением стуг1енек между рабочими линиями и равновесной линией (см. главу X). [c.491]

Как указывалось, периодически действующие колонны работают, как колонны для укрепления паров. Поэтому зависимость между рабочими концентрациями фаз определяется для всей колонны одной рабочей линией, соответствующей уравнению (ХП,14). Роль исчерпывающей части выполняет куб колонны. В процессе периодической ректификации при R = onst концентрация НК в кубе постепенно уменьшается от Хр (в начальный момент) до Ху(, (в конечный момент), принимая во времени промежуточные значения х , и т. д. (рис. ХП-21, а). Как видно из ри- [c.494]

С целью установления соответствующих зависимостей рассмотрим работу насадочной колонны с нижним питающим кубом (см. рис. 11) полученные соотношения в целом будут справедливы и для колонн других конструкций, кратко охарактеризованных выше. Пусть в начале работы колонны в ее кубе. находится Мо молей загрузки, в которой молярная доля вышекипящей примеси составляет хо. Для равномерного смачивания иасадки жидкостью колонна вначале обычно подвергается захлебыванию , после чего в ней устанавливается необходимый тепловой режим, чтобы скорости потоков ж1идкой и паровой фаз по колонне были постоянными. Избыток жидкости из ректифицирующей части при этом стекает в куб насадкой захватывается (задерживается) лишь некоторое определенное количество жидкости. Величина Ж1идкостного захвата (задержки) зависит в основном от типа и поверхности насадки, а также от скорости потоков жидкости и пара в колонне. Затем в течение некоторого времени (пусковой период) колонна работает в безотборном режиме (режим полного орошения) до достижения в ней стациона(рного состояния и лишь после этого включается система отбора части дистиллята. Время пускового периода может быть определено расчетным путем. Однако такая оценка является весьма приближенной и поэтому время пускового периода определяется экспериментально. Как показали результаты соответствующих исследований, время пускового периода можно несколько снизить, если с самого начала процесса колонна будет работать в отборном режиме. Разумеется, отбираемый при этом дистиллят по своему составу не будет отвечать составу требуемого продукта вплоть до выхода колонны к заданному стационарному состоянию, и его целесообразно во избежание потерь исходного вещества отводить в питающий куб. В результате будем иметь случай стабилизированной ректификации, для которой справедливы закономерности, характеризующие непрерывную ректификацию. Действительно, поскольку при циркуляции жидкость — пар количество вещества в колонне не изменяется, по достижении стационарного состояния будет постоянным и состав питания — образующегося в кубе колонны пара. Совершенно очевидно, что пренебрегая, как и выше, эффектом продольного перемешивания, уравнение рабочей линии колонны, работающей в стационарном состоянии, для рассматриваемого случая можно записать в виде [c.84]

В процессе ректификации при R = onst, согласно зависимости (12.18), tga = А / R + 1) = onst поэтому рабочая линия в ходе процесса, т.е. по мере снижения концентрации НКК в кубовой жидкости и дистилляте, перемешается вниз параллельно самой себе. При этом число тарелок в колонне, естественно, не изменяется. [c.1078]

Свежую пропиленовую фракцию в зависимости от ее давления, агрегатного состояния и степени осушки можно подавать в разные точки технологической схемы. Жидкую сухую фракцию вводят под давлением в емкость 13. При циркуляции в газе накапливаются инертные примеси, и во избежание чрезмерного разбавления небольшую часть газа отводят в линию топливного газа. Смесь хлорпроизводных из куба колонны 7 направляют на ректификацию (на схеме не изображено). При этом аллилхлорид отделяют от более летучих хлорпропиленов и вышекипя-щих дихлоридов, получая его в виде технически чистого продукта. [c.116]

Проведено расчетно-экспериментальное исследование процесса ректификации в системе метанол—этанол при Rer=3000 на примере работы пленочной противоточной колонны высотой 2400 и диаметром 25,7 мм. Для этой системы величины Ргд. г и Ргд. , изменяются незначительно и отклонение зависимости ВЕПо. г = f (/и) от линейного вида определяется только степенью точности равновесных данных. Значения ВЕПо.г и т были рассчитаны по результатам опытов с использованием равновесных данных [1—3] при изменении концентраций в пределах 0,134—0,88 мол. долей. Для указанных равновесных данных в координатах ВЕПо.г — т получены кривые различной формы. Как правило, кривизна линий резко возрастает при приближении к углам диаграммы. [c.101]

Полученное выражение дает зависимость между составом пара, поднимающегося с п-ой тарелки укрепляющей части колонны, жидкостью (флегмой), притекающей на нее с вышерасгголо-женной ( 4-1)-ой тарелки, составом дистиллята и числом флегмы / . Оно является уравнением прямой линии, которая в-теории ректификации и называется линией концентрации или рабочей линией. [c.280]

Известно несколько методов расчета числа теоретических тарелок для процесса ректификации м ногокомпопентных смесей. Среди них наиболее простым и ясным является графический метод Льюиса [15а]. По этому методу для каждого компонента вычерчивается отдельная диаграмма в координатной системе х — у (рис. 13-54). На каждую из этих диаграмм наносятся рабочие линии соответствующего компонента, отвечающие уравнениям (13-147) и (13-150), для верхней и нижней частей колонны. В зависимости от содержания компонента в дистиллате и в исчерпанной жидкости взаимное расположение обеих рабочих линий на [c.714]

Это уравнение рабочей линии для верхней части колонны, дающее зависимости между составами жидкости х и пара Уп+и а также между тарелками п-й и (п- -1)-й. С уравнением этого типа мы позна- комились при рассмотрении процесса обычной ректификации. Пользуясь тепловой диаграммой I — х, можем определить ход рабочей линии для верхней части колонны, выражая при этом концентрации на диаграмме (рис. 13-59), только относительно компонентов Л и В (т. е. без разделяющего компонента). При постоянной флегме рабочая линия — прямая, и мы вычертим ее тем же способом, как и для обычной ректификации, если установлено количество флегмы из дефлегматора. [c.728]