Многокомпонентные системы абсорбция

Общая характеристика растворов. Такие распространенные процессы химической технологии, как ректификация и перегонка, экстракция, абсорбция, проводятся в условиях, когда многокомпонентная система находится в состоянии одного или нескольких растворов, способных к более или меиее заметному испарению. Количественное термодинамическое изучение свойств подобных систем имеет большое прикладное значение. [c.178]

Приведенный расчет абсорбции многокомпонентной системы очень удобен и позволяет определять работу отдельных аппаратов (анализ состава газа при различных давлениях) и всей системы в целом. Аналитическое сравнение того или иного способа разделения многокомпонентной системы необходимо для выбора параметров процесса с их последующим технико-экономическим сравнением. [c.351]

После оценки оптимальных условий разделения многокомпонентной системы необходимо рассчитать газовый баланс и соответственно аппаратуру методом абсорбционного фактора. Для рассмотренной на рис. VI1-34 принципиальной схемы выделения ацетилена селективным растворителем (диметилформамидом) при условиях, указанных в табл. УП-8, рассчитаны отдельные стадии процесса абсорбции аце- [c.351]

В некоторых случаях может потребоваться рассмотрение влияния одновременной массопередачи других компонентов на компонент, представляющий первостепенный интерес. Например, если растворитель летуч, а подаваемый газ не насыщен растворителем, то подлежащий абсорбции компонент должен диффундировать в противотоке с диффузией испаряющегося растворителя. В многокомпонентных системах может происходить одновременный перенос нескольких компонентов в любом направлении. Хотя строгий анализ таких систем вес >ма затруднителен и выходит за рамки настоящей книги, тем не менее мы считаем полезным обсудить качественно, каким образом упомянутые эффекты могут быть учтены при расчете. Дальнейшее изложение частично основано на приближенном методе анализа многокомпонентной массопередачи, предложенном одним из авторов [57]. [c.491]

В качестве поглотителя употребляют соляровое и вазелиновое масло, а также тяжелые фракции керосина. Абсорбцию проводят под давлением 12—25 ат, а иногда и выше. Так как в данном случае имеется многокомпонентная система, то расчет процесса абсорбции следует вести методами, рассмотренными в гл. II раздел 5. Для расчета можно пользоваться значениями констант фазового равновесия для углеводородов, зависимость которых от температуры и давления показана на рис. 118. [c.328]

Методы расчета разделения бинарных и тройных систем, рассмотренные в предыдущих главах, можно довольно просто распространить на многокомпонентные системы для некоторых процессов, например абсорбции разбавленными растворами. Для других процессов, например многокомпонентной ректификации, расчет становится значительно более сложным. Такое различие можно отнести на счет влияния дополнительных компонентов на два основных этапа расчета любого процесса массопередачи расчет равновесия и материальный баланс. Если на равновесное распределение и материальный баланс какого-либо растворенного вещества значительно влияет присутствие других растворенных веществ, тогда в расчете должны учитываться эти взаимодействия. Но если на перенос какого-либо компонента не влияет одновременный перенос других, можно проводить расчет для каждого из компонентов независимо от остальных, за исключением таких величин, как расходы фаз, температура, давление и высота колонны или число ступеней. [c.682]

Описание фазового равновесия является одной из важнейших задач при расчете процессов разделения. Знание условий равновесия позволяет не только принципиально решить вопрос о возможности разделения многокомпонентной смеси методами ректификации, абсорбции, экстракции, но и выбрать схему разделения. Наиболее обший метод расчета равновесия основан на применении некоторого уравнения (уравнения состояния) ко всем фазам системы пар - жидкость. Однако использование уравнений состояния возможно лишь в случае простых систем, которые образованы веществами с аналогичными свойствами, например неполярными веществами, составляющими природный газ. [c.40]

Абсорбция при нормальной или пониженной температуре обычно также применяется для первоначального разделения многокомпонентного пефте-заводского или природного газа на легкую и тяжелую части. Этим предварительным разделением уменьшается загрузка весьма энергоемкой системы низкотемпературной ректификации, поскольку из-за близости температур кипения точная фракционировка отдельных компонентов достигается только при номош и ректификации. [c.164]

При помощи этой программы рассчитывается процесс разделения в многокомпонентной паро-жидкостной системе, состоящей более чем из одной ступени. Наиболее полно такой метод расчета описан в литературе . Данный метод основан на использовании понятия фактор абсорбции А / К пУ и фактор отпарки 5,- = [c.168]

За время, прошедшее после второго издания книги (1971 г.), наметились суш,ественные изменения в технологическом оформлении процессов ректификации и абсорбции все большее применение в промышленности находят сложные аппараты и системы аппаратов, связанные между собой прямыми и обратными материальными и тепловыми потоками. В проектировании процессов и аппаратов происходят также качественные изменения, обусловленные использованием методов оптимального расчета, требу-юш их в сваю очередь выполнения не поверочных, а проектных расчетов. Дальнейшее развитие получили методы расчета процессов разделения многокомпонентных смесей, в том числе и с применением ЭВМ [c.7]

В настоящее время могут быть сформулированы общие принципы построения инженерных методов расчета процессов ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей, хотя многие вопросы массопередачи и гидродинамики еще требуют экспериментального и теоретического изучения. В дальнейшем, очевидно, удастся полностью перейти к строгому решению общей системы дифференциальных уравнений массообмена и гидродинамики. [c.3]

Основные принципы и методы расчета аппаратуры, предназначенной для проведения процессов разделения, представлены для равновесных ступеней и аппаратов, в которых осуществляется непрерывное изменение концентраций. Важнейщие понятия проиллюстрированы на примере процесса абсорбции газа в тарельчатых колоннах и насадочных башнях. Рассмотрение ограничено бинарными системами при постоянной их температуре и давлении. Кратко изложены начала расчета многокомпонентной абсорбции углеводородов и методы учета неизотермических эффектов. Освещены также общие вопросы, касающиеся применения теории к процессам дистилляции, экстракции и отгонки легких фракций. Описаны ускоренные методы предварительного расчета тарельчатых и насадочных абсорберов и процессов в концентрированных газах. Развита приближенная теория многокомпонентной массопередачи при абсорбции. Приведена общая расчетная схема для строгого описания работы изотермических абсорберов. Интерпретированы известные определения эффективности тарелок и коэффициентов массопередачи. Авторы надеются, что данное в этой главе обсуждение в совокупности с фундаментальными понятиями, введенными в других главах книги, поможет читателю анализировать или рассчитывать более сложные абсорбционные процессы и иные операции. Подробное изложение общей теории расчета процессов и аппаратов химической технологии выходит далеко за рамки настоящей книги. Поэтому в главу включена довольно полная библиография по рассматриваемой проблеме. Предполагается, что заранее известны рабочие характеристики оборудования, методы экспериментального определения и расчета которых освещены в главе П. [c.426]

Вследствие нелинейного характера зависимости энтальпий потоков и констант равновесия от температуры строгое решение системы уравнений (IV.14) при разделении многокомпонентных смесей природных и нефтяных газов возможно только численными методами с применением ЭВМ. Для ознакомления с численными методами расчета процесса ректификации и абсорбции необходимо обратиться к специальной литературе. [c.80]

В пособии рассматриваются современные представления о равновесии и диффузии в бинарных и многокомпонентных системах. Излагаются гидродинамические основы однофазных и двухфазных систем. Даны принципы математического моделирования процессов массопередачи. Впервые систематизируются математические модели и алгоритмы расчета процессов абсорбции, ректификации и экстракции. Описываются основные типы диффузионньгх аппаратов, приводится их расчет, моделирование и масштабирование. Дается сравнительная оценка различным конструкциям диффузионных аппаратов. [c.2]

Больше1я часть технологических схем основного органического синтеза свюана о процессами разделения дистилляцией, абсорбцией, экстрагированием. Для рационального проектирования таких процессов необходима количественная информация по фазовоцу равновесию в разделяемых бинарных или многокомпонентных системах. [c.58]

Точные расчеты от тарелки к тарелке в многокомпонентных системах, для которых неправомерно допущение о малых концентрациях газов или для которых нельзя допустить изотермический характер абсорбции лучше всего осуществлять при помощи ЭВМ. Типовые программы для численного расчета, применимые к абсорбции и другим процессам разделения, составлены Хансоном, Даф-фином и Соммервилем [18]. Из-за недостатка объема и вследствие специфичности предмета мы не можем здесь подробно останавливаться на вычислительных методах. [c.452]

Применение сокращенной процедуры расчета к многокомпонентным системам. Для приближенного расчета высоты колонны при изотермической абсорбции многокомпонентных смесей можно использовать методы, изложенные в предыдущих разделах применительно к переносу одного компонента системы, поскольку диффузионные эффекты учитываются соответствующей корреляцией для /S.Nqq, а интеграл, который определяет величину Nj, один и тот же во всех случаях. Приводимый ниже пример 9.10 дает довольно убедительное обоснование упомянутой гипотезы, так как рабочая и равновесная линий рассматриваемой системы имеют значительную кривизну при изменяющихся степенях противодиффузии спирта и водяного пара. В спорных ситуациях высоту колонны можно найти путем графического интегрирования уравнения (9.142), как было показано ранее для простых случаев, или с помощью метода ВЭТС (раздел 9.8), а также численным методом (см. Приложение). [c.498]

Массо- и тепломассопереносы в многокомпонентных системах относятся к наиболее малоизученным, сложным и в то же время важным химико-технологическим процессам, таким как диффузионные, тепловые, совмещенные (дистилляция, абсорбция, хемосорбция, адсорбция, сушка, экстракция, кристаллизация) и мембранные, а также массодиффузионное разделение газовых смесей. Изучение этих процессов позволит решить ряд проблем сенсорной техники (связанных с процессами адсорбции в многокомпонентных смесях), а также в других областях, например волоконной оптике, где разработка технологического процесса, как правило, проводимого в многокомпонентных системах, требует углубленного исследования массо- и тепломассопереноса. [c.445]

Разработка оптимальных технологических схем однородных тепловых и ректификационных систем — типовых технологически узлов химических производств связана с решением следующей конкретной задачи синтеза ХТС, которая является задачей синтеза четвертого класса. При заданных типах элементов системы необходимо определить топологию технологических связей между этими элементами и выбрать такие параметры элементов, которые обеспечивают выполнение либо требуемой технологической операции теплообмена между несколькими технологическими потоками, либо технологической операции разделения многокомпонентной смеси (МКС) на заданные продукты (химические компоненты или фракции) при оптимальном значении некоторого показателя эффективности функционирования системы (например, минимум приведенных затрат). В частности, задача синтеза оптимальных технологических схем систем разделения многокомпонентных смесей (СРМС) формулируется следующим образом при заданных составе сырья, номенклатуре продуктов разделения и требованиях к их качеству необходимо выбрать оптимальные с эко -номической точки зрения типы и параметры процессов разделения (например, обычная, азеотропная или экстрактивная ректификация экстракция абсорбция и др.), а также оптимальную структуру технологических связей между этими процессами разделения. [c.142]

Поверочный расчет ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей в системе колонн, связанных материальными и тепловыми потоками. Основное отличие алгоритма расчета таких систем от рассмотренных ранее обусловлено наличием редкой недиагональной матрицы системы уравнений материального и теплового балансов, обусловленной обратными связями материальных и тепловйх потоков. С точки зрения расчетной процедуры решение системы уравнений,- содержащей редкие матрицы, как известно реализуется с использованием специальных методов вычислительной математики и не вызывает особых трудностей. Поэтому основная сложность расчета таких систем будет заключаться в достижении заданной сходимости при большем объеме вычислительных операций. [c.163]

Элементом минимального масштаба в структуре ХТС является отдельный аппарат (реактор, абсорбер, ректификационная колонна, насос и прочее). Это - низший масштабный уровень I. Объединение нескольких аппаратов, выполняюших вместе какое-то преобразование потока, образует один элемент подсистемы //-го масштабного уровня (реакционный узел, система разделения многокомпонентной смеси и так далее). Совокупность подсистем второго уровня в виде элементов, подобных отделениям или участкам производства, образует подсистему ///-го уровня (в производстве серной кислоты это отделения обжига серосодержашего сырья, очистки и осушки сернистого газа, окисления и абсорбции). К этим же подсистемам могут относиться водопод- [c.231]

По бывает и так, что прп абсорбции многокомпонентных смесей инертный газ отсутствует. Тогда, очевидно, равновесное давление над раствором заранее не будет известно. Его можно оп]зеделить методом подбора (как при ректификации). Для практических целей необходимо, однако, представить равновесие каждого компонента не при помощи молярных долей [как в уравнении (14-38)], а в системе X —У, где X — число молей данного компонента в растворе на 1 моль растворителя (инертной жидкости), а У — число молей компонента на 1 моль [c.746]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология