Высота ступени разделения определение

Приведенный метод расчета числа тарелок, основанный на предположении о постоянстве количеств пара и жидкости по высоте колонны, оправдан только при расчетах разделения смесей близкокипящих компонентов. Для смесей, температуры кипения компонентов которых значительно отличаются, изложенный метод может привести к большим погрешностям в определении необходимого числа тарелок. Для проверки полученного числа теоретических ступеней разделения необходимо произвести проверочный расчет колонны с учетом теплового взаимодействия потоков жидкости и пара по высоте колонны. [c.76]

Для проведения проектных расчетов колонн многокомпонентной ректификации используется система программ, предназначенная для определения минимального флегмового числа и минимального числа ступеней разделения, а также профилей концентраций и температур по высоте колонны. Для реализации последних расчетов используются матричные и потарелочные методы расчета. Разработана также программа расчета двухколонной установки ректификации и программа расчета материальных балансов цеха разделения [296, 298]. Кроме всех уже отмеченных недостатков, следует отметить несколько неожиданный вывод о невозможности проведения расчета процесса ректификации с учетом кинетики массопередачи в многокомпонентных смесях [296, 298]. Нельзя не согласиться с тем, что теоре- [c.71]

Как только принята определенная характеристика работы массообменной тарелки (например, эффективность, эквивалентная теоретической ступени разделения), задача расчета ректификационной колонны в целом становится математически однозначной. Поэтому не требуется никаких дополнительных допущений, которые, например, были вынуждены делать авторы приближенных способов расчета (допущения о постоянстве мольных потоков по колонне, о постоянстве температур по высоте секций, о паре компонентов, определяющих разделение сложной смеси и т, д. — см. главу И). В этом смысле расчет на машинах является точным (методы расчета изложены в главе П1). Поскольку можно разработать надежные методы итераций, которые обеспечивают сходимость расчета, нет нужды и в дополнительных допущениях, касающихся распределения компонентов в продукты разделения. [c.12]

Использование уравнений (IV,28) —(IV,31) удобно при расчете насадочных колонн (взамен дискретного расчета по ступеням разделения), так как позволяет найти распределение компонентов по всей высоте колонны, вычислить оптимальное соотношение высот секций и т. п. Для определения высоты насадки надо знать величины , y или ВЕН. [c.123]

Высоту экстрактора определяют аналогично высоте колонных абсорберов. Определение числа ступеней, или контактов , необходимых для того, чтобы произошло требуемое разделение компонентов, производят графическим методом. [c.623]

Как и любые методы разделения, хроматографический процесс может быть описан двумя величинами коэффициентом однократного разделения и числом элементарных актов. Под последним в хроматографии понимается число теоретических ступеней колонны — отношение общей высоты слоя ионита к высоте, эквивалентной теоретической ступени. Точное определение ВЭТТ или числа теоретических ступеней требует большого количества равновесных и кинетических данных. Поэтому целесообразно ограничиться определением коэффициента однократного ионообменного разделения смесей РЗЭ и на этой основе определить возможность нахождения оптимальных условий проведения хроматографического процесса. [c.176]

Эффективность колонки измеряют числом теоретических тарелок. В процессе разделения, осуществляемого в виде отдельных ступеней, как, например, при противоточной экстракции, на каждой ступени устанавливается полное равновесие растворенных веществ между двумя фазами, после чего фазы разделяются. Каждую ступень называют теоретической тарелкой. Однако в хроматографической колонке растворенное вещество непрерывно движется вниз вдоль колонки, и полное равновесие не может установиться ни в одной точке. Следовательно, можно только рассчитать высоту колонки, которая будет давать разделение эквивалентно одной теоретической тарелке. Эту величину называют высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). Число теоретических тарелок в газо-хроматографической колонке зависит от ряда факторов, включающих скорость диффузии растворенного вещества в двух фазах, равномерность набивки колонки, толщину слоя неподвижной жидкой фазы, а также природу и скорость потока подвижной фазы. Число теоретических тарелок можно повысить в определенных пределах, увеличивая длину колонки, и оно несколько уменьшается при увеличении диаметра. [c.23]

Построение рабочей линии и определение числа ступеней разделения выполнено для следующих условий т = 0.8 Ь = 16 О = 10 к, = 0,4 у, = 0,0 ур = 0,265 К а = 3,2 Во = 25 В = 0 Д2 = 2 приведено на рис. 199. Построение начинается от точки с координатами х/ = Хо, у в = У о- В результате расчета получено п = 4,9 ступеней разделения и соответственно высота колонны составит Н — пДг = [c.385]

Расчет требуемой высоты колонны при фиксированном разделении состоит в определении числа кажущихся единиц переноса (рассчитанных в условиях идеального вытеснения). Он может быть проведен графическим методом. После определения величины Н общую высоту колонны находят из уравнения (64). Та же методика расчета применяется и в случае введения понятия о высоте теоретической ступени. Соотношения для расчета Н и Н з ряда моделей даются в следующем разделе. [c.198]

Элюентный анализ, фронтальный анализ и вытеснительное проявление. Кроме применяющегося обычно элюентного анализа, описанного выше, существует еще два основных метода проявления хроматограмм (хроматографического анализа) фронтальный анализ и вытеснительное проявление. Оба метода были разработаны Тизелиусом (в 1940 и в 1943 гг.). Условия работы с колонкой по этим трем методам соверщенно различны. Фронтальный анализ состоит в пропускании раствора через колонку из адсорбента, предварительно промытую чистым растворителем, в определении концентрации выходящего из колонки раствора и установлении зависимости между его концентрацией и объемом. Таким образом, получают характерные кривые с одной ступенью для каждого из растворенных веществ. При проявлении методом вытеснения вещества, подлежащие разделению, адсорбируются в верхней части колонки и через колонку пропускают раствор вещества, обладающего большей энергией адсорбции. Это вещество играет роль проявителя, вытесняющего вещества, подлежащие разделению, которые, в свою очередь, вытесняют друг друга. Определяют зависимость между концентрацией вещества в исходящей из колонки жидкости и ее объемом. Измерения высоты и длины каждой ступени кривой дают возможность провести качественный и количественный анализ составных частей смеси при условии, что проявитель количественно вытесняет исследуемую смесь. Методы Тизелиуса, усовершенствованные Клессоном и другими, особенно важны для разделения бесцветных веществ и при применении таких адсорбентов, как уголь. За концентрацией составных частей смеси в жидкости, исходящей из колонки, непрерывно следят по показателям преломления, электропроводности или других физических свойств. Клессон показал, что методом фронтального анализа можно осуществить количественный анализ смеси, состоящей из шести жирных кислот (на- [c.1490]

Расчет экстракционной колонны практически включает определение двух основных параметров диаметра и высоты колонны. Первый параметр зависит от производительности и определяется гидродинамическими соображениями, а второй является функцией трудности разделения и определяется соображениями массопередачи. Аналогично подходят к смесительно-отстойным экстракторам, только вместо высоты определяют число ступеней. [c.91]

Исходя из способов определения числа теоретических ступеней, показанных в этой главе, можно ожидать, что существует зависимость между числами единиц переноса, например и числом теоретических ступеней N. Если рабочая и равновесная линии прямые, то решение получается простое и его можно пояснить с помощью рис. 39. 11. Рассмотрим отрезок насадочной колонны, достаточный для осуществления разделения, достигаемого в одной теоретической ступени. Высота этой насадочной секции определяется для абсорбции по уравнению [c.601]

Относительно мала высота ступеней разделения у колонки, внутри которой находится наполнитель. Функцию наполнителя с успехом выполняют, например, короткие или длинные спиральки из проволоки, которые загружают во внутреннее пространство колонки в определенной последовательности. Схема низкотемпературной колонки, пригодной для работы с наполнителем, дана в работе Грос-се-Оетрингхауза [115] (рис. 67). [c.161]

Простейшим случаем использования ЦВМ в проектных расчетах является определение числа теоретических ступеней разделения, необходимых для получения конечных продуктов заданного качества при принятых значениях флегмовых отношений в секциях ко гонны. Рассмотрим последовательность расчета необходимого числа теоретических тарелок для колонны непрерывного действия, в которой происходит разделение многокомпонентной смеси, в предположе1ши о постоянстве мольных количеств жидкости и пара по высоте колонны. [c.72]

Киршбаум [187] по результатам испытания промышленных колонн установил, что число теоретических ступеней разделения не увеличивается пропорционально высоте слоя насадки. Казанский [188] тщательно исследовал пристеночный эффект в лабораторных колоннах. В частности, он обнаружил, что эффективность несекционированной колонны высотой 149 см, составляющая при определенных условиях 18 теоретических ступеней разделения, увеличивается до 24 ступеней после секционирования колонны на три участка. Работы Бушмакина и Лызловой [189] подтвердили эти результаты. При использовании в качестве насадочных тел константановых спиралей диаметром 1,8 мм было показано, что секционирование колонны на участки длиной по 25 см с целью сбора и перераспределения орошающей жидкости обеспечивает ее максимальную разделяющую способность. При увеличении числа секций от 1 и до оптимального значения каждое перераспределительное устройство повышает эффективность на 1,5 теоретической ступени. Автором проведены испытания насадки из фарфоровых седловидных насадочных тел размером 4x4 мм при и = оо. Результаты испытаний приведены в табл. 25. [c.138]

Эффективность колонн, оцениваемую числом теоретических ступеней разделения (ЧТСР) или числом единиц переноса (ЧЕП), определяют путем ректификации эталонной бинарной смеси (обычно при полной флегме). Выбор смеси для испытания колонн производят прежде всего с учетом ожидаемой эффективности и условий ректификации (давления). Смеси с большим коэффициентом разделения непригодны для испытания колонн высокой эффективности, и наоборот. В общем случае для бинарных растворов коэффициент разделения зависит от состава смеси и температуры (давления) и поэтому меняет свое значение по высоте колонны. Это обстоятельство не позволяет пользоваться для определения эффективности ректификационных колонн простыми аналитическими соотношениями, изложенными в гл. И, и заставляет прибегать к более трудоемким и менее точным графическим методам расчета. С другой стороны, при малых коэффициентах разделения небольшая неточность принимаемой величины а вызывает значительную погрешность определения числа теоретических ступеней разделения, т. е. в оценке эффективности колонны. [c.134]

После определения параметров 0 находим значения (lij) o и fej) .o, что позволяет рассчитать корректированные значения концентраций и температур на ступенях разделения. Следует отметить, что введение концепции реальной ступени разделения значительно снижает скорость сходимости метода Тилле—Гедеса даже при использований его в сочетании с 0-методом коррек-. ции составов [130, 226, 231]. Особые затруднения возникают лри расчете процессов ректификации в условиях переменных потоков пара и жидкости по высоте колонны, для чего обычно используется метод балансов по сечениям колонны [202, 212]. Для простой колонны величины потоков в каждой секции определяются как ютпарная секщ Я [c.55]

Проведенное определение коэффициентов разделения разбавленных растворов большого количества примесей в винилхлориде позволило авторам сделать вывод, что ректификация является эффективным методом очистки винилхлорида. Наибольшую трудность представляет очистка винилхлорида от более летучего компонента — метилаиетилена (а =1,51) и от менее летучего — винилацетилена (а =2,2). По этим наиболее трудно отделяемым примесям была рассчитана высота ректификационной колонны, использовавшейся для очистки винилхлорида-сырца. Ректификациониаи колонна эффективностью 20 теоретических ступеней, выполненная из молибденового стекла, была снабжена бессл1азочными кранами из стекла и фторопласта. На этой колонне был получен винилхлорид особой чистоты. В табл. У-8 приведено содержание ряда примесей в исходном и очищенном винилхлориде. Полихлорвинил, полученный из винилхлорида высокой чистоты, по термостабильности примерно в два раза превосходит полихлорвинил из технического винилхлорида. [c.172]

Блок вывода результатов расчета — проектной документации. Основными подсистемами расчета колонн многокомпонентной ректификации являются подсистемы РКАКВ и РКАСМ. Подсистема РКАСМ предназначена для определения минимального числа теоретических ступеней разделения в от-парной и укрепляющей части колонны при заданных составах продуктов разделения, а подсистема РКАСВ используется для расчета профилей концентраций и температур по высоте колонны с учетом заданной постоянной эффективности ступеней разделения в терминах к. п. д. Мерфри. Одной из основных подсистем является также подсистема анализа физико-химических данных, необходимых для расчета ректи- [c.69]

Представляет интерес определение подвижности и разделение микроколичеств ( 10 М) ионов неорганических веществ методом капиллярного электрофореза по Мартину и Эвериртсу [72]. Хотя в принципе этот вариант не отличается от классического метода Тизелиуса и метода Лонгсворта, некоторые детали заслуживают внимания. В частности, регистрация зон отдельных видов ионов осуществляется с помощью термопары, неподвижно фиксированной в одной точке капиллярной трубки, в которой происходит разделение (длина капилляра 1 м, внутренний диаметр 0,4 мм, внешний 0,7 мм). Так как тепловая емкость трубки мала, то ее температура по длине будет представлять собой ступенчатую функцию, пропорциональную градиенту потенциала в зонах. Высота ступени будет, очевидно, обратно пропорциональна подвижности иона, а расстояние между ступенями будет определять количество ионов данного вида. [c.51]

Одним из старейших по длительности использования и массовых до сих пор типов тарелок является колпачковая тарелка (см. рис. 12.6, IV) с круглыми (капсюльными) колпачками. Ее отличие от предьщущих - наличие у каждого отверстия для прохода паров патрубка 7 определенной высоты, над которыми укреплен колпачок 8 с прорезями для прохода паров по всему нижнему его краю. Такое устройство позволяет ввести поток пара в слой жидкости на тарелке параллельно ее плоскости и раздробленным на множество мелких струй. Кроме того, встречные струи от соседних колпачков, соударяясь, создают завихрения в межколпачковой зоне, в результате чего повышается эффективность тарелки. Действительно, в подавляющем большинстве случаев средний к.п.д. такой тарелки на практике оказывается наибольшим - 0,6-0,8 (под к.п.д. в данном случае понимают отношение числа теоретических ступеней контакта паровой и жидкой фаз к числу реальных тарелок, на которых достигается одинаковое разделение компонентов сложной смеси). [c.504]

Жидкость состава Ь (рис. 1) будет кипеть при 4 и находиться в равновесии с паром состава с. Тарелка, которая вызовет такое же изменение состава, какое происходит при идеальной простой перегонке, т. е. от а к й или от 6 к с, или же любое другое аналогичное изменение состава, например от с к е, и будет теоретической тарелкой. Концентрации легколетучего компонента, соответствующие этим равновесным составам пара и жидкости, отвечают концам отрезков горизонтальных прямых, лежащих между кривыми жидкости и пара на графиках подобного рода. Так как кривые жидкости и пара сходятся на ординатах, отвечающих составам чистых веществ, то очевидно, что в любой смеси разность составов, отвечающая действию одной теоретической тарелки, будет приближаться к составу чистого вещества. Кроме того, чем величина относительной летучести ближе к единице, тем ближе лежат кривые пара и жидкости друг к другу и тем меньше будет разница в составе, отвечающая одной теоретической тарелке. Насадочная колонка (или любой другой ректифицирующий прибор), на котором производят разделение, соответствующее двум последовательным ступеням или единицам, например от а до с, эквивалентна, как принято говорить, двум теоретическим тарелкам. Если высота такой насадочной колонки равна 25 см, то ВЭТТ равна 12,5 см. Подобное рассуждение применимо к любому числу теоретических тарелок и к любой высоте колонки. В настоящее время имеются колонки, эквивалентные более чем 100 теоретическимтарелкам. Можно ожидать, что для данной колонки или насадки ВЭТТ, определенная на разных двойных смесях, будет иметь примерно одинаковую величину, если эти смеси будут близкой химической природы и будут иметь близкие величины вязкости и поверхностного натяжения. Если же эти характерные свойства смесей сильно различаются, то, повидимому, в значительной степени изменяются толщина жидкой пленки, поверхность соприкосновения газа с жидкостью и скорость диффузии. Таким образом, одна и та же колонна или насадка может обладать весьма различными величинами ВЭТТ. Выражение рабочей характеристики колонны с помощью представлений о сопротивлении переносу вещества через пленку на границе раздела между паром и жидкостью получило существенное развитие, однако использование в расчетах теоретических тарелок и ВЭТТ имело и имеет значительно большее практическое значение. [c.11]

В опытах проверяли закономерности поглощения меркаптанов смешанным адсорбентом, состоящим из 50% активированного угля (АУ) и 507о отбеливающей глины (ОГ) (рис. Х.5, Х.6). Содержание общей серы в исходном конденсате составляло 1,18, а меркаптанов 0,68 масс. % С увеличением высоты слоя при одинаковой кратности адсорбента к сырью содержание серы в очищаемом продукте уменьшается динамическое, равновесие адсорбции достигается быстрее и разделение происходит более четко из-за вытеснения менее сернистых фракций высокосернистыми. Увеличение высоты слоя адсорбента равноценно увеличению числа ступеней адсорбции. Но увеличивать высоту слоя целесообразно до определенного предела, о чем говорит затухающий характер кривых. [c.260]

Разделение проводили на колонке (200X0.4 см) с 25% сквалана на хромосорбе при 363,2 К и расходе газа-носителя (азота) 130,5 см мин [97]. Для определения давления пара этих соединений пробы каждого из индивидуальных изомеров объемом 0,1 см вводили в колонку (100X0.4 см), заполненную чистым хромосорбом Т = 363,2 К, расход азота 8 см мин (детектор — катарометр). При элюировании зоны вещества регистрируется ступень, высота которой пропорциональна давлению насыщенного пара этого вещества. [c.187]

Направление работ, выполненных за последние 20 лет по теории экстракции, соотвегствовало роводипшимся исследованиям аналогичных прои,ессов дистилляции основное внимание уделялось главным образом изучению равновесия, методам проведения процесса и расчету числа теоретических ступеней или единиц переноса, требующихся для заданного процесса разделения. Экспериментальные работы были посвящены измерениям равновесия, определению эффективности ступени в смесительно-отстойных экстракторах и определению высоты эквивалентной теоретической ступени (ВЭТС) для дифференциально-контактных экстракторов колонного типа (ВЭТС аналогична ВЭТТ для ректифика- [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология