давление состав пара и жидкости на тарелках

Подставляя в уравнение (7) Яо=<х), получаем зависимость У = X, которая, будучи нанесена на диаграмму равновесия (рис. 33), совпадает с диагональю. Жидкость состава Х ,, нагретая в перегонной колбе до температуры кипения под данным давлением, образует пар состава У . Этот пар поступает на тарелку /, откуда жидкость состава Ху У стекает в перегонную колбу. Пар состава У , находящийся в состоянии равновесия с жидкостью на этой тарелке, направляется к следующей тарелке, и описанный процесс повторяется. Отсюда следует, что состав обеих фаз между тарелками можно найти по точкам, лежащим на линии концентраций, а состав в состоянии равновесия на тарелках—по линии равновесия. Число точек на этой линии выражает число теоретических тарелок, увеличенное на точку О, соответствующую перегонной колбе, а в случае применения дефлегматора—на точку 5. График, показанный на рис. 33, соответствует колонне, имеющей пять теоретических тарелок. [c.60]

Состав жидкости, кипящей на первой тарелке, известен. Чтобы найти состав пара по уравнению = х Р , найдем по диаграмме (фиг. 94) давление паров чистых компонентов, задавшись температурой кипения, равной 115" С, и полученные результаты сведем в таблицу. [c.111]

Колонны с упорядоченной насадкой отличаются меньшей высотой эквивалентной теоретической тарелки, небольшим гидравлическим сопротивлением, что особенно важно при вакуумной ректификации. Большое значение имеют правильный выбор и установка распределителя жидкости по насадке, обеспечивающий равномерное орошение. В процессе ректификации должны контролироваться расходы жидкости и паров, профили температуры и давления, состав жидкости. Полученная информация служит для регулирования режима работы колонны. Предварительное испьггание структурированной насадки желательно проводить на опытной установке [76]. Так, испьггание в колонне диаметром 250 мм, высотой 3 м выполненной на смеси с относительной летучестью с 1,2 показали, что ВЭТТ равен 0,25 м. А на промышленной колонне диаметром 1220 мм, высотой 4,5 м. была получена ВЭТТ 0,4 - 0,6 м. После нескольких усовершенствований удалось снизить ВЭТТ до 0,33 м. С увеличением высоты и диаметра колонны ВЭТТ обычно возрастает [76], что связано с масштабными эффектами. [c.70]

При дистилляции с водяным паром однокомпонентных веществ состав жидкости не изменяется, постоянным будет и состав равновесного с ним пара. При отгонке с водяным паром летучего вещества от нелетучего остатка в колонне, можно принять, что состав жидкости на тарелке в любой ее точке одинаков. Так как в уравнении (325) только две переменные р и /г, то можно его проинтегрировать в пределах высоты слоя жидкости, т. е. от О до /г и от парциального давления летучего вещества во введенном водяном паре Р1 до его парциального давления в паре, покидающим рассматриваемую тарелку или куб р2 и получить [c.172]

В примерах 12 и 13 предполагалось, что относительная летучесть любого компонента постоянна по всей высоте колонны. Однако в большинстве случаев величина а значительно изменяется с температурой, а в некоторых случаях является также функцией составов пара и жидкости. При проведении расчетов от тарелки к тарелке вверх состав жидкости определяют по материальному балансу с паром, поступающим с расположенной ниже тарелки, и кубовым продуктом, но при этом необходимо задаться в первом приближении температурой жидкости и равновесным составом пара для того, чтобы определить величину а. Равновесный состав пара затем рассчитывается по уравнению (У-71) температура проверяется расчетом давления пара для любого компонента по основному соотношению парожидкостного равновесия (У-7). Если рассчитанное из составов X а у давление равно давлению, которое соответствует принятой температуре, то эта температура верна. Может потребоваться ряд последовательных приближений, прежде чем будет определена соответствующая величина а. Если расчеты от тарелки к тарелке сделаны вниз по колонне, то состав пара определяется по материальному балансу. При этом необходимо задаваться температурой пара и равновесным составом жидкости. Методика проверки этих величин аналогична описанной выше. [c.358]

Состав жидкости на тарелке, лоль Парциальное давление лел< рт. ст. Давление Отношение давления водяных паров [c.160]

В расчетах процессов дистилляции и ректификации широко используются принципы фазового равновесия. В гл. 33 мы рассмотрели применение правила фаз для определения числа независимых переменных в равновесной системе. Из уравнения (33. 1) мы видели, что в двухфазной бинарной системе два переменных могут быть выбраны произвольно. Поскольку в процессе расчета давлением обыкновенно задаются, то для любой бинарной системы достаточно задаться дополнительно еще одним переменным чтобы определить этим самым все остальные переменные в системе. Например, если жидкость кипит в перегонном кубе при давлении в 1 ат и содержит 65% мол. этанола и 35% мол. воды, то как температура паро-жидкостной системы, так и состав пара тем самым строго определены. Если давление в ректификационной колонне равно 1 ат, а температура жидкости, уходящей с верхней тарелки, известна, то для данной бинарной системы тем самым предопределены составы как паровых, так и жидкостных потоков, уходящих с каждой тарелки, если эти потоки находятся в равновесии. [c.631]

Применим прежде всего метод Сореля. Если мы рассмотрим только верхнюю тарелку и конденсатор ректификационной колонны (показанные на рис. 41. 3), то первым шагом является определение концентрации жидкости, уходящей с тарелки (предполагая, что в конденсаторе происходит полная конденсация, и флегма представляет собой жидкость при температуре кипения). Если известен состав пара, уходящего с верхней тарелки (т. е. состав отбираемого дистиллата), а давление в колонне задано, то, согласно правилу фаз, состав и температура жидкости, уходящей с тарелки, определены независимо от числа присутствующих компонентов. [c.689]

При понижении давления или повышении температуры наклон кривой равновесия становится более крутым, она удаляется от рабочей линии, и число тарелок уменьшается. Если десорбция осуществляется за счет подвода тепла в низ десорбера, то стекающая с первой тарелки жидкость будет направляться в кипятильник (см. гл. XIV) для образования потока паров Со и Уц = = КоХ , где Хо — состав абсорбента на выходе из десорбера. Очевидно, что в этом случае Уц + О, как это имело место при вводе водяного пара. [c.304]

Только в колонне с теоретическими тарелками имеется полное равновесие между парами и жидкостью на каждой тарелке. Поднимающиеся на данную тарелку снизу более горячие пары и стекающая сверху более холодная жидкость приходят на тарелке в столь тесное соприкосновение, что принимают какую-то общую среднюю температуру и состав уходящих с этой тарелки паров и жидкости в точности соответствует условиям равновесия для данной температуры и при данном давлении. Таким образом, под теоретической тарелкой нужно понимать такую тарелку, на которой предполагается состояние полного равновесия между [c.87]

Скорость испарения молекул с пов-сти жидкости определяется ее т-рой чем она выше, тем больше давление пара и скорость испарения. Однако при увеличении давления пара уменьшается длина своб. пробега молекул и возрастает частота их соударений, что приводит к снижению эффективности разделения смеси. С целью ее повышения Д. проводят при давлениях более высоких, чем те, при к-рых молекулы достигают пов-сти конденсации без соударений. Каждой смеси отвечает определенная оптим. т-ра, при к-рой достигается наиб, степень разделения. Для оценки последней используют представление о теоретич. мол. тарелке, под к-рой понимается устройство, обеспечивающее получение дистиллята с относит, содержанием компонентов, соответствующим соотношению скоростей их испарения при данной т-ре, а состав жидкости во всем ее объеме одинаков, т. е. жид- [c.86]

Состав Хп жидкой фазы рассматриваемой п-й тарелки, известный из исходных данных, пересчитывается из весового в молярный, и по уравнению (IX. 80) рассчитывается парциальное давление легкого растворителя в парах, поднимающихся изданной равновесной ступени контакта, иначе говоря, в паровой фазе, находящейся в равновесии с жидкостью состава Хп- Далее рассчитывается относительное содержание перегретого водяного пара в этой смеси паров по известному уравнению [c.435]

Температуру жидкости на тарелках вывода боковых погонов рекомендуется [51] определять по кривой ОИ при нулевом отгоне и парциальном давлении паров выводимой фракции. В связи с тем, о что над тарелкой вывода бокового погона находятся пары орошения Сор, имеющие примерно тот же состав, что и выводимая фракция, пары верхнего продукта и и водяные пары Ов. п, расчетное парциальное давление определяется следующим образом [c.49]

Эти 7 уравнений связывают 7 переменных —х , и , G +, Уп+, Zn+, tn+, —которые могут быть определены, если задано давление в аппарате Р, количество и состав жидкости, поступающей на п-ю тарелку, и пара, уходящего с нее. [c.142]

Перед вводом в колонну пирогаз охлаждают до 213° К. Температура отгонного пара после прохождения конденсатора 6 сс-ставляет 203° К. Температура, до которой нагревают извлеченную жидкость, составляет 255° К. В испаритель 7 и конденсатор 6 отбирают потоки с тарелки питания в количестве 50% от извлеченной жидкости и отгонного пара. Давление в колонне равно 37 атм. Состав жидкости, поступающей на верх колонны, -следующий (в моль/час) 0,08 Нг 2,4 СН4 1,52 Сг. [c.10]

Расчеты для следующих друг за другом тарелок продолжают до тех пор, пока не доходят до потока пара, состав которого равен равновесному по отношению к кубовой жидкости х . Этот паровой поток будет выходить из кипятильника и является конечным этапом работы. Главной задачей было, конечно, определить число ступеней, необходимых для разделения исходной смеси на дистиллат и кубовый остаток предварительно заданных составов и х . В ходе расчетов были найдены составы и теплосодержания всех потоков. Определение количеств тепла, переданных в конденсаторе и кипятильнике, сводится к простому составлению теплового баланса потоков, входящих и выходящих из этих вспомогательных аппаратов установки. Кроме того, были определены положение тарелки питания и величины всех потоков. Температуры также были подсчитаны (или могут быть легко найдены по полному давлению и составу потока), так что можно узнать объемные расходы для всех потоков. Эти величины необходимы для расчета диаметра колонны, переточных трубок и колпачков тарелки. [c.639]

Пример 22. С одной из тарелок ректификационной колонны стекает жидкость, содержащая 10 % (мол.) ацетона, 10 % (мол.) метанола и 80 % (мол.) воды. Считая тарелку теоретической, определить состав уходящего с нее пара. Расчет выполнить для нормального давления. [c.142]

При регулировании расхода О[рошения подачу теплоносителя в кипятильник стабилизируют, нижний продукт выводят по уровню жидкости в кипятильнике, отбор верхнего продукта стабилизируют. При регулировании расхода орошения хО рошие результаты достигаются при использовании каскадных схем с анализаторами качества, корректирующими задание регулятору расхода орошения по заданному составу на контрольной тарелке коло нны. Например, в изопентановой коланне (рис. У1н20) на 10-й тарелке сверху поддерживали состав па ра с точностью 1%, что обеспечило загрязнение верхнего продукта менее 0,7%. Аналогичная каскадная схема регулирования расхода орошения была осуществлена в изобутановой колонне с поддержанием заданного давления насыщенных паров продукта на 9-й тарелке, считая све]рху. [c.332]

Теоретической (равновесной) называется тарелка, па которой покидающий ее пар находится в равновесии с жидкостью, стекающей с тарелки. Если — молярная доля компонента в парах, покидающих тарелку, а а — молярная доля этого же компонента в жидкости, стекающей с тарелки (рис. 70), то количество компонента в каиодой из этих фаз учитывается с помощью константы равновесия К. Таким образом, если известны состав паров, их температура и давление, то с помощью уравнения равновесия y = Кх1 можно рассчитать состав жидкой фазы на любой теоретической тарелке п. [c.128]

Благоприятное влияние низкого давления на степень обогащения заключается в том, что при этом увеличивается скорость диффузии в паровой фазе. Скорость диффузии приблизительно обратно пропорциональна давлению, однако ускорение диффузии приводит лишь к улучшению переноса в -паровой фазе, поскольку скорость диффузии в жидкости существенно не меняется при изменении давления. Сочетание обоих явлений приводит, очевидно, к тому, что при давлениях ниже атмосферного скорость всего процесса определяется скоростью диффузии в жидкой фазе и дальнейшее увеличение скорости диффузии пара не. приводит к заметному улучшению скорости-переноса. Увеличение скорости диффузии пара при низком давлении имеет добавочный эффект, который к тому же неблагоприятен для процесса. При этом увеличивается перемешивание вдоль оси, так что поток пара становится уже неспособным поддерживать больпюй градиент концентрации. Это не представляет особого значения до тех пор, пока давление не достигнет нескольких миллиметров ртутного столба однако в последнем случае это явление оказывает сильное воздействие на степень обогащения. В предельном случае, когда скорость диффузии пара можно считать бесконечной, любая колонна, сколь бы длинна она нн была, будет иметь один и гот же состав пара по всей своей длине и суммарная эффективность, как можно показать, будет в точности равна двум теоретическим тарелкам. Другим неблагоприятным эффектом пониженного давления, являef я сильное увеличение линейной скорости пара скорость становится [c.394]

Наконец, контактная ректификация не может быть рекомендована для широкого применения в пределах между 1 мм и давлением в условиях молекулярной перегонки. Вместо этого следует отдать предпочтение многократной повторной перегонке для того, чтобы достичь обогащения (см. гл. I, раздел I). При такого рода процессах повторяют несколько раз простую перегонку каждая дает разделение, близкое к тому, которое вызывается одной теоретической тарелкой много стадий повторяется друг за другом с соответствующим смешением промежуточных фракций, как в случае дробной перекристаллизации [55]. Этот принцип разделения напоминает то, что происходит при противоточной экстракции жидкости жидкостью [56]. Механизм, при помощи которого простая перегонка позволяет достигнуть разделения, несколько отличается от механизма обогащения при помощи контактной ректификации. При простой перегонке разделение достигается при помощи регулируемого изменения количества фазы. Когда жидкость испаряется, состав пара определяется равновесными условиями или абсолютной скоростью испарения, но не зависит от самопроизвольного приближения к условиям равновесия. При давлении в несколько миллиметров ртутного столба самопроизвольная контактная ректификация часто становится столь медленной, что фактически действует лиЦ1ьна механизм количественного изменения фазы, который называют термической ректификацией [57] для того, чтобы отличить ее от контактной ректификации, осуществляемой в обычных колонках. [c.395]

Как уже указывалось, температура жидкости на тарелках дистилляцион-яой колонны не является переменной, которая определяет состав пара, выходящего с них или из последовательных объемов жидкости. Поэтому большинство применяемых в настоящее время методов регулирования и контроля процесса дистилляции являются принципиально неправильными. Фактически регулируемым параметром является состав жидкости, а температура служит лишь косвенной или вторичной переменной. Измерение температуры не отражает мгновенного (динамического) значения концентрации в колонне, если одновременно изменяется давление. Некоторые трудности, возникающие при автоматическом регулировании дистилляции, вызваны тем, что регуляторы температуры с термометрами (измеряющими температуру на различных тарелках колонны) не дают правильной информации, необходимой для осуществления регулирующего воздействия при помощи испарителя, дефлегматора и изменения флегмового числа. [c.267]

Отсутствие учета уноса жидкой фазы при расчете количества ознутренних потоков. Если известна температура паров и жидкости на соседних тарелках, состав жидкости и давление, то количество жидкости и пара, проходящих через сечение между тарелками, можно найти, совместно решая уравнения теплового и материального балансов по контуру, пересекающему две соседние тарелки и внешние потоки одного из концоз колонны. Этот расчет может дать заметную погрешность, если не учитывать брызтоунос. Решение становится еще менее точным, если температуру пара не замеряют, а находят расчетом, предполагая, что нижерасположенная тарелка является равновесной. [c.67]

От одящий из криптоновой колонны пар можно не возвращать в верхнюю колонну, а подавать вместе с основным потоком кислорода в теплообменные аппараты. При этом снижается давление в криптоновой колонне, но дополнительно теряется 7—10% криптона. Чтобы состав пара был близок к равновесному с подаваемой в криптоновую колонну жидкостью, разделяющая спо-собнс сть колонны должна соответствовать четырем Теоретическим тарелкам. Практически в этой колонне можно установить 12—15 тарелок. [c.259]

Определение состава производится путем оравнения упругости паров эталонной жидкости с давлением паров в ректификационной колонне. В качестве чувствительного элемента служит сильфон, часть объема которого занята эталонной жидкостью, а остальной объем заполнен раонавеоной паровой фазой. Состав эталонной жидкости должен соответствовать составу разделяемой жидкости на контролируемой тарелке колонны при нормальном режиме. [c.243]

Минимальное значение флегмового числа и"мин отвечает предельному верхнему положению верхней линии Г Е на х, (/-диаграмме (рис. 4.43). Это имеет место в том случаё, когда кубовая жидкость достигает состояния равновесия с паром, поступающим на нижиюю тарелку. Если полагать, что состав пара соответствует составу ув у разделяемого воздуха, равновесная концентрация кубовой жидкости для давления в колонне рп 0,6 МПа составляет 58% N2 (примерно 42% О2). При этом число идеальных тарелок п" =оо. [c.244]

Ректификационная колонна предназначена для многократного повторения процессов испарения и конденсации. Обычно она состоит из испарителя, расположенного в нижней части, ряда тарелок и конденсатора в верхней части. На каждой из тарелок находится жидкость, через которую пробулькивает поднимающийся пар. Значительная часть этого пара конденсируется в конденсаторе, и образующаяся жидкость стекает вниз на тарелки. На фиг. 2.3. изображена ректификационная колонна с сетчатыми тарелками. Отверстия в тарелках настолько малы ( 0,6 мм), что проходящий через них пар не позволяет жидкости стекать вниз. Поэтому уровень жидкости на каждой тарелке определяется высотой перегородки, а излишек уходит через 1001 сливную трубу вниз на следующую тарелку. Теоретической тарелкой называется такая тарелка, на которой полностью достигается состояние равновесия (как это показано на фазовой диаграмме, фиг. 2.2) ). Обычно расчет ректификационной колонны производят, пользуясь числом эквивалентных теоретических тарелок. В идеальном случае пар, уходящий с данной тарелки, находится в равновесии с жидкостью на тарелке, согласно кривым фазового равновесия (см. фиг. 2.2.). Следовательно, жидкость на данной тарелке и пар на следующей нижней тарелке имеют одинаковый состав ). Необходимо, чтобы между тарелками существовала определенная разность температур, достаточная для поддержания одинакового давления паров над тарелками с жидкостью разного состава (в этом анализе давление можно считать постоянным по всей колонне). Необходимость такой разности температур (и разности составов жидкостей, находящихся на соседних теоретических тарелках) можно пояснить [c.94]

НИИ этих линий, соединяем с точкой К. Линии йМ и МЯ будут рабочими линиями укрепляющей и исчерпывающей колонн. Наличие в координатах X — у кривой равновесия у = =/(х), построенной для рабочего давления колонны, и рабочих линий каждой секции дает возможность графически определить необходимое число теоретических тарелок в каждой секции. Кривая равновесия дает состав фаз, находящихся в равновесии на тарелках, а рабочие линии — состав жидкости и пара в любом произвольном сечении колоИиы между ее тарелками. [c.62]

Как видно из ур-ния (2), Д. м., в отличие от обычной, позволяет разделить смеси, компоненты к-рых обладают одинаковой упругостью паров. И наоборот, если упругости паров компонентов смеси при данной темп-ре таковы, что Р /Ум Р /УЩ и т. д., то смесь пе может быть разделена методом Д, м, В нек-рых случаях путем изменения те.мп-ры процесса можпо все же подобрать условия, когда и такие смеси будут разделяться Д. м. Эффективность процесса Д, м. характеризуется теоретич. молекулярными тарелками (ТМТ) под этим тор.дшном понимают степень разделения, при к-рой относительные молярные концентрации компонентов в дистилляте в точности соответствуют относительным скоростям испарения этих компонентов (Од ), при условии, что состав жидкости на поверхности испарения идентичен составу всей дистиллируемой жидкости. Т. к. нет теоретич. методов определения числа ТМТ, достигаемого в молекулярных кубах различных конструкций, то эффективность процесса разделения и сравнительная характеристика различных кубов устанавливается лишь на основе экспериментальных данных. При данной темп-ре жидкости и соответствующем ей давлении паров скорость Д. м. растет с понижением давления в аппарате. [c.580]

В ректификационную колонну, работающую под давлением в 1 ат, подается 50 кмолъЫ смеси из 25% мол. насыщенного пара и 75% мол. кипящей жидкости. Эта смесь имеет суммарный состав 40% мол. этанола п 60% мол. воды и подается на оптимальную тарелку. Дистиллат уходит из конденсатора в виде жидкости при температуре кипения, содержащей 80% мол. этанола. Кубовый остаток также представляет собой жидкость при температуре кипения и содержит 5% мол. этанола. Колонна работает при постоянных [c.678]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология