Укрепляющая часть колонны

Рис. VII.5. Графическое определение общего числа единиц переноса в паровой фазе для верхней (укрепляющей) части колонны в интервале изменения состава пара от у до г/ и для нижней (исчерпывающей) — в интервале от у до Ур.

Если на кривой равновесия для какой-либо смеси имеется точка перегиба, например для смеси этанол—вода, то число теоретических ступеней разделения определяют методами, описанными в разд. 4.7.1 и 4.7.2. Однако при этом вводятся следующие ограничения, а именно концентрация легколетучего компонента в головном продукте % должна быть меньше концентрации в азеотропной точке, а при определении минимального флегмового числа рабочую линию процесса ректификации для укрепляющей части колонны следует[проводить по касательной к кривой равновесия (рис. 65). Если провести рабочую линию а—с , как обычно, от точки а через точку Ь , то на кривой равновесия получатся три точки пересечения Ь , и Ь . Даже при некотором увеличении флегмового числа, начиная с его минимального значения, этой рабочей линии соответствует бесконечно большое число теоретических ступеней разделения. Чтобы получить конечное число теоретических ступеней, необходимо перейти от минимального флегмового числа, соответствующего касательной к кривой равновесия (рабочая линия а—с), к несколько большему флегмовому числу, определяемому рабочей линией а—с после этого можно строить [c.107]

Точный расчет числа теоретических ступеней основан на модели ректификационной колонны со ступенчатым контактом фаз (рис. III.9, б), причем каждая ступень принимается теоретической. Расчет заключается в последовательном определении, от ступени к ступени, расходов, составов и энтальпий фаз с помощью уравнения фазового равновесия (111.11), а также материального и теплового балансов. Для верхней (укрепляющей) части колонны [c.58]

Лабораторную ректификацию большей частью проводят в периодическом режиме, однако возможны такие процессы разделения, для которых непрерывный способ является предпочтительным или даже обязательным (см. разд. 5.2.2). В противоположность периодической ректификации, при которой концентрации кубовой жидкости, дистиллята и всего содержимого колонны непрерывно изменяются, при непрерывной ректификации эти параметры остаются неизменными. При непрерывной ректификации исходную жидкую смесь постоянного состава предварительно подогревают до темпер ату ры установившейся в колонне в месте ввода смеси ее пары обогащаются в укрепляющей части колонны 1 (рис. 62). Участок колонны 3 между местом ввода исходной смеси 2 и кубом (перегонная колба 4) называют исчерпывающей частью. Обозначим количество дистиллята (головной продукт) через Е, а количество продукта, отбираемого из нижнего конца колонны (над кубом) или [c.103]

Формальную роль полупроницаемой перегородки, пропускающей молекулы сорта С, выполняет укрепляющая часть колонны. Азеотропы в системе АВСО отсутствуют, поэтому при достаточной эффективности укрепляющей части в дистилляте можно получить практически чистый самый легкокипящий продукт С. [c.200]

Роль полупроницаемой перегородки, пропускающей молекулы сорта О, выполняет исчерпывающая часть колонны, где также чистота продукта О ограничена только эффективностью этой части. Укрепляющая и исчерпывающая части колонны одновременно обеспечивают возврат реагентов А и В в среднюю часть колонны — реакционную зону, в которой созданы условия для протекания химической реакции. Основным условием в рассматриваемом случае является размещение катализатора в реакционной зоне. Укрепляющая часть колонны одновременно будет возвращать в реакционную зону тяжелокипящий продукт О, а исчерпывающая часть — продукт С. [c.200]

Из соображений практического удобства рекомендуется вести расчет секций полной колонны, двигаясь последовательно от секции питания к ее нижнему концу при расчете отгонной части п от секции питания к верхнему ее концу при расчете укрепляющей части колонны. [c.163]

Хг = X (ух) = 0,8079 мол. доли (см. данные по равновесию на с. 59). Подставляя это значение в уравнение рабочей линии для укрепляющей части колонны, получим [c.61]

Для укрепляющей части колонны уравнение рабочей линии останется прежним [c.62]

Из этих таблиц видно, что отношение концентраций уксусной кислоты и воды приближается к отношению этих компонентов в исходной смеси между 8-й и 9-й тарелками при, / =оон на десятой тарелке — при У = 0,333. Выше этих тарелок, в укрепляющей части, концентрации воды и этилацетата практически постоянны и близки к концентрациям этих веществ в азеотропе этилацетат—вода. В укрепляющей части колонн происходит только отделение уксусной кислоты, концентрация которой по мере приближения к верху колонны быстро уменьщается. [c.241]

Наряду с использованием тепла верхнего продукта при разделении ширококипящих смесей можно отбирать тепло по высоте колонны через теплообменники. Это позволяет не только рекуперировать тепло, но и балансировать нагрузку по пару в укрепляющей части колонны. [c.484]

Рис. 61. Схема потоков в укрепляющей части колонны

Условия материального баланса укрепляющей части колонны непрерывного действия аналогичны рассмотренным выше для периодического процесса. Поэтому уравнение (259) является также уравнением рабочей линии укрепляющей части колонны непрерывного действия по произвольному компоненту. [c.217]

С уменьщением флегмового числа заметно возрастает количество тарелок только в укрепляющей части колонны. [c.241]

Рис. 93. Расчет числа редок в укрепляющей части колонны для обезвоживания уксусной кислоты.

I Другое существенное упрощение возникает в связи с поддержанием в процессе экстрактивной ректификации высокой концентрации разделяющего агента, В гл. II (стр. 39 и сл.) было показано, что изменение коэффициентов относительной летучести компонентов заданной смеси в зависимости от относительного их содержания определяется двумя факторами степенью неидеальности заданной смеси и концентрацией разделяющего агента. С увеличением последней коэффициент относительной летучести независимо от свойств исходной смеси все меньше изменяется с изменением относительной концентрации разделяющих веществ. Благодаря этому при больших концентрациях разделяющего агента в расчет могут приниматься средние значения коэффициентов относительной летучести, зависящие от концентрации разделяющего агента в жидкости и не зависящие от соотношения количеств исходных веществ в смеси погрешность при этом тем меньше, чем меньше степень неидеальности заданной смеси. При разделении, например, таких близких к идеальным смесей, как смеси углеводородов, это положение оправдывается с высокой степенью точности. При изложенных допущениях процесс экстрактивной ректификации может рассчитываться как обычная ректификация идеальных смесей. В этом отношении не имеет значения и изменение коэффициентов относительной летучести при переходе от укрепляющей части колонны к исчерпывающей при питании колонны исходной жидкой смесью, так как каждая из этих частей колонны рассчитывается отдельно. Скачкообразным повышением концентрации разделяющего агента в кубе обычно пренебрегают, принимая ее такой же, как для исчерпывающей части колонны. При расчете это идет в запас, роль которого тем меньше, чем больше число тарелок в колонне. [c.246]

Концентрация компонента I на произвольной тарелке 5 укрепляющей части колонны при флегмовом числе, отличающемся от минимального, выражается уравнением [c.256]

Для укрепляющей части колонны, т. е. когда > хр, расчет ведут по уравнению [c.199]

Подставив вместо R/E условное обозначение для флегмового числа V, получим уравнение рабочей линии укрепляющей части колонны [c.98]

В системе координат с осью абсцисс х и осью ординат у рабочая линия укрепляющей части колонны пересекает ось ординат в точке [c.99]

Через точки а (хе = 96%) и Ь (хг = 81%) проводят рабочую линию процесса ректификации для укрепляющей части колонны. Эта линия пересекает ось ординат в точке с, которой соответствует у = 59,8% (мол.). По уравнению (78) вычисляем минимальное флегмовое число [c.104]

С помощью диаграммы равновесия пар — жидкость определим условия ректификации, как это описано в разд. 4.7.1. Рабочая линия процесса ректификации для укрепляющей части колонны [хв = 60% (мол.) и % = 99% (мол.)] пересекает ось ординат в точке у = 32. Из (78) следует [c.187]

Из соображений практического удобства рекомендуется пести расчет секций иолно11 колонны, двигаясь последовательно от питательной секции к се нижнему концу ири расчете отгопной части и от нитательпой же секции к верхнему се концу при расчете укрепляющей части колонны. [c.177]

По другому варианту компонент смеси с промежуточным значением проницаемости отбирается в виде сбросного потока ДММ, установленного в укрепляющей части колонны, причем схема позволяет получать высококонцентрированный промежуточный компонент без существенного снижения степени извлечения селективнопроникающего компонента. [c.224]

Для предотвращения попадания капель жидкости, транспортируемых парами в укрепляющую часть колонны и ухудшающих качество дистиллятов (особенно нижний боковой погон), в вакуумной колонне необходимо ставить ситчатые отбойные элементы (отбойники) и применять противопенные присадки. Дистилляты из вакуумной колонны можно откачивать непосредственно из сливного стакана, через осушитель или через отпар-ную колонну (рис. 1.8). Благодаря отпарным колоннам улучша- [c.38]

Математически задача расчета укрепляющей части колонны формулируется так. Для нроизвольного сечения колонны можно записать уравнение общего материального баланса [c.440]

Уравнение (279) выражает зависимость между концентрациями любого компонента в паре и жидкости, проходящих через произвольное сечение укрепляющей части колонны для экстрактивной ректификации. В общем Случае величины L и D изменяются tio высоте колонны, поэтому, если за-Ьисимость, выражаемую уравнением II279), представить графически, то для разных компонентов получается серия кривых, идущих эквидистантно. Это следует из того, что коэффициенты при и Хд для всех компонентов одинаковы, и различие для каждого ич йих заключается только в величине дГд. [c.220]

Определение минимального флегмового числа для процесса ректификации многокомпонентной смеси вообще и для процесса азеотропной ректификации в частности является чрезвычайно сложной задачей. Предложенные методы применимы главным образом для случая ректификации идеальных смесей. Если в процессе азеотропной ректификации концентрация разделяющего агента в укрепляющей части колонны мало изменяется, то минимальное флегмовое число может быть ориентировочно апределено по условиям равновесия на тарелке питания с помощью уравнения материального баланса (259), в котором вместо должна быть подставлена концентрация отгоняемого компонента в жидкости, а вместо у — концентрация этого компонента в равновесном паре. [c.238]

Сопоставление результатов аналитического расчета с расчетом по методу Чамберса, приведенным на рис. 91, показывает применимость последнего для расчета числа тарелок в исчерпывающей части колонньи. Для расчета числа тарелок в укрепляющей части колонны метод ЧаМ(берса не может быть применен из-за малых концентраций уксусной кислоты. [c.242]

Аналогичные уравнения могут быть ваписаны для системы с любым числом компонентов. Уравнения (355) воэвеляют определить состав жидкости на произвольной тарелке укрепляющей части колонны по известному составу смеси на нулевой тарелке. В качестве последней удобно принять самую вёр1снюй та-релку, изменив соответствующим образом нумерацию тарелок (счет сверху вниз). Тогда в уравнения (355) должны быть Подставлены концентрации соответствующих компонентов в дистиллате. При этом левые части уравнений (355) становятся равными единице и эти уравнения приобретают вид [c.253]

Как уже было отмечено, при подаче исходной смеси в колонну для экстрактивной ректификации в виде жидкости на тарелке питания и ниже нее происходит уменьшение концентрации разделяющего агента по сравнению с его концентрацией в укрепляющей части колонны, что вызывает соответствующее уменьшение коэффициента относительной летучести компонентов заданной смеси в исчерпывающей части колонны. Это неблагоприятное обстоятельстно может быть исключено при иодаче в колонну исходной смеси в паровой фазе. Необходимо, однако, считаться с тем, что при одинаковом коэффициенте относительной летучести в случае питания колонны паровой смесью всегда требуется большее флегмовое число, чем при подаче в колонну жидкости того же состава. Увеличение же padxoAa флегмы обусловливает уменьшение концентрации разделяющего агента, распространяющееся не только на исчерпывающую, но также и на укрепляющую части колонны для экстрактивной ректификации. Таким образом, как и в большинстве технических задач, в рассматриваемом случае мы сталкиваемся с двумя противодействующими факторами, что выдвигает необходимость более подробного рассмотрения вопроса о влиянии агрегатного состояния исходной смеси в процессе экстрактивной ректификации. [c.258]

Рабочая линия а—с, соответствующая конечной стадии разгонки, пересекает ось ординат в точке 48% (мол.), а вертикальную линию, проведенную через = 81% —в точке Через точку XJ = 0,5% проводят линию, параллельную оси ординат, до пересечения с диагональю в точке е. Соединяют точки иен получают прямую, которая является рабочей линией процесса ректификации для исчерпывающей части колонны. Начиная от точки (1, вычерчивают ступени разделения для укрепляющей части колонны. Эти ступени располагаются между кривой равновесия и рабочей линией 1—й для укрепляющей части колонны достаточно иметь 4 ступени разделения. Затем откладывают ступени разделения от точки (1 вниз и между равновесной кривой и рабочей линией процесса для исчерпывающей части колонны (1 — е получают всего 13 ступеней. Если кривая равновесия построена в мелком масштабе (примерно 25x25 см) или подходит очень близко к диагонали, то рекомендуется участок диаграммы, лежащей между 10 и 0%, отдельно вычертить в большем масштабе, как это показано в левой части рис. 63 такой прием облегчает построение ступеней разделения. [c.105]

Для конечного флегмового числа рассчитать ЧЕП по такому же методу значительно сложнее [71]. Чильтон и Кольборн [163] описали приближенный графический метод расчета ЧЕП, который представляет собой дальнейшее развитие метода Мак-Кэба и Тиле. Он пригоден для всех смесей, для которых известна кривая равновесия. При этом в рассматриваемом интервале концентраций рабочая линия процесса ректификации для укрепляющей части колонны не должна подходить слишком близко к кривой равновесия. Задача сводится к тому, чтобы подобрать подходящее среднее значёние движущей силы, совпадающее с величиной обогащения, соответствующей единице переноса. На диаграмме равновесия в обычном порядке вычерчивают рабочую линию и через точку проводят вертикальную линию, которая пересекает рабочую линию в точке а кривую равновесия — в точке Уь На рис. 79 такое построение схематически пояснено для отдельного участка диаграммы равновесия при этом на рис. 79а кривая равновесия проходит менее круто, чем рабочая линия, а на рис. 796 линии параллельны между собой. [c.125]

Относительная суммарная погрешность определения числа теоретических ступеней в укрепляющей части колонны при разных флегмовых числах [c.193]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология