Тарелки теоретические вычисления

Эффективность колонки и фактор эффективности растворителя. Эффективность колонки измеряли при помощи ВЭТТ (высоты, эквивалентной теоретической тарелке). Теоретическая тарелка определяется как участок колонки, необходимый для достижения равновесия при распределении растворенного вещества между движущейся газовой и неподвижной жидкой фазами. Это свойство колонки связано с такими параметрами, как скорость потока газа-носителя, температура колонки и физические свойства растворенного вещества и растворителя. Однако эффективность — неудачное слово для этого случая. Значение ВЭТТ в колонке в действительности является мерилом отклонения колонки от идеальной линейной хроматографии. Это особенно справедливо при использовании рекомендованного метода вычисления ВЭТТ, т. е. по формуле (U/16) (х /у ), где I — длина колонки, х — экстраполированное основание треугольника, у — время удерживания данного растворенного вещества [4]. В этом выражении ничто не говорит о разделяющей способности колонки. [c.61]

Авторы обрабатывали полученные ими данные для теоретического вычисления к. п. д., использовав уравнения (4. 15) и (4. 16), связывающие к. п. д. с массообменом. В результате они пришли к выводу, что сопротивление массообмену в жидкой пленке составляет не более 15% от общего сопротивления. Авторы считают, что, используя уравнения (4. 19) и (4. 20) и полученные ими значения Е, , можно теоретически вычислить к. п. д. тарелок для крупных колонн. Они не рассматривают вопрос о влиянии на к. п. д. длины пути жидкости на большой тарелке и связанные с этим возможности образования застойных участков жидкости и нестабильной работы колпачков на тарелке. [c.70]

Отношение теоретически вычисленного числа тарелок к числу тарелок, действительно необходимых для заданных условий, называется коэфициентом полезного действия (к. п. д.) тарелки [c.82]

Заметим, что эффективности любой из моделей являются функциями матрицы коэффициентов массопередачи. Поэтому для расчета их необходимо использовать формулу (2-58). Формулы для вычисления эффективности других гидродинамических моделей движения жидкости можно найти в [471. Наряду с рассмотренным способом оценки разделительной способности допускается расчет по теоретическим ступеням разделения, при задании постоянных КПД тарелки по всем компонентам разделяемой смеси, при задании постоянных локальных КПД массообменных зон соответствующей гидродинамической структуры. [c.128]

Для вычисления А, В, С, Е и п наиболее целесообразно применить способ наименьших квадратов. Этот способ приводит к системе нелинейных алгебраических уравнений, так как искомые коэффициенты Е и п входят в уравнения нелинейно. Поэтому значениями задаются обычно в диапазоне 0,1—1. Для каждого фиксированного значения п методом наименьших квадратов определяют коэффициенты А, В, С, а также суммарный модуль отклонения высоты теоретической тарелки, рассчитанной по найденным константам от ее экспериментальных значений для всех точек экспериментальной кривой Я а. Наименьшая сумма модулей определяет значение степени п, которое лучше удовлетворяет экспериментальным данным. Жуховицкий, Виноградова и Вяхирев показали, что лучшая сходимость экспериментальных данных наблюдается при п = 0,5. Расчет констант А, В, С я Е для разных значений п производился на электронно-счетной машине. [c.61]

Для вычисления А, В, С, Е п п наиболее целесообразно применить способ наименьших квадратов. Этот способ приводит к системе нелинейных алгебраических уравнений, так как искомые коэффициенты Е ]л п входят в уравнения нелинейно. Поэтому значениями задаются обычно в диапазоне 0,1—1. Для каждого фиксированного значения п методом наименьших квадратов определяют коэффициенты А, В, С, а также суммарный модуль отклонения высоты теоретической тарелки, рассчитанной по найденным константам от ее экспериментальных значений для всех точек экспериментальной [c.104]

Стандартное отклонение, найденное описанным способом, исполь зуют для вычисления высоты разделительной ступени, ранее назы ваемой высотой, эквивалентной теоретической тарелке [c.259]

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]

Ряд особенностей расчета колонн для азеотронной перегонки вызывается тем, что приходится иметь дело с фазовыми равновесиями жидкость — пар в реальных системах, сильно отклоняющихся от идеальной. Число теоретических тарелок, необходимых для разделения данной системы, наиболее целесообразно определять расчетом по тарелкам. Уравнения и зависимости, выведенные для этого определения, в данном случае неприменимы вследствие весьма значительных различий относительной летучести. В литературе описан алгебраический метод [34] расчета минимальной кратности орошения для азеотропной системы. Другой метод вычисления минимальной кратности орошения при азеотропной перегонке основывается [31] на расчете по тарелкам в секции питания колонны. Для этого используют уравнения, определяющие равновесие жидкость — пар для тройной азеотропной системы, путем построения зависимости между относительными летучестями трех пар компонентов п отношением концентраций этих компонентов в жидкой фазе. [c.130]

Как правило, схема процессов абсорбции углеводородов сравнительно проста. При первичном процессе какие-либо основные или побочные химические реакции не протекают часто вполне применимы уравнения равновесия между паром и жидкость)о, выведенные из законов для идеальных растворов. Поскольку массообмен в этих случаях не усложняется протеканием химических реакций в жидкой фазе, проектные расчеты могут основываться на обычных концепциях коэффициента абсорбции и теоретической тарелки. Важнейшим осложняющим фактором при расчете абсорбционных установок для выделения углеводородных продуктов часто является присутствие весьма многочисленных компонентов. Это не только чрезвычайно сильно усложняет вычисления, но и вызывает необходимость располагать обширными данными по равновесиям для этих многочисленных компонентов. Равновесные данные для сравнительно простых смесей парафиновых углеводородов, встречающихся при процессах абсорбции природного газа, подробно рассматриваются в литературе. Методика расчета таких установок вполне установилась и с достаточной полнотой изложена в ряде руководств [39—41]. Кроме того, в коксовом газе наряду с азотистыми, сернистыми и кислородными соединениями содержатся многочисленные циклические углеводороды и поэтому методика расчета установок для выделения углеводородов из таких газовых систем разработана несколько меньше. Поскольку удаление нафталина является важной фазой очистки каменноугольного газа, используемого в качестве бытового топлива (вследствие частого образования твердых [c.371]

На рис. 57, А приведены кривые разгонки идеальной эквимолекулярной смеси, для которой а = 1,25, при —9 на колоннах, эквивалентных 10, 20, 30 и 40 теоретическим тарелкам. На рис. 57, Б приведены подобные же кривые для Яо =49. Результаты вычислений для этих и ряда других случаев по способу, указанному на рис, 56, В (состав фракции 40—45%), подытожены на рис. 58. [c.136]

В табл. 3 приведены значения перепада давления и задержки, приходящиеся на одну теоретическую тарелку, вычисленные по данным Роза для колонки диаметром 0,6сж и уравнениям (1) и (2). Расчеты проведены для смеси бензола с четыреххлористым углеродом (50 50), для которой установлено, что т) = 1,5 10- и 7j =4,4 10 3 в табл. 3 включены также факторы эффективности [c.159]

Обычно опытные данные по равновесию пара с жидкостью в присутствии растворителя выражают при помощи величины видоизмененной относительной летучести а , указывающей на степень разделения, которая может быть осуществлена в приборе в одну теоретическую тарелку. Эту величину можно непосредственно применять при вычислениях экстрактивной разгонки таким же способом, как это производится с помощью а, что иллюстрируется на следующем примере [c.297]

Расчет колонн для ректификации многокомпонентных смесей, в частности определение числа теоретических тарелок и минимального флегмового числа, основан на тех же принципах, что и расчет колонн для ректификации бинарных смесей. Все наиболее распространенные методы расчета основаны на методе Сореля и общепринятых допущениях, упрощающих его. Поэтому уравнения материальных балансов и рабочих линий для бинарных смесей применимы в этом сл чае по отношению к каждому компоненту, а процедура определения числа теоретических тарелок в колонне характеризуется теми же ступенчатыми вычислениями от тарелки к тарелке при помощи этих рабочих линий и данных фазового равновесия. Однако здесь возникают значительные дополнительные затруднения. [c.77]

Для решения проектной задачи воспользуемся методом встречного направления вычислений, по которому концентрации легких компонентов рассчитываются способом от тарелки к тарелке в направлении сверху вниз, а концентрации тяжелых компонентов — в обратном направлении. По излагаемой общей методике расчета любая сложная ректификационная система рассматривается состоящей из отдельных секций (под отдельной секцией понимается часть колонны, не имеющая боковых вводов и выводов). Каждая секция может включать дефлегматор, кипятильник и теплообменники (встроенные или выносные). По своему назначению секции могут быть укрепляющими (абсорбционными) или исчерпывающими. Разделительная опособность дефлегматора и кипятильника принимается эквивалентной разделительной способности одной теоретической тарелки. [c.88]

Поэтому в схеме процесса предусматривается последовательное выделение о-ксилола и этилбензола ректификацией с последующим извлечением п-ксилола низкотемпературной кристаллизацией. На машине Урал проводилось исследование процесса ректификации были получены зависимости числа теоретических тарелок от флегмового орошения (в широком диапазоне концентраций), а также от степеней извлечения о-ксилола и этилбензола. Выполнение подобных расчетов вручную практически невозможно вследствие трудоемкости и требуемой точности вычислений (поскольку степень обогащения на одной тарелке незначительна). [c.347]

Такие вычисления были проведены для колонны с восьмью тарелками (5 теоретических тарелок), работающей со смесью толуола, изооктана и диметилбензола. [c.253]

Вследствие указанных причин вычисленное графически или по формулам (VII. 10, VII. 11) число теоретических тарелок должно быть уточнено путем деления на к.п.д. тарелки т], показывающий, насколько реальная тарелка менее эффективна, чем идеальная [c.400]

В основу метода положен способ последовательного решения исходных уравнений, описывающих процесс разделения от одной теоретической тарелки к другой. Расчет ведется одновременно в двух направлениях для легких компонентов — сверху вниз и для тяжелых компонентов — снизу вверх. Такой встречный расчет позволяет вести вычисления составов с обычной для технологических целей точностью (порядка 0,001 доли), и число приближений оказывается небольшим, что является его существенным преимуществом, особенно при использовании малых цифровых машин. [c.554]

Другим практическим соображением является доступность лишь ограниченного ассортимента колонок различной длины и частиц различных диаметров. На рис. 7.2 показана практическая ситуация с использованием тех же оценок, что и в приведенных вычислениях. В логарифмических координатах зависимость требуемой длины колонки от необходимого числа теоретических тарелок описывается прямой с наклоном, равным единице. Такие прямые построены для частиц четырех размеров (3, 5, 10 и 20 мкм) исходя из предположения, что приведенная высота, эквивалентная теоретической тарелке, равна четырем. Длину колонки ограничивает максимально допустимое давление. Это показано на рис. 7.2 тонкими линиями с наклоном 3/2. Две линии соответствуют предельным значениям давления 200 и 400 бар и вычислены для v = 10, Dm=10 м /с и г = 1 мПа-с. Для других условий такие линии можно легко построить при помощи уравнений (7.8) и (7.9). [c.371]

Коэфициент полезного действия тарелки. Все предыдущие рассуждения и расчеты строились на основе допущения наличия равновесия между жидкой и паровой фазами на каждой тарелке. В действительности же в работающей колонне такого равновесия фаз нет. Пары над тарелкой всегда содержат меньше легколетучих компонентов, чем нужно было бы для полного равновесия с жидкостью, находящейся на тарелке, вследствие чего вычисленное теоретически необходимое число тарелок приходится увеличивать. [c.82]

В принципе каскадный электролиз представляет наиболее совершенный и вполне автоматизированный метод получения тяжелой воды. Однако рассмотрение времени, необходимого для достижения стационарного состояния, обнаруживает иллюзорность его преимуществ. Вычисление этого времени легко может быть сделано с помощью теории фракционирования, изложенной в предыдущей статье. Действительно, как легко видеть, каскадный электролизер из р ячеек эквивалентен фракционной колонке с р теоретическими тарелками без кипятильника (F = 0) и с заполнением Н = ир (где V — заполнение одной электролитиче- [c.281]

Для вычисления степени обогащения положим, как обычно, для стандартной воды Н D = 5500 и 0 0 = 630, что дает для этой воды по сравнению с чистой НгО Adx = 19,6 -у и Ady = 171 у. Отсюда (при А 2) Wx = 1,097 ж Wy = 1,022. Это дает и = 5 и Пу = 10, т. е. число тарелок приблизительно одинаковое для обоих изотопов и вполне правдоподобное, принимая во внимание благоприятные условия для фракционирования в трубке, снабженной аксиальной раскаленной нитью (одна теоретическая тарелка на 3—5 см длины). [c.319]

ТОЧНО так же, как и в случае колонок, заполненных вольталефом [26], но пик вымывания более острый [24]. Высота эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ), вычисленная по уравнению Глюкауфа [27], оказалась равной 1,7 и 3,0 мм для колонок с пеной и вольталефом соответственно. [c.445]

Jones extended хром, уравнение Джонса для вычисления высоты колонки, эквивалентной одной теоретической тарелке [c.174]

Записанная система уравнений материального, теплового балансов и равновесия позволяет выполнить расчет всех параметров ректификации при разделении многокомпонентной смеси составов продуктов, флегмовых чисел, чисел теоретических тарелок, распределений концентраций и температур по тарелкам колонны и др. Однако вследствие необходимости выполнения большого объема вычислений, их высокой точности и целого ряда особенностей многокомпонентной ректификации, существенно отличающих ее от ректификации двухкомпонентных смесей, в общем случае задача решается лишь итерационными методами с использованием электронных вычислительных машин. [c.167]

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]

Очевидно, чем уже пик, тем ббльшую ошибку можно сделать при определении его ширины и при вычислении N или Н. Полную ширину можно выразить также через высоту Н теоретической тарелки, коэффициент Генри Г и поперечное сечение колонки 5. Так как Уг = а Л/ = ЫН, то [c.52]

Соотношение между составами жидкости куба и дестиллята при различных условиях разгонки лучше всего видно из графиков, подобных изображенным на рис. 17. На этом рисунке состав дестиллята, отложенный против состава жидкости куба, вычислен для стабилизированной разгонки при флегмовом числе 7 д=4/1, а также для периодической разгонки с тем же флегмовым числом, но при разных отношениях за ],ержки к загрузке. Кроме того, на рисунке показан предельный теоретический случай разгонки при полном орошении. Совершенно разные кривые получаются в зависимости от того, начать ли разгонку при полном орошении или при частичном орошении. При периодической разгонке и частичном орошении величина получающихся чисел зависит от предыдущего течения разгонки для приведенных на рисунке кривых величины рассчитывались от тарелки к тарелке так, как это описано на стр. 106. Эти расчеты основаны на многочисленных упрощающих предположениях, однако в них учитывается изменение состава при периодической ректификации в зависимости от времени. Соотношения, подобные тем, что представлены на рис. 17, наблюдались также на экспериментальных кривых [101, 136—138]. [c.55]

Рис. 21. Вычисление состава жидкости в кубе или на питающей тарелке по способу Мак-Кэба и Тиле при известных и постоянных составах дестиллята, флегмовых числах, числе теоретических тарелок и относительной летучести (см. рис. 18).

Состав на любой тарелке или в любой точке колонны можно определить тем же способом, какой только что рассматривался для вычисления числа теоретических тарелок или кривой зависимости составов дестиллята от составов [c.60]

Когда величина задержки становится заметной, теоретические уравнения периодической разгонки делаются сложными, так как простых методов для вычисления задержки не разработано. Применяются три различных способа подхода к этой задаче. Первый способ заключается в том, что в уравнение Рэлея вкличают член, выражающий задержку колонны. Таким путем дюжет быть получено уравнение в общей форме, как будет показано ниже однако численное решение этого уравнения невозможно, так как для рассматриваемого случая не имеется метода нахождения кривой состав жидкость в кубе —отгон. Второй способ основан на дифференциальных уравнениях зависимости состава дестиллята, жидкости в кубе и жидкости на каждой тарелке колонны от отогнанной доли дестиллята (считая на загрузку). Алгебраическое решение таких уравнений, повидимому, невозможно, и даже приближенное численное решение весьма трудоемко. Некоторый прогресс в этом был сделан с применением дифференциального анализатора . Третий способ —последовательный расчет от тарелки к тарелке — представляет собой также весьма трудоемкую операцию. Некоторые детали каждого из этих способов кратко обсуждаются ниже. [c.102]

Вклад дисперсии ламинарного потока в вариацию пика Ор в длинной прямой трубке вычислен в работе Тейлора [25, 26] Этот вклад пропорционален четвертой степени внутреннего радиуса трубки, ее длине и объемной скорости Для расчета вариахщи пика в открытой (безнасадочной) колонке при заданной высоте, эквивалентной теоретической тарелке, можно воспользоваться уравнением Голея - Тейлора [27] [c.37]

Так, например, определение равновесных концентраций па отдельных тарелках колонны, требует утомительных вычислений методод последовательного приближения, так как температуры на тарелках не могут быть точно наперед заданы. Кроме того, при проведении такого ступенчатого расчета числа теоретических тарелок необходимо иметь отправные данные, каковыми должны служить составы конечных продуктов. Однако составы конечных продуктов, т. е. дистиллята и кубовой [c.79]

Одним из видоизменений типичного ступенчатого метода расчета числа теоретических тарелок при заданном флегмовом числе является способ, предложенный Тиле и Джеддес [55]. Вместо определения числа теоретических тарелок по заданным составам конечных продуктов и по заданному рабочему флегмовому числу этим методом предлагается определять составы конечных продуктов по заданному числу тарелок и по заданному рабочему флегмовому числу. Что же касается установления температур па тарелках, то последние находятся путем последовательного приближения, как и при методе Льюиса иМачесона [51]. Авторы ведут ступенчатые вычисления составов на тарелках не от конца колонны к середине, а, наоборот, от середины к концам колонны. [c.85]

Испытания, проведенные на ректифицирующей части диаметром 13 мм и длиной 1,83 м, содержащей насадку Хели-Грид [29], дали следующие результаты при атмосферном давлении число эквивалентных теоретических тарелок при полном орошении — 94, при падении давления в 10 мм Нд и вычисленной производительности 340 мл/час. Это отвечает 51 эквивалентной теоретической тарелке и падению давления в 5,5 мм Нд на метр длины насадки при данной производительности. [c.36]

В табл. 3-4 даны вычисленные величины /г — высоты одной эквивалентной теоретической тарелки для дроизводительности 3000 жд/час при скоростях от О до 5000 об/мин. Теоретическая кривая на фиг. 3-34 1 была построена на основе величин, приведенных в табл. 3-4. Горизонтальная часть точечной кривой на фиг. 3-34, которая обозначена как теоретическая для производительности в 3000 мл (жидкости) в час, представляет собой [c.66]

При выводе основных уравнений ректификации мы исходили из наличия равновесия между фазами на каждой тарелке. Практически, в реальных колоннах, полного равновесия на тарелках не достигается и содержание низкокипяш,его компонента в парах оказывается всегда меньше равновеского. Благодаря этому вычисленное число теоретических тарелок, для заданных условий ректификации, оказывается недостаточным. Чтобы найти практически нужное количество тарелок ректификационной колонны для разделения смеси в реальных условиях ее работы, нужно учитывать коэфициент полезного действия тарелки, численное значение которого колеблется около 0,6—0,8. Деля теоретическое число тарелок колонны на коэфициент полезного действия тарелки, получим количество тарелок, фактически необходимое для разделения смеси. [c.30]

Так, профиль скоростей становится более плоским, а радиальная дисперсия увеличивается благодаря образованию вихрей. В результате приведенная высота, эквивалентная теоретической тарелке, уменьшается до значений меньших, чем те, которые дает уравнение (1.11) для той же самой скорости потока. Эти явления подробно исследовал Сматс [26] путем вычисления интегралов Ариса. Аппроксимируя результаты вычислений некоторой кривой, он получил выражение для величины ВЭТТ, справедливое в области 2300<7 е<20 ООО. Результаты, полученные Сматсом, приведены на рис. 1.5. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология