Линия исчерпывания

Полученную прямую называют линией исчерпывания ). Начиная от точки вычерчивают ступени разделения (теоретические тарелки) укрепляющей части колонны между кривой равновесия и рабочей линией с1—а здесь достаточно иметь 4 тарелки. Далее, от (I вниз между кривой равновесия и исчерпывающей линией ё—е строят ступени разделения (теоретические тарелки) для ис- [c.115]

Особенность устройства ректификационной колонны 4 заключается в том, что она не имеет дефлегматора и работает как колонна исчерпывания. Это объясняется тем, что практически невозможно подобрать охлаждающий агент для конденсации паров дистиллята (азота), так как для этой цели понадобилась бы жидкость, имеющая температуру более низкую, чем температура жидкого азота. Кроме того, в качестве исходной смеси и флегмы в колонну поступает воздух с очень низкой температурой, при которой точка пересечения рабочих линий может практически соответствовать составу дистиллята, что вообще устраняет потребность в дефлегматоре. [c.518]

Многоступенчатая противоточная экстракция с возвратом флегмы в верхнее сечение укрепляющей части выгодна особенно при низких концентрациях целевого компонента в исходной смеси и небольших коэффициентах распределения. При высоких концентрациях этого компонента с целью интенсификации его исчерпывания иногда применяют возврат флегмы на стороне рафината. Схема этого процесса показана пунктирными линиями на рис. ХП-12, а. Здесь уходящий из аппарата поток рафината делится на два, из которых один возвращается в нижнюю ступень исчерпывающей части экстрактора, а второй выводится из системы для извлечения содержащегося в нем экстрагента. Заметим, что в отличие от возврата флегмы в укрепляющую часть экстрактора, являющегося единственным средством концентрирования экстракта при низкой концентрации исходной смеси, возврат флегмы на стороне рафината приводит лишь к уменьшению числа ступеней в исчерпывающей части аппарата. Это ограничивает область экономически целесообразного применения возврата рафинатной флегмы случаями очень низких коэффициентов распределения. Принципиально возможны рабочие схемы с возвратом флегмы в обе части экстрактора. [c.583]

Ло мере исчерпывания низкокипящего компонента, уменьшается. Для сохранения постоянного состава дистиллята необходимо увеличить наклон рабочей линии. Это достигается увеличением доли флегмы (фиг. 20). Процесс при строго постоянном Х[) редко применяется в промышленности в связи со значительными трудностями в его осуществлении. [c.36]

Гораздо чаще процесс периодической ректификации проводится при постоянном флегмовом числе. По мере исчерпывания низкокипящего компонента рабочая линия смещается, сохраняя первоначальный наклон Ф. При этом концентрация низкокипящего [c.36]

Пучок траекторий исчерпывания компонента 2 (на траекториях указаны значения Хмп) имеет очень своеобразный характер — он не содержит узловой точки. Это объясняется тем, что вершина 2 отделена от области исчерпывания компонента 2 ага-линией. Каждая траектория рассматриваемого пучка, соответствующая определенной продуктовой точке, имеет два выхо- [c.72]

Проведенный анализ показывает, что структура пучков траекторий обратимой ректификации для укрепляющей и отпарной секций качественно отличается от структуры пучков с-линий и линий дистилляции (рис. II-—19,6) и носит более сложный характер. В отличие от пучков с-линий и линий дистилляции, имеющих по две узловых точки, пучки траекторий обратимой ректификации могут иметь одну узловую точку, две узловые точки или не иметь узловых точек. Пучки траекторий обратимой ректификации, имеющие две узловые точки, носят мнимый характер. Для пучков траекторий, не имеющих узловых точек, процесс может идти в двух направлениях. Пучки траекторий исчерпывания различных компонентов, заполняющие области обратимой ректификации, отделяются один от другого соответствующими а-линиями. Части пучков, заполняющие подобласти обратимой ректификации, отделяются одна от другой особыми траекториями сепаратрисами, соединяющими узел пучка и азеотроп, и траекториями, касательными к стороне концентрационного треугольника. Отметим также, что седло для с-линий и линий дистилляции может служить узлом для траекторий обратимой ректификации. [c.73]

Хотя а-линии ограничивают пучки траекторий внутри концентрационного треугольника, соответствующие а-точки (не азеотропы) на сторонах не являются ограничениями процесса (например, ааз-точка на стороне 1—2 не ограничивает траектории исчерпывания компонента 5). [c.73]

На рис. П-19,в,г проведены линии (VI), в точках которых потоки на соответствующих траекториях обратимой ректификации такие же, как в точках исчерпывания компонентов. Для составов питания, расположенных на этих линиях, траектории обратимой ректификации и ректификации при граничном режиме первого класса фракционирования минимальной флегмы очень [c.166]

Рассмотрим оставшиеся два качественно различных типа образования новой зоны постоянных концентраций при граничном режиме первого класса фракционирования. Эти типы принципиально новые, поскольку они не встречаются для идеальных смесей. Их особенность заключается в том, что новая зона постоянных концентраций возникает без исчерпывания компонента. В обоих случаях процесс ректификации наталкивается на термодинамические ограничения. В одном случае на ограничение наталкивается процесс обратимой ректификации, а процесс адиабатической ректификации возможен (третий тип образования новой зоны постоянных концентраций). В другом случае, наоборот, на ограничение наталкивается процесс адиабатической ректификации, а процесс обратимой ректификации возможен (четвертый тип образования новой зоны постоянных концентраций). Оба эти случая хорошо иллюстрирует график, приведенный на рпс. 11-19,г (см. разд. 14 гл. и). Если точка питания лежит в области обратимой ректификации укрепляющей секции, где наиболее тяжелым является компонент 2, то на ограничение (а12-линию) наталкивается процесс обратимой ректификации (третий тип). Если точка питания лежит в области обратимой ректификации укрепляющей секции, где наиболее тяжелым является компонент 1, и расположена выше линии VI, то на ограничение наталкивается процесс адиабатической ректификации (четвертый тип), поскольку, как указывалось выше, для этой области в точках исчерпывания компонента I при обратимой ректификации потоки пара и жидкости больше, чем в точке питания. [c.170]

Рассмотрим процесс обратимой ректификации в данном случае. При полном исчерпывании компонента потоки пара и жидкости в сечении исчерпывания максимальны и превосходят потоки в сечении питания (см. разд. 14 гл. П). На рис. П-19,в этим условиям соответствует область выше линии VI (для этой линии потоки в сечении питания и в сечении исчерпывания компонента 1 одинаковы). Линия VI отделяет область, для которой возможно полное исчерпывание компонента 1 в укрепляющей секции при адиабатической ректификации, от области, для которой такое исчерпывание невозможно. [c.175]

Если для точки питания (л 1 = 0,4 Хг2=0,2), лежащей выше линии VI, постепенно увеличивать степень исчерпывания компонента 1 в обратимом процессе (рис. У-12), то ири малой степени исчерпывания потоки будут монотонно убывать от сечения питания к концу колонны. При увеличении степени исчерпывания в промежуточных сечениях возникают минимум и максимум потоков. При дальнейшем увеличении степени исчерпывания потоки в сечении максимума возрастают и, наконец, при полном исчерпывании превосходят потоки в сечении питания. Поэтому существует некоторая промежуточная степень исчерпывания, при которой потоки в сечении максимума равны потокам в сечении питания. [c.175]

Минимальное флегмовое число. Как было описано выше, определение числа ступеней состоит в последовательном построении хорд равновесия и радиальных линий, выходящих из точек Q или Отсюда следует, что если продолжение какой-либо хорды равновесия проходит через точку Q в секции обогащения экстракта или через точку в секции исчерпывания рафината, для достижения состава, соответствующего этой хорде равновесия потребуется бесконечное число ступеней. [c.287]

Условие проведения процесса при минимальном флегмовом числе показано на рис. 150, где точка касания рабочей и равновесной линий находится на участке графика, соответствующего секции обогащения экстракта. Точка касания может, конечно, находиться в точке ввода исходного раствора или на участке, отвечающем секции исчерпывания рафината. Изображение процесса при наличии полного орошения, соответствующего минимальному числу теоретических ступеней разделения, приведено на рис. 151. [c.291]

Следовательно, является рабочей точкой, из которой проводят линии построения для определения числа ступеней в секции исчерпывания рафината (см. рис. 152). Хорды равновесия соединяют точки, соответствующие составам экстракта и рафината каждой теоретической ступени. Внутреннее флегмовое число составляет [c.293]

Хорды равновесия для секции исчерпывания рафината продолжают до пересечения с линией 8Рн, причем точка О наиболее удалена от 5. [c.295]

Непрерывно действующая ректификационная установка схематически изображена на рис. 122. Подлежащая разделению жидкость подводится в среднюю часть колонны по трубе 1. В верхней, укрепляющей части колонны 2 (над линией подачи жидкости) происходит обогащение смеси легколетучей составной частью. Эта часть колонны (или Отдельная колонна) носит название укрепляющей колонны. В нижней, исчерпывающей части колонны 3 (под линией подачи исходной жидкости) происходит удаление из смеси легколетучей составной части. Эта часть колонны носит название колонны исчерпывания. Колонна обогревается паром , поступающим по трубе 4. Труднолетучая часть смеси выводится из нижней части колонны по трубе 5. Пары легколетучей части смеси выходят из колонны по трубе б и направляются в дефлегматор 7, где частично конденсируются, давая флегму, которая по трубе 8 направляется обратно в колонну. Несконденсировавшиеся в дефлегматоре пары по трубе 9 поступают в конденсатор 10, где полностью конденсируются, 338 [c.338]

Для неидеальных и азеотропных смесей укладка линий дис-тиляции носит сложный характер, вследствие чего условие 2 не всегда выполняется. Это означает, что внутри концентрационного пространства имеются некоторые многообразия, ограничивающие процесс термодинамически обратимой ректификации. В этом случае полное исчерпывание того или иного компонента в секции колонны обратимой ректификации не может быть достигнуто. [c.66]

Если точка питания лежит на трехиндексной а-линии, то одна из продуктовых точек является верщиной концентрационного тетраэдра траектория обратимой ректификации для одной из секций частично совпадает с трехиндексной а-линией, затем (после исчерпывания одного из компонентов) совпадает с а-линией, лежащей на одной из граней тетраэдра, и, наконец, проходит по ребру тетраэдра. [c.79]

Для иллюстрации условий типа 2 достаточно рассмотреть точку питания на линии (см. рис. П-19,г). При граничном режиме первого класса фракционирования в отпарной секции продуктовая точка совпадает с вершиной 1, а точка исчерпывания компонента 2 лежит на стороне 1—3 между сгз-точкой и точкой пересечения линии постоянства коэффициента фазового равновесия компонента 2, проходящей через точку питания со стороной 1—3. Исчерпывание компонента 2 при минимальной флагме в данном случае возможно, поскольку при обратимой ректификации в точке исчерпывания потоки меньше, чем в точке питания. [c.167]

Рис. V-14. Диаграмма области возможных составов продуктов разделения для азеотропной смеси при первом и втором классах фракционирования d,, di — точки верхнего продукта при граничных режимах первого и второго классов фракционирозапия соответственно W,, — точки нижнего продукта прп тех же режимах НЗ , нз —новые зоны постоянных концентрация при граничном режиме первого класса фракционирования / — граница области ректификации //— аи-линия II — агз-линпя /1 —линия равенства потоков в точках питания н исчерпывания компонента при обратимой ректификации соответственно V — траектория обратимой ректификации в укрепляющей секции VI — траектория обратимой ректификации в отпарной секции У//— линия материального баланса при первом классе фракционирования VIII, IX — линии материального баланса в граничных режимах второго класса фракционирования.

Для выбора оптимальной тарелки питания существенное значение имеет следующая качественная закономерность если линии дистилляции имеют 5-образный характер, то ректификацией в колонне с обратимым смешением потоков в питании из смеси можно выделить чистый компонент, причем такой режим является оптимальным [182]. Этот вопрос был исследован специально. Следует заметить, что для идеальных смесей режим с обратимым смешением потоков в питании соответствует первому классу фракционирования и в предельном случае возможен при исчерпывании крайних по летучести компонентов в соответствующих продуктах (см. гл. V). Для идеальных многокомпонентных смесей невозможность выделения чистого компонента в бесконечной колонне с обратимым смешением потоков в питании вытекает из того факта, что внутри концентрационного симплекса отсутствуют точки, в которых коэффициенты фазового равиовесня всех компонентов, кроме выделяемого, равны между собой [44]. Действительно, если допустить, что состав в зоне постоянных концентраций в районе питания равен составу сырья, то при выделении в дистиллят первого компонента из уравнения материального баланса укрепляющей секцией следует [c.289]

Кривая II наиболее интересна и должна быть обсуждена подробно. Она состоит из трех участков. Первый участок расцоложен ниже предельной линии бензол — этанол (68,02° С) второй участок ОП указывает на образование большого количества тройных зеотропов В, Е, Я,) , сопровождающееся большим увеличением температуры под влиянием примесей высококипящих углеводородов, присутствующих во фракции 93— 99° С. Появление третьего участка ВЕ обусловлено исчерпыванием присутствующей в бензине фракции углеводородов, выкипающей в пределах 93—99° С. Действительно, как показывает кривая разгонки бензиновой фракции 93— 109° С, последняя содержит не менее 40—45% углеводородов, кипящих выше 99° С, в том числе относительно большое количество толуола. Толуол является нежелательной примесью в любой бензиновой фракции, используемой в смеси с бензолом для обезвоживания этанола — ректификата. [c.148]

Определение кшт- Точка М представляет собой состояние исходной смеси, поступающей на разделение. Эта точка должна лежать на главной прямой, соединяющей полюса колонны укрепления и исчерпывания. Для определения наинизшего положения полюса колонны укрепления, соответствующего Rмин, необходимо совместить главную прямую с изотермой, проходящей через точку М. Продолжив эту линию до пересечения с вертикалями, проведенными из значений концентрации получаемых фракций, получим полюсы тг и тг соответствующие Кмин. [c.287]

Точка А представляет поток вниз тепла нетто и молярную долю легкого компонента в секции исчерпывания, а точка С представляет поток вверх нетто тепла и молярную долю легкого компонента в секции обогащения. Сплошные наклонные линии, например линия между I и V, являются линиями, соединяющими фазы жидкости и пара, находящиеся в равновесш. Как следует из уравнения полного теплового баланса, [c.21]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология