Разделяющая способность колонн

Как уже было отмечено в гл. 2, с разработкой большого числа различных ректификационных колонн возникла необходимость сравнительной оценки их разделяющей способности. Под разделяющей способностью колонны подразумевают количество дистиллята определенной концентрации, полученное в единицу времени из смеси определенного состава при заданных условиях ректификации . [c.93]

Вероятно, наиболее важной из полунезависимых переменных при работе колонны является положение (номер) тарелки питания. Если состав питания колеблется не очень значительно, достаточно одного положения тарелки питания. Однако при возможных широких колебаниях состава питания может произойти нарушение режима и соответствующее понижение разделяющей способности колонны за те пределы, в которых она может быть скорректирована системой регулирования. Тогда положение тарелки питания желательно каким-либо образом автоматически изменить. [c.88]

Аналогично разделяющей способности колонны в режиме эмульгирования изменяются коэффициенты теплоотдачи (рис. 204) [86]. [c.410]

Массопередача в колоннах с затопленной насадкой. Сравнение разделяющей способности колонны с затопленной насадкой и колонны обычной конструкции показывает, что при скоростях пара, соответствующих точке инверсии, она становится одинаковой (рис. 223). [c.440]

Влияние каналообразования на разделяющую способность колонны. [c.121]

Сравнивая, по данным Вебера [170], разделяющую способность колонн различного диаметра с насадкой в виде дисков из проволочной сетки при нагрузке, составляющей 2/3 от максимального значения, получим результаты, приведенные в табл. 20. [c.128]

Аппаратурно-технологические параметры, необходимые для оценки разделяющей способности колонн (в дополнение к числу теоретических ступеней) [c.137]

Под величиной Р понимают поправочный коэффициент, на который нужно умножить число теоретических ступеней разделения, определенное при V = оо, чтобы получить фактическую разделяющую способность колонны при заданном конечном флегмовом числе [c.146]

При исследовании влияния давления на массообмен в насадочной колонне с помощью меченых атомов и С1 Зельвенский с сотр. [209] обнаружил, что снижение давления вызывает уменьшение разделяющей способности колонны. [c.153]

Разделяющая способность колонны зависит от нагрузки (рис. 98) и тем сильнее, чем больше флегмовое число. Поэтому при испытаниях эффективности колонны необходимо точно указывать нагрузку по предложению Вебера для получения сравнимых результатов испытания следует, как правило, проводить при нагрузке, равной максимальной нагрузки. Под максимальной нагрузкой понимают нагрузку, несколько меньшую той нагрузки, при которой орошающая жидкость под действием поднимающихся паров удерживается во взвешенном состоянии и не может стекать вниз. При этом колонна захлебывается и не может работать в режиме противоточного массообмена. [c.153]

Большое внимание уделяют приготовлению эталонной смеси. Нельзя без проверки применять выпускаемые промышленностью реактивы квалификации чистый для анализа или чистый . Часто для контроля чистоты недостаточно определения одного только показателя преломления. Точный анализ возможен с помощью газовой хроматографии и инфракрасной спектроскопии [195]. Дополнительная очистка эталонного вещества не требуется в том случае, если экспериментально определенные физико-химические константы совпадают с теоретическими значениями и температура кипения вещества, измеренная термометром с ценой деления 1Л0 °С, имеет отклонение, не превышающее 0,1 °С с учетом влияния колебаний атмосферного давления. Большинство веществ нуждается в химической очистке от сопутствующих примесей [210—212] и в последующей четкой ректификации при высоком флегмовом числе. При использовании недостаточно очищенных веществ возможно смещение калибровочной кривой По — содержание % (масс.), а также концентрирование сопутствующих примесей в головке колонны или кубе при испытаниях. Это может привести к искажению результатов измерения разделяющей способности колонн. [c.156]

Предварительное захлебывание особенно благоприятно сказывается на разделяющей способности колонны при использовании насадки из проволочных спиралей. Эффективность же работы насадки, состоящей, например, из колец Рашига размером [c.159]

Определение разделяющей способности колонны в рабочих условиях проводят по методике, описанной в разд. 4.10.4, при этом устанавливают число эквивалентных теоретических ступеней разделения. [c.160]

В разд. 4.2 сообщалось о влиянии химической природы материала насадки на разделяющую способность колонны. Насадки для лабораторных колонн в основном изготавливают из стекла, фарфора, глины, различных металлических сплавов и в последнее время также из пластмасс. Предпочтение обычно отдают стеклу и керамическим материалам благодаря их коррозионной стойкости в среде агрессивных жидкостей. Преимущество фарфора заключается в том, что он после обжига становится твердым и не содержит железа, которое может оказывать каталитическое воздействие на разделяемые вещества. Проволочные или сетчатые насадки из нержавеющей стали У2А обеспечивают наибольшую эффективность разделения. [c.415]

Необходимым условием регулирования флегмового числа по заданным периодам включения и выключения реле времени является постоянство нагрузки колонны по пару. При установке флегмового числа вручную регулирование скорости выкипания необходимо для обеспечения постоянной разделяющей способности колонны и воспроизводимости результатов. Необходимую скорость выкипания можно поддерживать двумя методами стабилизацией мощности электронагревателя куба (преимущественно в процессах дистилляции) и регулированием этой мощности по перепаду давления потока пара в колонне (в процессах ректификации). [c.455]

Для отгона псевдокумола требуется колонна с погоноразделительной способностью, эквивалентной 22 т. т. при флегмовом числе 2,4. Для выделения дурола требуется более высокая разделяющая способность колонны. При глубине извлечения дурола 80% (чистота 95 вес. %) необходима колонна с погоноразделительной спосо.б-ностью 45 т. т. при флегмовом числе 6. Получение дурола более высокой степени чистоты ректификацией экономически нецелесообразно, поскольку для отделения его от изодурола требуется значительное увеличение погоноразделительной способности колонны. Если чистота товарного продукта должна быть 98—99%, целесо- [c.240]

В советской литературе под разделяющей способностью колонны понимают эффективность последней, выраженную в числах теоретических тарелок или единиц переноса. В таком смысле этот термин, не связанный [c.100]

Два последних критерия рекомендуется использовать для сравнения разделяющей способности колонн при периодической ректификации двойных смесей. Был введен термин полюсное расстояние [99], обусловленное наклоном кривой разгонки в точке, в которой дистиллат содержит точно 50 мол.% нижекипящего компонента (рис. 58 см. также главу 4.754). [c.101]

Этот комплексный показатель одновременно учитывает затраты на процесс контактирования фаз ЛР, разделяющую способность колонны г т, а также косвенно характеризует степень термического воздействия на талловое масло в колонне, поскольку температура кипения в кубовой части зависит от давления в ней. Давление в кубе Рк [c.122]

Следует отметить, что попытка увеличения разделяющей способности колонн ректификации таллового масла увеличением флегмового числа или высоты аппарата при постоянстве контактных устройств приводит к росту гидравлического сопротивления, температуры кипения и времени пребывания продукта в аппарате, а получаемая дополнительная разделяющая способность затрачивается на разделение продуктов разложения таллового масла. [c.122]

Альтернативным техническим решением по отношению к подбору контактного устройства с низким удельным гидравлическим сопротивлением является подвод острого водяного пара в колонны. При этом температура разделения снижается, но снижаются также производительность и разделяющая способность колонн. Водяной пар в состоянии перегрева является инертным носителем, уменьшающим движущую силу процесса. Для компенсации снижения производительности при подводе острого пара необходимо увеличить диаметр колонны, а для компенсации уменьшения разделяющей способности — их высоту. Поэтому применяемые за рубежом, например в США, колонны ректификации таллового масла тарельчатого типа с зонтичными колпачками имеют большой диаметр и высоту. [c.123]

Все описанные здесь выводы и уравнения для вычисления числа теоретических тарелок или других величин, выражающих разделяющую способность колонны или насадки, исходят из предположения, что число молей жидкой флегмы одинаково по всей длине колонны. Уравнения, приведенные в разделе П1, выведены в предположении, что скорость орошения и стекания флегмы L, выраженная числом молей в единицу времени, является одной и той же для всех частей колонны. Уравнения можно было бы вывести так же хороша [c.73]

Сопоставление разделяющей способности колонн, снабженных различными транспортирующими устройствами, показало [261, 262, 265], что характер зависимостей Си = /(А/с) и Сщ,= = f At ) в них может существенно отличаться . На рис. 6.5, а приведены кривые n=f(At ) для колонн со сплошным шнеком и закрученной лентой, полученные при постоянной температуре в зоне плавления tu. Как видно из представленных данных, в области малых переохлаждений, где поток кристаллической фазы мал, более эффективно применение сплошного шнека, а в области больших переохлаждений лучше использовать закрученную ленту. [c.207]

На рис. 6.5, б дано сопоставление разделяющей способности колонн при постоянной мощности плавителя для исследуемых транспортирующих устройств на примере разделения смеси /г-ксилол — о-ксилол. Из рисунка видно, что в области малых переохлаждений наиболее эффективно применение спирали с центральным стержнем. В этом случае поток расплава проходит в зазоре между витками спирали с двух сторон — со стороны стенки колонны и со стороны стеря ня, обеспечивая хороший контакт фаз. Сплошной шнек близок по конструкции к спирали со стержнем. Однако при его применении жидкая фаза проходит в пространстве между витками только со стороны стенки колонны. Это, естественно, несколько ухудшает контакт фаз, снижая разделяющую способность колонны. [c.208]

На эффективность колонны существенно влияет шаг транспортирующей спирали с его уменьшением разделяющая способность колонны заметно повышается. Это объясняется, очевидно, более равномерным и устойчивым транспортом кристаллической фазы к плавителю, а также улучшением контакта фаз вследствие увеличения их относительной скорости движения. [c.209]

Существенное влияние на разделяющую способность противоточных колонн оказывает состав исходной смеси f с увеличением содержания высокоплавкого компонента в ней концентрация последнего в высокоплавком продукте С повышается. Это объясняется, с одной стороны, тем, что из концентрированной смеси в зоне охлаждения образуется более чистая кристаллическая фаза, а с другой — тем, что с ростом f увеличивается поток кристаллической фазы в зоне противоточной очистки. Повышение нагрузки колонны по исходной смеси обычно приводит к монотонному снижению разделяющей способности колонны вследствие уменьшения времени пребывания смеси в колонне и потока кристаллической фазы [102, 245]. [c.211]

На работу колонны сильно влияет температура в зоне плавления t с повышением ее разделяющая способность колонны сначала возрастает, а затем снижается (рис. 6.13, а) [69, 278]. Первоначальный рост концентрации С с повышением t , обусловлен, видимо, увеличением обратного потока флегмы. В то же время чрезмерный нагрев в зоне плавления способствует размяг- [c.220]

Процесс разделения существенно зависит от содержания кристаллической фазы в суспензии на выходе из зоны охлаждения ср,, , причем с его уменьшением разделяющая способность колонны понижается [278]. При разделении смеси изомеров ксилола оптимальное значение составляет 35—40% [276]. [c.222]

Огстимальный режим работы насадочных колонн — режим эмуль гирования существует в сравнительно малом интервале скоростей потоков. Верхним пределом является захлебывание колонны, т. е. накопление жидкости над насадкой, а нижним — исчезновение газо-жидкостной эмульсии. Так как разделяющая способность колонны с переходом к режиму эмульгирования возрастает скачкообразно, то работа насадочной колонны обычной конструкции в этом режиме осуществляется при одной постоянной скорости движения потоков. Поэтому режим эмульгирования необходимо стабилизировать. [c.435]

Мерчу [185] удалось количественно описать влияние физических свойств жидкой смеси на разделяющую способность колонны. Он установил, что ВЭТС прямо пропорциональна выражению аг)/р (где а — относительная летучесть т] — динамическая вязкость в сП р — плотность в г/мл). Результаты своих исследований Мерч обобщил следующей эмпирической формулой [c.141]

Информация об общей УС колонны очень важна, поскольку, как уже было показано в разд. 4.7.1, влияние общей УС усиливается с увеличением числа теоретических ступеней разделения. Общая задержка при большом флегмовом числе ухудшает разделение, а при малом флегмовом числе, наоборот, благоприятствует разделению. При очень большой общей задержке флегмовое число почти не оказывает влияния на разделяющую способность колонны. Для насадки из колец Рашига возможен теоретический расчет динамической УС, предложенный Йилмазом и Брауэром 11 в] (см. разд. 4.2.2). [c.149]

Подготовка колонн к работе. При испытании колонн на эффективность очень важна аккуратность в работе. Всю аппаратуру следует тщательно промыть и просушить. Ни в коем случае в колонне не долж-йо оставаться даже следов воды. По этой причине перед испытанием рекомендуется оставлять включенным на ночь обогрев кожуха колонны. Насадочные тела перед загрузкой также следует тщательно очистить. При этом рекомендуется их промыть сначала в четыреххлористом углероде и трихлорэтилене, затем в горячем бензоле и, наконец, снова в трихлорэтилене. При заполнении колонны насадкой нужно следить за тем, чтобы не касаться руками насадочных тел. При работе с насадочными колоннами большое внимание уделяется способу укладки насадочных тел. Лучше всего опускать одновременно по 3—4 насадочных тела при постоянном постукивании деревянной палочкой по корпусу колонны. С помощью приспособления, показанного на рис. 87, достигается быстрая и неупорядоченная укладка мелких насадочных тел. После завершения очередного испытания насадочные тела выгружают из колонны, промывают, просушивают, снова загружают, после этого можно приступить к новому испытанию. Таким путем проверяют влияние способа укладки насадки на разделяющую способность колонны. [c.155]

Выбор условий испытания эффективности колонн. Разделяющая способность колонны в условиях испытания в первую очередь зависит от нагрузки, которую поэтому следует во время опытов поддерживать строго постоянно. Скорость испарения целесообразно регулировать по перепаду давления в колонне, применяя контактный манометр (см. разд. 8.4.2) мощность обогрева контролируют по амперметру. Перед установлением заданной нагрузки режим работы насадочной колонны доводят до захлебывания с целью улучшения смачиваемости насадки. Для этого увеличивают мощность кипятильника, наблюдая за показаниями контактного термометра, до тех пор, пока в нижней части колонны не начнется процесс захлебывания, который затем распространяется по всей колонне, вплоть до головки. Захлебывание колонны поддерживают в течение примерно 15 мин и затем уменьшают мощность кипятильника, чтобы флегма снова свободно стекала вниз. Этот прием повторяют несколько раз, а затем с полющью контактного манометра устанавливают уровень необходимой нагрузки (см. также [39] к гл. 1). [c.158]

Число теоретических ступеней, соответствующее разделяющей способности колонны в рабочих условиях, можно определить также по уравнению, предложенному Оболонцевым и Фростом [202] [c.160]

Нерегулярно уложенные насадки (см. разд. 4.10.2) применяют для получения в ректификационных колоннах возможно большей поверхности, по которой жидкость распределяется в виде тонкой пленки (см. разд. 4.2). В некоторых случаях подобного эффекта достигают, используя устройство, симметрично размещенное в свободном пространстве колонны [118а]. Часто поверхность насадки, на которой происходит массо- и теплообмен, называют активной поверхностью. Чем меньше по размеру элементь насадки, тем больше их суммарная поверхность, приходящаяся на единицу объема колонны. Однако при этом соответственно возрастает удерживающая способность насадки по жидкости, что снижает разделяющую способность колонны (см. разд. 4.10.5). Таким образом, приходится выбирать для конкретного процесса перегонки оптимальные форму, размер и материал насадки с учетом всех необходимых факторов. В работе Лева [120] приведены обширные сведения о характеристиках и методах расчета различных полупромышленных и промышленных насадочных колонн. [c.407]

Следовательно, количество загрузки в кубе оказывает такое же действие, как и увеличение флегмового числа. Благоприятное же влияние задержки проявляется только при низком флегмовом числе. Это обстоятельство заметнее проявляется в промышленных колоннах, обычно работающих с более низкими флегмовыми числами, чем в лабораторных колоннах. В общем случае влияние задержки на разделяющую способность колонн меньше, чем влияние флегмового числа при достаточно большой его величине. [c.112]

Недостатком рассматриваемой установки является применение кипятильников с электрическими нагревателями, греюшие элементы которых достигают весьма высокой температуры. Кроме того, они имеют довольно большой объем, что обусловливает значительное время пребывания талловых продуктов под действием высоких температур теплообмен неэффективен вследствие невысокой скорости движения жидкости при естественной циркуляции. Поэтому более удачным вариантом является установка, в которой испарители обогреваются жидким теплоносителем. На установках этого типа талловые продукты подвергаются неоднократному интенсивному термическому воздействию из-за большой величины флегмового числа, которое приходится устанавливать вследствие недостаточной разделяющей способности колонн. Увеличить число тарелок в колоннах невозможно вследствие роста гидравлического сопротивления колонн и температуры кипения продуктов в кубовых частях. [c.134]

При увеличении переохлаждения Д с разделяющая способность колонн со всеми рассматриваемыми транспортирующими устройствами повышается. Однако в колоннах с закрученний лентой это повышение проявляется сильнее, чем в колоннах других конструкций. В области высоких переохлаждений колонна с закрученной лентой более эффективна, чем со сплошным шнеком, и ее разделяющая способность приближается к колон не с вращающейся спиралью и неподвижным стержнем. [c.208]

На разделяющую способность колонны, существенно влияеч частота вращения транспортирующего устройства (рис. 6.6, б) с ее увеличением эффективность колонны обычно возрастает, что объясняется, очевидно, улучшением транспортировки кристаллической фазы в зоне очистки и условий массообмена (вследствие турбулизации потоков). Было установлено, что в области малых частот вращения ( ш<20 об/мин) колонны работают неустойчиво, и их разделяющая способность резко снижается. [c.209]

Исследования показали, что на разделяющую способность поршневых кристаллизаторов существенно влияет гпдрлжание кристаллической фазы в опускающемся слое с его увеличением разделяющая способность колонны повышается [249, 275, 276]. [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология