Эффективность ступени тарелки

Эффективность ступени (тарелки) по Мэрфри. Эту эффективность (или к.п.д. Мэрфри) выражают отношением изменения концентрации данной фазы на ступени к движущей силе на входе той же фазы в ступень и обозначают и Е . Для н-й ступени (рис. 15-11) для фазы Фу для случая перехода вещества из [c.38]

Выведите эффективность ступени (тарелки) по Мэрфри. [c.42]

Пример 13. Определить эффективность ступени по Мэрфри для нижних тарелок колонны с колпачковыми тарелками при ректификации смеси ацетон—вода, рассмотренной в примерах 9, 10 и И. [c.63]

Число эффективных ступеней разделения Л в зависимости от высоты тарелки и длины пути разделения [c.122]

Зависимость эффективности разделения (согласно хроматограмме) выраженная как число эффективных ступеней разделения Л /с, от высоты тарелки и длины пути разделения [c.126]

Практическая контактная ступень отличается от теоретической тарелки тем или иным отклонением покидающих ее фаз от состояния равновесия, и поэтому гипотеза идеальной контактной ступени (теоретической тарелки) является тем предельным эталоном, сравнением с которым устанавливается степень эффективности практической тарелки. [c.181]

Описанное контактное устройство имеет эффективность, равную эффективности колпачковой тарелки при скорости пара в полном сечении до 1 мкек. Преимущество его заключается в весьма незначительном сопротивлении, которое при скорости 1 мкек не превышает 2 мм вод. ст. Число оборотов вала составляет 300—1000 об/мин. Диаметр колонны может быть 500, 700, 1000 и 1400 мм. Мощность на валу составляет 0,7—1,5 кзт на 1 м поверхности тарелки. Число контактных ступеней в колонне 10—15. Увеличивать его нецелесообразно, так как длина вала при этом становится слишком большой. [c.138]

Пилотные испытания должны проводиться на экстракторе, геометрически подобном тому, который будет использоваться в промышленном масштабе, особенно если необходимо определить такие характеристики аппарата, как эффективность ступени, высота, эквивалентная теоретической тарелке, или высота единицы переноса, а также предельные производительности. [c.431]

Рис. 285. Влияние расстояния между тарелками на эффективность ступени . Система этилацетат — уксусная кислота — вода (сплошная фаза).

В колоннах малых диаметров обратное перемешивание сплошной фазы на каждой тарелке, вероятно, приводит к выравниванию концентрации сплошной фазы до ее конечного значения (хотя обратное перемешивание между тарелками отсутствует). В этом случае общая эффективность ступени по Мэрфри Емо должна быть равна Емо . Для колон н больших диаметров, если допустить, что обратного перемешивания на тарелке не возникает , эффективность ступени можно определить на основе аналогии с одним из выражений эффективности ступени ректификационных колонн в этом случае [c.570]

Пример Х1-3. Определить размеры тарелок и эффективность ступени колонны с ситчатыми тарелками для условий примера Х1-2. Объемные скорости водного раствора диэтиламина 6,8 м /ч, толуола 10,9 м /ч. [c.571]

Гарнер установил по оси колонны с ситчатыми тарелками (диаметр колонны 100 мм) вал с мешалками. Мешалки были расположены настолько близко к плоскости тарелок, что могли разрушать капли дисперсной фазы в момент их образования на тарелке. Применяя систему диэтиламин — вода (дисперсная фаза)— метилизобутилкетон, отличающуюся низким значением межфазового натяжения, при умеренных скоростях вращения ротора Гарнер существенно увеличил эффективность ступени. [c.584]

В заключение раздела об основах массообменных процессов полезно обратить внимание на то обстоятельство, что понятия о ступени изменения концентрации (теоретической тарелке) и об эффективности работы реальной тарелки (КПД по Мерфи) базируются на предположении о полном перемешивании обеих фаз или хотя бы одной только жидкой фазы. Именно при выполнении такого условия графическая интерпретация понятия теоретической тарелки соответствует прямоугольной ступеньке между рабочей линией процесса и равновесной кривой, а значение эффективности реальной тарелки не может превысить единицу. [c.385]

Эффективность ступени колонн с перфорированными тарелками изменяется в пределах 0,20—0,45, а эффективность системы со смесителями-отстойниками — от 0,75 до 0,95. [c.166]

Отличие реального распределения компонентов от теоретической линии ректификации может быть связано с действием следующих кинетических факторов диффузионного взаимодействия компонентов соотношений сопротивлений массопередаче в паре и в жидкости неполного перемешивания жидкости на тарелке эффективности ступени. [c.106]

Эффективность ступени колонны с перфорированными тарелками очень невелика и составляет 0,20—0,25 для смесителей-отстойников эта величина значительно выше, она колеблется в пределах 0,75—0,95. Для насадочной колонны, а также для колонн других типов эффективность ступени нельзя определить указанным способом, так как в этих аппаратах невозможно указать число реальных ступеней. [c.114]

Локальная эффективность ступени. Этот способ оценки эффективности ступени применяют для колонн с переточными тарелками. Применение его позволяет учесть продольное перемешивание в жидкой фазе, например, на барботажных тарелках. При определении понятия локальной эффективности (рис. П1.6) принимается, что газовая фаза в межтарельчатом пространстве полностью перемешивается и входит на тарелку всюду с одинаковой концентрацией. Концентрация в жидкости на тарелке принимается одинаковой по вертикали, но изменяющейся в горизонтальном направлении. В соответствии с этим и состав газа непосредственно при выходе из зоны контакта с жидкостью (из барботажного слоя) должен быть различным в разных местах тарелки. [c.55]

В примере 11 для данного процесса была подобрана колпачковая тарелка диаметром 1 м. Стандартная тарелка этого размера имеет следующую характеристику [23] рабочая площадь 0,455 м , длина сливной перегородки 0,68 м, длина пути жидкости 0,722 м, число колпачков диаметром 80 мм — 43 шт. Определим эффективность ступени для таких тарелок при высоте перелива 30 мм. [c.64]

Реальная контактная ступень, для которой покидающие ее паровой и жидкий потоки находятся в равновесии, имела бы с этой точки зрения 100%-ную эффективность. Данное условие предполагает идеальное перемешивание жидкости на тарелке, обеспечивающее установление но всей ее поверхности некоторого среднего состава флегмы, равновесной поднимающемуся паровому потоку. Вместе с тем самопроизвольный процесс установления равновесия между контактирующими фазами протекает во времени, а не мгновенно, и поэтому в самом понятии теоретической ступени содержится еще и предположение о том, что обеспечивается время, необходимое для достижения равновесия. Этим идеализированным предельным условиям не отвечает практическая тарелка, работающая в реальной производственной обстановке. Во-первых, она характеризуется известным градиентом состава жидкости по всей своей поверхности и стекающая с нее флегма не имеет [c.207]

Эта задача сводится к определению сравнительной эффективности или коэффициента полезного действия реальной тарелки, являющегося переходным фактором от теоретической ступени контакта к реальной. [c.208]

При расчете ректификационных колонн наиболее простой, однако недостаточно обоснованный подход состоит в использовании понятия эффективности т](.р самого колонного аппарата, определяемой как отношение числа теоретических ступеней, требующихся для данного разделения, к числу действительных ступеней, осуществляющих такое разделение. Эффективность т](.р, представляющая таким образом некий средний к. п. д. реальной тарелки, может быть получена на основе обобщения опытных данных, полученных при обследовании действующих колонн, и сравнения этих данных с числом теоретических ступеней, полученным по расчету. При этом подходе на величине среднего к. п. д. тарелки сказываются не только неточности опытного обследования, но и допущения, принимаемые в том или ином методе расчета числа теоретических тарелок. [c.208]

Определенный таким образом средний к. п. д. практической тарелки лишь в первом приближении отражает конкретные условия работы каждой контактной ступени в отдельности в обш ем случае их эффективности изменяются при переходе от одной тарелки к другой. Поэтому представляется более целесообразным связывать определение к. п. д. тарелки с работой отдельно взятой контактной ступени. [c.209]

Отклонение реальной тарелки от нормы для теоретической ступени контакта имеет следствием сужение разрыва между составами фаз па смежных тарелках, приводящее к увеличению числа реальных тарелок против теоретически необходимого для данного разделения. Причины подобного рода отклонений оказываются самыми разнообразными и зависят от множества условий, определяемых как рабочими параметрами режима колонны — давлением, температурой, количествами паровых и жидких потоков, так и свойствами разделяемой системы — плотностью и вязкостью паров и флегмы, относительной летучестью ее компонентов, поверхностным натяжением насыщенной жидкости. Следует также указать и на влияние чисто конструктивных факторов, таких, как тип тарелки, размеры сливного устройства, расстояние между тарелками. Учет совокупного действия всех указанных факторов весьма сложен, и этим объясняется широкое привлечение эмпирических корреляций для определения эффективности реальных тарелок. [c.209]

Число тарелок можно рассчитать по х — (/-диаграмме с помощью кинетической кривой. Практически процесс массообмена никогда не идет до состояния равновесия. Кинетическая кривая характеризует действительное состояние жидкости и газа при окончании процесса массообмена на тарелке. Строим рабочую линию АВ и кривую равновесия ОС процесса (рис. 98). Вертикальный отрезок MQ = У — Ур характеризует движущую силу на входе в ступень, а отрезок МЫ = У"—У" — действител ,ное изменение концентрации газа в этой ступени. Отсюда эффективность ступени (тарелки) Ег можно представить, как отнощение изменения концентрации газа в ступени к движущей силе на входе в ступень [c.344]

Ректификация бинарной смеси. В первом приближении при моделировании процесса ректификации колонна описывается по теоретическим ступеням (тарелкам). Так, двадцатитарелочная колонна с эффективностью тарелки, равной 70%, может быть адекватно заменена четырнадцатиступенчатой теоретической равновесной колонной, каждая из ступеней которой имеет разделительную способность, равную /о,7 от разделительной способности тарелки описываемой неидеальной колонны. На рис. У1П-8 схематически представлена эквивалентная теоретическая тарелка, характеризуемая равновесием между поднимающимся паром и жидкостью, покидающей данную ступень, что для бинарной смеси (для л-й ступени) может быть выражено следующим образом [c.157]

Таким образом, эффективность контактной ступени зависит от ряда факторов, влияние которых на работу тарелки поддается установлению в основном лишь экспериментальным путем. Однако обобщение этих опытных данных, полученных в заводской или лабораторной обстановке, их корреляция и обработка должны производиться на основе надлежаще обоснованных теоретических соотношений. Сложностг рассматриваемой проблемы, необходимость большого количества опытных данных и трудности экспериментального характера были причиной недостаточной разработанности методов определения. эффективности практической тарелки, являющихся пока лишь первым приближением к решению этой трудной задачи. [c.359]

Например, при физическом описании процесса ректификации смесей вьщеляют следующие "элементарные процессы 1) гидродинамика потоков жидкости и пара в колонне 2) массообмен между жидкостью и паром 3) теплопередача между жидкостью и паром 4) испарение жидкости и конденсация пара. Все указанные элементарные процессы протекают либо на тарелке, либо в насадочной секции колонн и прямо связаны между собой. Полное описание этих процессов представляет собой чрезвычайно сложную систему уравнений. Только описание гидродинамики потока жидкости на тарелке (либо в насадке) с помощью уравнения Навье-Стокса представляет собой задачу чрезмерной вычислительной сложности. Не менее сложно и решение задачи полного описания массообмена между потоками жидкости и пара. Вместе с тем эти задачи должны решаться совместно как единая система уравнений. Отсюда следует, что без разумнььх упрощающих допущений здесь не обойтись. Поэтому обычно принимают идеализированное представление относительно движения потоков пара и жидкости (пар движется в режиме полного вытеснения, а жидкость полностью перемешивается на тарелке), а массопередачу выражают через эффективность ступеней разделений, определяемую в большинстве случаев полузмпирическими методами, либо вообще не рассматривают ее, считая, что на каждой ступени разделения достигается равновесие. [c.12]

С целью определения зависимости от соотава жидкой фазы и температуры на тарелках применялась формула для определения эффективности ступени контакта по схеме полного перемешивания жидкости [c.75]

Рис. 286. Влияние межфазового натяжения на эффективность ступени (расстояние между тарелками 150 мм V= 1 дисперсная фаза — органическая данные Гарнера Мэйфилда , Моултона и Роу 2).

Экстрактор Фенске и Лонга в некоторых отношениях является смесителыю-отстойным. Он состоит из ряда секций, расположенных вертикально. В каждой секции происходит перемешивание (вследствие возвратно-поступательного движения тарелки) и отстаивание жидкостей. Этот экстрактор применяют в лабораторных условиях для изучения процессов экстракции, поскольку эффективность ступени такого аппарата составляет, как правило, 100% (см. главу IX). Несмотря на то что предложен метод моделирования этих аппаратов, о промышленном применении их сведений не имеется. [c.596]

В результате обработки опытных данных получены зависимости коэффициентов эффективности ступени контакта (т]), высоты, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ) и сопротивления ступени контакта от скорости паровой фазы при флегмовых числах 4 и оо. Определены пределы устойчивой работы испытанных конструкций. Показатели эффективности работы аппарата превысили показатели насадочной колонны. [c.204]

Принято также выделять алгоритмы, позволяющие проводить расчеты разделения неидеальных смесей, расчеты сложных колонн и их комплексов. На ранних этапах создания общих алгоритмов расчета процесса многокомпонентной ректификации введение различного рода допущений было вполне оправдано, так как основной целью работ являлась разработка методов решения систем уравнений математического описания и обеспечения сходимости итерационных схем решения. В дальнейшем введение учета неидеальности разделяемой смеси и концепции реальной ступени разделения потребовало существенной доработки созданных алгоритмов. При этом часто предпринимались попытки использования уже разработанных алгоритмов, например, основанных на концепции теоретической ступени разделения [202, 212] в решении задач с учетом реальной разделительной способности тарелки [230, 281], определяемой через коэффициент полезного действия (к. п. д. Мэрфри) [230, 281, 130] или к. п. д. испарения [230]. При этом отмечалось, что введение к. п. д. испарения более предпочтительно, чем учет разделительной способности тарелки через к. п. д. Мерфри [230, 281]. В таких алгоритмах обычно принималось допущение постоянства к. п. д. для всех ступеней разделения и относительно всех компонентов разделяемой смеси. Введение таких к. п. д. ступеней разделения приводит к большой вероятности появления на некоторых итерациях расчета отрицательных величин концентраций компонентов, что исключает возможность продолжения расчетов [130]. С целью преодоления таких трудностей обычно использовались либо различные модифицированные определения эффективности ступени разделения [230, 281], либо вводилась коррекция величин к. п. д. в процессе решения. Последнее в свою очередь может являться причиной зависимости получаемого решения от способа задания начальных приближений или даже получений неоднозначного решения задачи [130]. В то же время в результате ряда расчетных и теоретических исследований [130, 132, 183] было показано и подтверждено экспериментально, что эффективности ступеней разделения существенно различны и, кроме того, эффективность каждой ступени различна по отношению к компонентам разделяемой смеси. Возможным выходом из такой ситуации (необходимость учета указанных явлений при обеспечении достаточной устойчивости итерационных схем расчета) может служить прием, основанный на отказе от использования к. п. д. в математическом описании ступени разделения с реализацией прямого расчета, составов фаз, уходящих со ступени разделения [130]. В этом случае учиты- [c.52]

Клапанные балластные т а р е л к и. В настоящее время созданы тарелки клапанные балластные, которые по сравнению с клапапнымп прямоточными тарелками характеризуются более высокой производительностью (па 15—20%) и эффективностью разделения (на 157о), а также более низким сопротивлением на теоретическую ступень контакта. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология