Материальный баланс непрерывной ректификации

Расчет ректификации нефтяных смесей производится путем решения системы уравнений материального баланса, фазового равновесия и теплового баланса на каждой тарелке. Такой расчет называют термодинамическим расчетом и выполняют его на ЭВМ. Особенности расчета ректификации нефтяных смесей обусловлены в первую очередь непрерывным характером разделяемой смеси и специфическими требованиями, предъявляемыми к продуктам ректификации. [c.87]

Способ представления состава нефтяных смесей влияет на фор-му записи исходной системы уравнений математического описания процесса и на особенности расчета процесса ректификации. При интегральном методе представления непрерывной смеси все расчетные уравнения сохраняют свой вид, как и для дискретных смесей, если в них заменить концентрации компонентов дифференциальными функциями распределения состава смеси. Например, уравнения материального баланса и фазового равновесия при ректификации непрерывной смеси в простой колонне принимают следующий вид [c.87]

УРАВНЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА НЕПРЕРЫВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ [c.422]

Материальный и тепловой балансы непрерывной ректификации бинарных смесей [c.486]

Уравнения материального баланса непрерывной 422 ректификации [c.6]

Материальный и тепловой балансы процесса непрерывной ректификации могут быть выражены следующей системой уравнений [c.58]

При непрерывной ректификации обычно состав исходного продукта в полном смысле этого термина не определяют. Назначение непрерывной лабораторной ректификации - выделение одной - трех фракций с заданными свойствами или заданного отбора. Результатом анализа в этом случае является итоговый материальный баланс по уравнению [c.47]

Рассмотрим непрерывную ректификацию бинарной системы основное вещество — низкокипящая примесь с содержанием последней Хо- Пусть питание колонны поступает снизу в виде пара состава уо Хо (например, из среднего куба большой емкости), а сверху, из конденсатора колонны отбирается обогащенный примесью дистиллят с содержанием примеси Хо = Уо- В этом случае уравнение рабочей линии колонны (уравнение материального баланса по составам фаз в заданном сечении колонны, работающей в стационарном состоянии с постоянной скоростью отбора дистиллята) представляет собой соотношение (П.120). Подставив выражение для д из (11.120) в уравнение (11.89), с учетом того, что в рассматриваемом случае у = ах, получим [c.95]

Ввиду известного сходства процессов непрерывного противоточного извлечения и ректификации удобно характеризовать эффективность колонок для извлечения той же величиной, которая обычно используется для сравнительной оценки ректификационных колонок, а именно, числом теоретических тарелок (ч.т.т.). Эта величина может быть вычислена при помощи уравнений, отвечающих полному материальному балансу по всей длине рабочей [c.110]

Процесс непрерывной адсорбции, как было показано выше, осуществляется в аппаратах с встречным движением потоков газа (жидкости) и адсорбента. В упрощенном виде для расчета такого установившегося процесса при движении плотного слоя адсорбента можно воспользоваться методом, изложенным ранее применительно к другим процессам контактного массообмена между двумя фазами (абсорбция, ректификация). Обозначив через Уа и Уг объемные расходы адсорбента и инертной части газового (жидкостного) потока, через аиа — текущую и выходную адсорбционные емкости адсорбента, а через с и с, — концентрации адсорбтива в газовом (жидкостном) потоке в тех же сечениях аппарата (рис. ХП1-7), напишем уравнение материального баланса для нижнего участка адсорбера Уд (а —а) = (с — с), откуда [c.630]

Определение числа теоретических тарелок и ВЭТТ при частичном орошении является делом более сложным. Изучение материального баланса как непрерывной, так и периодической ректификации с частичным орошением показывает, что изменение состава жидкости и пара от тарелки к тарелке будет в этом случае меньшим, чем в случае полного орошения. Это объясняется тем, что в течение любого долгого промежутка времени на тарелку поступают и покидают ее неравные количества жидкости и пара. Поэтому для нахождения числа теоретических тарелок при частичном орошении необходимо пользоваться другим способом построения и другими уравнениями. Эти методы (см. стр. 44 и следующие) учитывают влияние различной скорости потоков жидкости и пара на материальный баланс тарелки или секции насадочной колонны, а также усложняющее влияние других факторов, например непрерывное изменение составов при периодической ректификации с частичным орошением (стр. 45). [c.30]

При выводе уравнений типа (VH.l )—(Vn.l9) материальный баланс был записан по контуру, охватывающему рассчитываемую тарелку и один из концов колонны. Такая форма уравнений материального баланса делает программу расчета ректификации непрерывных смесей аналогичной по структуре алгоритму Тилле и Геддеса [144]. [c.262]

Полезно обратить внимание на характерные особенности рабочих линий процесса непрерывной ректификации по сравнению с рабочей линией для абсорбции (5.41). Во-первых, для ректификации существуют два уравнения рабочих линий, соответствующие материальным балансам для верхней и нижней частей колонны, в которых количества стекающей вниз жидкости различны Сд и (Сд -Ь Ср) это обусловливает различные углы наклона рабочих линий для верхней части колонны тангенс угла наклона равен К/(Е + 1) < 1, а для нижней (В + Р)/(Е + 1) > 1. Во-вторых, физический смысл имеют только отрезки рабочих линий, расположенные выше диагонали единичного квадрата (см. рис. 6.11). В-третьих, оба отрезка рабочих линий процесса лежат ниже равновесной кривой у (х). [c.424]

Иногда линия материального баланса и линия непрерывной ректификации имеют три общие точки. Как показано в работе [183, это наблюдается в том случае, когда линия непрерывной ректификации имеет б -образный вид. [c.203]

Различие между ними заключается в следующем. Уравнение (3.22), как указывалось выше, представляет собой уравнение материального баланса г-го, т. е. одного из компонентов многокомпонентной смеси. Уравнение же (3.25) связывает дифференциальные функции распределения составов всей исходной смеси, дистиллята и остатка. С учетом изложенного можно разработать алгоритм и программу расчета на ЭЦВМ ректификации непрерывной смеси, аналогичной методу расчета ректификации многокомпонентной смеси. Ниже описан такой метод, в котором учитывается тепловое взаимодействие потоков и используются дифференциальные функции распределения состава по температуре кипения компонентов. [c.63]

Для ректификационной колонны непрерывного действия, которая оборудуется тарелками, расположенными выше и ниже места подачи исходной жидкости, уравнение материального баланса питающей тарелки (тарелка, на которую подается смесь, поступающая на ректификацию) имеет такой вид [c.25]

При вводе кубовой жидкости на 4-ю тарелку (вариант V) линии ректификации направлены в сторону чистого аргона, что в действительности невозможно по условиям материального баланса колонны. Между кривыми IV и V (см. рис. 18) расположены так называемые разграничивающие линии ректификации (на рисунке эти линии не показаны), которые отделяют область непрерывного обогащения кислородом (реальную область) от области непрерывного обогащения аргоном (нереальной области). [c.85]

Таким образом, при описании процесса очистки и в том и в другом вариантах периодической ректификации следует иметь в виду, что уравнение рабочей линии, характеризующее материальный баланс в колонне по потокам фаз и их составам, здесь уже не будет выражаться уравнением прямой линии, как в случае непрерывно действующих колонн [528, 5291. Вследствие этого расчеты периодической ректификации в целом являются более сложными по сравнению с расчетами непрерывной ректификации и часто требуют принятия дополнительных упрощающих допущений [529 — 534]. применения графических построений [535—543] или использования ЭЦВМ 1544—551]. [c.137]

Непрерывная ректификация менее гибка, чем периодическая, в отношении числа чистых продуктов, которые можно получить на одной колонне. При непрерывной ректификации на одной колонне можно получить только два чистых продукта, причем составы их должны лежать на концах прямой материального баланса, проходящей через точку состава питания на концентрационном треугольнике. Например, при достаточной разделительной мощности колонны питание (см. рис. IX-10) удается разделить на верхний продукт (азеотроп метанол — хлористый метилен) и на кубовый продукт, тождественный составу в кубе колонны периодической ректификации, оставшемуся после полной отгонки хлористого метилена. [c.224]

Отметим, что изменение составов пара и жидкости на тарелках разделенпя в колонне как при непрерывной, так и при периодической ректификации не совпадает с прямыми материального баланса (см. рис. IX-10). Разделение, достигаемое на каждой [c.224]

Структуры диаграмм непрерывной идеальной ректификации впервые рассмотрены в работе [I]. В представленных решениях по структурам диаграмм рассматривалась только идеальная (четкая) непрерывная ректификация, а вопросы влияния кривизны разделяющих линий I типа на результаты процесса не исследовались. Предварительные исследования такого влияния [ 2 ] показали, что для процесса непрерывной ректификации имеются дополнительные возможности разделения, связанные с пересечением разделяющей линии областей дистилляции линией материального баланса при определенных заданных разделениях. [c.127]

Для идеального процесса непрерывной ректификации прямолинейная граница И типа обусловлена метрическим свойством отображения материального баланса процесса и представлена совокупностью составов исходных смесей, для которых при сохранении характера заданного разделения будут получены конечные продукты одних и тех же составов, отвечающих особым точкам контура диаграммы данной системы [2]. Причем эти особые точки являются узловыми. [c.127]

НОЙ ректификации бывает более выгоден пли даже обязателен (см. главу 5.22). В противоположность периодической ректификации, при которой составы дистиллата, жидкости в кубе и задержки непрерывно изменяются, ири непрерывной ректификации условия процесса остаются постоянными. Смесь постоянного состава подогревают до температуры в точке питания и обогащают, в укрепляющей части колонки 1 (рис. 64). Участок между точкой нитапия 2 и кубом о называют исчерпывающей частью колонки 4, дистиллат — головным продуктом Е, а продукт, отводимый из паров или из куба,— кубовым отходом А. В установке непрерывного действия устанавливают такой режим, чтобы постоянно сохранялся следующий материальный баланс [c.113]

Состав исходной смеси Fo, которая выделяется методом непрерывной ректификации из фракции оксидата прямогонного бензина, расположен в области I. Так как наиболее легкокипящим компонентом здесь является вода, то при атмосферном давлении смесь состава Fi (рис. VII, 16) на колонне 1 может быть обезвожена. Линия DiFiWx F2) —линия материального баланса колонны обезвоживания. Точка состава кубовой жидкости этой колонны расположена в окрестности линии, разделяющей области ректификаций / и //. В связи с этим кубовый продукт будет содержать определенное количество воды, полное удаление которой на данной стадии не является необходимым. [c.205]

Особое место занимает программа проверочного расчета ректификации непрерывных пефтя11ыл смесей в простых колоннах, основанная на аналитическом интегрировании уравнений фазового равновесия и материального баланса (см. разд. 4 настоящей главы). Применение непрерывной модели позволяет избежать ошибок, которые могут возникать при расчете четкой ректификации по псевдокомпонентам. [c.249]

При четкой ректификации нефтяных смесей (установки вторичной перегонки бензинов) результат расчета в значительной степени зависит от способа разбиения смеси на псевдокомпоненты, т. е. от ширины интервала выкипания тех узких фракций, которые при расчете рассматриваются как псевдокомпоненты. Чтобы избежать ошибок, которые могут возникать при расчете по псевдокомпонентам, была разработана программа расчета ректификации в простых колоннах с учетом непрерывного состава смеси [157—1601. Эта программа отличается от других [161 —162 тем, что она основана па аналитическом ии-тргрировании уравнений фазового равновесия и материального баланса, написанных в дифференциальной форме для каждой ступени разделения. Разработанная интегральная модель основана на следующих допущениях 1) кривая НТК разделяемой смеси аппроксимирована в виде куспчнп-линейной функции 2) кривые ИТК продуктов разделения аппроксимированы в виде кусочно-параболических функций [c.260]

Ввиду известного сходства процессов непрерывного противоточного извлечения и ректификации удобно характеризовать эффективность колонок для извлечения той же величиной, которая обычно используется для сравнительной оценки ректификационных колонок, а именно, числом теоретических тарелок (ч. т. т.). Эта величина может быть вычислена при помощи уравнений, отвечающих полному материальному балансу по всей длине рабочей части колонки с учетом взаимоотношений насыщений и равновесия в двух жидких фазах, или же рассчитана графически, аналогично определению ч.т.т. ректификационных колонок (см. гл. VIII). [c.152]

При использовании дифференциальной функции распределения состава расчетные уравнения для ректификации непрерывной смеси имеют такую же структуру, как и соответствующие уравнения для расчета ректификации многокомпонентной (дискретной) смеси [8]. Например, уравнение материального баланса простой рек тификационной колонны по количеству -го компонента имеет следующий вид [c.62]

На лабораторной установке выполнено экспериментальное исследование по очистке винилбутилового эфира (ВБЭ) методом экстракции и экстрактивной ректификации. В качестве экстрактивной добавки применялся этиленгликоль. На основе полученных результатов разработана технологическаясхемаразделения ВБэ непрерывным способом, подобран рабочий режим и составлен материальный баланс для каждой колонны. Данные переданы для проектирования промышленной установхш. [c.419]

Изменения концентрации от тарелки к тарелке при непрерывной ректификации показаны на рис. 8 ломаными линиями таким же образом, как это сделано при экстрактивной дестилляции. Уравнения материального баланса обогатительной и исчерпывающей секций даны для схемы работы колонны, показанной в левой части рис, 8. Для каждого компонента смеси составлено отдельное уравнение. В исчерпывающей секции состав пара в равновесии с жидкостью д кубе соответствует точке на конце прямого отрезка, идущего вверх и вправо от Хд. Состав жидкости, стекающей с первой над кубом тарелки, соответствует центру тяжести прямой, соединяющей две указанные выше точки. Этот центр тяжести определяется по соотношению жидкой и паровой фазы, даваемому уравнениями материального баланса для секции исчерпывания. При движении таким путем вверх по колонне жидкость постепенно обогащается метанолом и парафином. При этом линии материального баланса (рабочие линии) попреж-нему выходят из точки Хд. Когда составы в исчерпывающей секции дойдут до концентрации в точке ввода питания и растворителя и жидкость перейдет в обогатительную секцию, линии материального баланса будут выходить из точки, соответствующей составу паров вверху колонны —азеотропу метанол-парафин. Так как эти линии здесь практически сливаются с линией равновесных составов, нет возможности построить обычное ступенчатое изображение обогащения с тарелки на тарелку. Весь этот процесс протекает как продвижение вдоль линии, соединяющей и по направлению к составу, изображаемому последним символом. [c.94]

Неравновесный реальный процесс непрерывной ректификации при Е = onst, естественно, будет отличаться от рассмотренной модели процесса, сколь угодно близкого к равновесному. Линия распределения компонентов в жидкости по высоте аппарата не будет совпадать с дистилляционной линией. Однако, в общем случае, при переходе от такой модели к реальному процессу, по-видимому, невозможно отметить появление каких-либо новых качественных ограничений, снимающих эффект пересечения линии материального баланса и разделявдей линии II типа. Естественно, результаты реальной ректификации будут зависеть как от эффективности аппарата в целом, так и от эффективностей его укрепляющей и исчерпывающей частей, т.е. от выбора уровня питания, рабочего флегмового числа, выбранного соотношения количеств дистиллята и нижнего продукта и других факторов. [c.130]

Непрерывная ректификация проводилась с использованием лабораторной установки со стеклянной насадочной колонной, описаи-ной ранее [З]. Насадка - стеклянные кольца Рашига 6x6x1 мм. Количество исходной смеси, подаваемой в колонну, составляло во всех опытах около 150 мл/час. Опыты проводились по достижении стационарного состояния, которое поддерживалось в течение не менее двух часов. Затем одновременно отбирались для анализа пробы дистиллята, нижнего продукта и жидкости из нескольких сечений по высоте колонны, О достижении стационарного состояния судили по постоянству во времени всех контролируемых параметров, Затеи стационарность процесса проверялась по общему материальному балансу и балансу по компонентам. Анализ проб проводился на хроматографе ХЛ-4М. [c.131]

Теоретически и экспериментально показано, что при проведении простой непрерывной ректификаоди в аппарате конечной эффективности имеется возможность пересечения линий материального баланса с разделяющими многообрааиями четкой ректификации П типа. Экспериментальное подтверждение этого эффекта приведе- [c.182]

Приведенный метод расчета материального баланса и функциональной зависимости составов жидкой и паровой фаз в разных точках непрерывной ректификационной колонны применяется и для периодически действующей колонны с учетом того, что в последней состав исходного сырья, стекающего с колонны, остатка, флегмы и паров, входящих в колонну, и количество флегмы подцергаются изменению в процессе ректификации. При расчете высоты и диаметра периодически действующей колонны принимают среднее количество флег.мы между значениями минимальным (в начале) и. максимальным в конце процесса. [c.529]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология