Теоретическая ступень разделения

Пример 1. Составить программу расчета минимального числа теоретических ступеней разделения по уравнению Фенске — Андервуда, [c.435]

Математические модели ректификационных колонн, основанные на замене реальных тарелок теоретическими ступенями разделения, получили широкое распространение в практике проектных расчетов, поскольку позволяют вести расчет колонны без учета гидродинамической обстановки на тарелках. По существу эти модели (см. табл. 14, модели 3, 5 и 6) представляют собой попытку замены описания ректификационной колонны описанием аппарата с полной конденсацией пара на ступенях разделения. До некоторой степени это отражает свойства процесса ректификации, поскольку взаимодействие паровой и жидкой фаз, имеющих различные температуры, сопровождается явлениями конденсации. Вместе с тем такая замена, по существу, игнорирует межфазный массообмен, который также влияет на работу ректификационной колонны. [c.302]

В промышленной практике температурный градиент иногда используется для создания рефлюкса в том случае, когда температура рафината выше, чем температура экстракта во фракционирующей системе. Однако, если температура экстракта не. поддерживается ниже температуры полного смешения растворителя с более растворимым компонентом, экстракт будет содержать более растворимый компонент с некоторым количеством менее растворимого компонента, независимо от числа теоретических ступеней разделения. В тех случаях, когда происходит полное смешение, как в случае с низкокипящими ароматическими и многими селективными растворителями, вторая фаза, которая необходима для перемещения менее растворимых компонентов в рафи-натную часть фракционирующей системы, может быть создана применением второго растворителя. Для этой цели может быть использована парафино-циклопарафиновая фракция, кипящая в других температурных интервалах, чем исходное смазочное масло. [c.280]

На колонне диаметром 2 см и 200—300 меш силикагеля была получена эквивалентная высота одной теоретической ступени разделения, равная 1 см. [c.262]

Подобным же образом можно высоту колонны рассчитать через кажущуюся высоту, эквивалентную одной теоретической ступени разделения к жв, и число теоретических ступеней при идеальном противотоке Пт.п [c.238]

Сопоставляя это выражение с формулой (VI. 120), получаем зависимость для кажущейся высоты, эквивалентной одной теоретической ступени разделения, согласно ячеечной модели [c.239]

N — число теоретических ступеней разделения п — число единиц переноса [c.125]

Поскольку характер потоков по высоте колонны меняется, запишем уравнение баланса для участка колонны — эквивалентной теоретической ступени разделения высотой Н . На этом участке линию равновесия можно считать прямой, а скорость массопередачи пропорциональной разности средних для участка реальной (С) и равновесной (С ) концентраций. Таким образом, экстракционная колонна рассматривается как каскад элементов идеального перемешивания, причем число элементов М = ЫН (где Ь — общая высота колонны, а Яс — высота ступени разделения). Для оценки величины Я предложен ряд расчетных соотношений. По Кафарову [22], для режимов, близких к захлебыванию, справедливо соотношение [c.90]

Если сумма невязок оказывается меньше, чем величина допустимой погрешности в выполнении общих материальных балансов колонны е, которая должна быть задана перед началом расчетов, то процесс счета прекращается и полагается, что необходимое число теоретических ступеней разделения п будет [c.75]

Предположим, что нагревается смесь состава х . При температуре 1 она начинает кипеть, при этом паровая фаза имеет состав у. Жидкая фаза Хд находится в равновесии с паровой фазой у при температуре /. Изобарные кривые кипения и конденсации определяют экспериментально так же, как и кривую равновесия (см. разд. 4.6.З.). Диаграмму t—х—у как и диаграмму равновесия у—х можно использовать для определения требуемого числа теоретических ступеней разделения. На рис. 59 (см. разд. 4.7) изображена кривая равновесия для смеси бензол— толуол, построенная на основе изобарных кривых кипения и конденсации. Точки Л и В лежат в этом случае одна под другой. Диаграмма 1—х—у имеет то преимущество, что в процессе перегонки можно по температуре в головке колонны определять концентрацию головного продукта. При работе с тарельчатыми колоннами эта диаграмма позволяет проводить текущий контроль состава смеси на тарелках по перепаду температуры в колонне. По температурам на тарелках можно установить оптимальную тарелку питания и тарелку для отбора промежуточного продукта. [c.75]

На этом расчет колонны заканчивается. Определен номер теоретической ступени разделения /, на которую следует производить подачу питания. Найдены также составы дистиллята и кубового остатка. Найденное значение / может отличаться от оптимального места подачи питания /опт, которое понимается в смысле равенства [c.75]

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]

Равновесие фаз (теоретическая ступень разделения) [c.298]

Существующие типы кипятильников колонн могут быть отнесены к трем разновидностям. Это, в первую очередь, кипятильники с парциальным испарением, где обогрев осуществляется подводом тепла через специальные подогреватели. Другой разновидностью являются кипятильники полного испарения, где некоторая часть кубовой жидкости, непрерывно отбираемая от общего потока, испаряется практически полностью. И, наконец, последняя разновидность кипятильников — это кипятильник с обогревом и подачей острого пара. Если кипятильники первой разновидности могут рассматриваться как теоретическая ступень разделения, то последняя разновидность скорее [c.303]

Модель 3. Эта модель, наиболее широко используемая в практике проектных расчетов, основана на концепции теоретической ступени разделения. Многочисленные модификации этой модели не имеют принципиальных отличий. Основное допущение, используемое в этой модели, состоит в том, что пар, уходящий со ступени разделения, находится в равновесии с жидкостью, покидающей эту ступень. Таким образом, исключается необходимость в рассмотрении процесса массопередачи в многокомпонентных смесях, что, в свою очередь, существенно упрощает решение системы уравнений математического описания. [c.314]

Суммарная производительность по легкой и тяжелой жидкости промышленных экстракторов составляет до 9 м ч, при этом число теоретических ступеней разделения достигает порядка 7—8. [c.470]

Заметим, что эффективности любой из моделей являются функциями матрицы коэффициентов массопередачи. Поэтому для расчета их необходимо использовать формулу (2-58). Формулы для вычисления эффективности других гидродинамических моделей движения жидкости можно найти в [471. Наряду с рассмотренным способом оценки разделительной способности допускается расчет по теоретическим ступеням разделения, при задании постоянных КПД тарелки по всем компонентам разделяемой смеси, при задании постоянных локальных КПД массообменных зон соответствующей гидродинамической структуры. [c.128]

Минимальное число теоретических ступеней разделения при ректификации бинарной системы согласно уравнению Фенске — [c.435]

Пример 3. Составить программу расчета зависимости числа теоретических ступеней разделения укрепляющей части ректификационной колонны (при разделении бинарной смеси) от флег-мового числа. [c.438]

Число теоретических ступеней разделения и условия ректификации Способ перегонки и режим процесса [c.41]

Влияние неудовлетворительного распределения жидкости тем значительнее, чем большим числом теоретических ступеней разделения обладает колонна. При коэффициенте неравномерности орошения 10% число теоретических ступеней разделения, получаемых в колонне, эквивалентной, например, 100 ступеням, [c.43]

Например, для dJd = 10 получаем = 0,27, а для dJd = = 30 имеем т, = 0,025. В первом случае степень перемешивания гпд настолько велика, что даже значительное повышение коэффициента неравномерности орошения мало снижает коэффициент использования насадочной колонны. Во втором случае такая зависимость не имеет места. Этот пример иллюстрирует эмпирическое правило, которое требует, чтобы отношение dJd , находилось в интервале от 10 до 30. Поэтому представительное значение числа теоретических ступеней разделения для колонны можно получить лишь при отношении dJd = 10 и при 1 0, [c.45]

ЧИСЛО ТЕОРЕТИЧЕСКИХ СТУПЕНЕЙ РАЗДЕЛЕНИЯ (ЧИСЛО ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ТАРЕЛОК) [c.93]

В зависимости от вида раздаляе <1ой с.меси математические модели можно подразделить на модели бинарной и многокомпонентной ректификации. Оба видд моделей могут быть построены либо на основании. принятой концет 1И теоретической ступени разделения, либо на основании модали практической тарелки с определенными допущениями 7]. [c.63]

Так же как при дистилляции, эффективность экстракционного процесса может быть увеличена с использованием аппаратуры, состоя1цей из ряда теоретических ступеней разделения, и возвращением части экстракта в качестве рефлюкса во фракционирующую систему. Для иллюстрации этой аналогии предположим, что однократная экстракция смеси двух углеводородных [c.279]

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]

Неравномерность в распределении жидкости по колонне всегда вызывает снижение числа теоретических ступеней разделения вследствие того, что соотношение расходов пара и жидкости в различных точках насадки отклоняется от нормы. Глубокий теоретический анализ влияния неравномерности распределения жидкости на эффективность колонны был выполнен Хьюбером и Хильтенбруннером [5]. Они приняли за основу модель, представляющую собой колонну с четырехугольным поперечным сечением, разделенную воображаемой продольной перегородкой на два отдельных отсека, работающих при неодинаковых нагрузках. В качестве критерия (коэффициента) неравномерности орошения I было принято относительное отклонение локальной плотности орошения от ее среднего значения, рассчитанного для поперечного сечения колонны [c.44]

Коэффициент использования насадочной колонны п1па является функцией коэффициента неравномерности орошения I и степени перемешивания т , отнесенной к одной теоретической ступени разделения [c.44]

Кривая равновесия у—х показывает связь между концентрацией жидкости л и соответствующей концентрацией пара у, находящегося в состоянии равновесия с жидкостью. Следовательно, кривая равновесия является основой для расчета числа теоретических ступеней разделения по графическому методу Мак-Кэба и Тиле [771, который успешно и широко применяется благодаря своей простоте. На рис. 43 в ряду П1 представлены кривые равновесия для смесей различных типов. Для смесей взаимно нерастворимых компонентов кривая равновесия представляет собой прямую линию (тип 1), которая пересекает диагональ в одной точке, называемой азеотропной. В этой точке составы пара и жидкости одинаковы обогащение паров легколетучим компонентом при более высокой концентрации жидкости х уже невозможно напротив, в этой области концентраций пар содержит меньше легколетучего компонента, чем жидкость. При перегонке смесей взаимно нерастворимых компонентов (тип 1) или смесей только частично растворимых компонентов (тип 2) дистиллят имеет один и тот же состав в широком интервале изменения концентрации легколетучего компонента в кипящей жидкости и только в непосредственной близости от концентраций О и 100% появляются промежуточные составы дистиллята. Для смесей с максимумом на кривой давления паров при концентрации жидкости выше азеотропной (тип 3), а для смесей с минимумом на кривой давления паров при концентрации жидкости меньше азеотропной (тип 5) пары содержат меньше легколетучего компонента, чем исходная жидкость состава л . Для смесей типа 4 характерна форма кривой равновесия у —х, свойственная идеальным смесям, для которых у всегда больше х. [c.76]

Данные по равновесию пар—жидкость в бинарных и многокомпонентных смесях лежат в основе расчета необходимого числа теоретических ступеней разделения и других параметров процесса ректификации. Ландольт и Бернштайн [c.86]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология