Число теоретических тарелок максимальное

Исследования показали, что с повышением температуры сырьевого потока десорбера со 144 до 200 °С количество флегмы увеличивается на 52%, а тепловая нагрузка не дефлегматор возрастает на 45%. Однако при этом на 25—30% уменьшаются максимальные потоки паров и жидкости в колонне и на 30% снижается тепловая нагрузка на испаритель (рис. 111.73). Поэтому температура сырьевого потока десорбера может быть определена только на основе оптимизационных расчетов узла десорбции, включая систему рекуперативного теплообмена. При изучении влияния температуры принят следующий состав сырья (в % мол.) этана 0,79 пропана 25,2 бутанов 8,35 пентанов 1,14 гексанов 0,76 и абсорбента 63,6 (число теоретических тарелок 10, сырье вводится на 5-ю тарелку). [c.237]

Сравнение эффективности хроматографических колонок только на основе числа тарелок может быть весьма ошибочным. Как указал Литтлвуд [7], разрешение двух пиков может быть хуже в колонке, имеющей сотни тысяч теоретических тарелок, чем в колонке, имеющей только 1000 тарелок. Наиболее частым упущением является пренебрежение размерами мертвого пространства колонки. Большой размер мертвого пространства ничего не дает для увеличения разности Уг—в выражении (24-33), но увеличивает значение 2+ 1 в знаменателе и таким образом понижает разрешение. Для достижения максимального разрешения необходимо оценить все три фактора в уравнении (24-35) — относительное удерживание, коэффициент разделения, число теоретических тарелок. Для данной колонки разделение улучшается при работе на участке минимума кривой зависимости высоты тарелки от скорости. Если мертвое пространство на 1 г неподвижной фазы неизменно, разделение улучшается диспергированием неподвижной фазы в виде тонкой пленки на наполнителе в виде частиц малого диаметра [см. уравнение (24-14)]. Если мертвый объем на 1 г велик, то условия должны быть такими, чтобы удельный удерживаемый объем также был велик. Часто наиболее эффективные практические средства улучшения разрешения заключаются в выборе фаз или условий, при которых улучшаются относительные факторы удерживания. [c.525]

Мы оперировали до сих пор теоретической ректификационной тарелкой, предполагающей, что покидающие ее паровая и жидкая фазы находятся в равновесии. Достигаемое при этом обогащение пара низкокипящим компонентом является максимально возможным и равно Ур — у (рис. XI-17). В реальных аппаратах вследствие кратковременного и несовершенного контакта пара и жидкости фазовое равновесие на тарелке не достигается, поэтому действительное обогащение пара /д — у меньше теоретически возможного, т. е. у — у < Ур — У- Следовательно, для достижения заданной степени разделения смеси действительное число тарелок в аппарате п должно быть больше числа теоретических тарелок п. . Отношение Яср = njn < 1 называется средним коэффициентом полезного действия ректификационной колонны. [c.537]

Другим практическим соображением является доступность лишь ограниченного ассортимента колонок различной длины и частиц различных диаметров. На рис. 7.2 показана практическая ситуация с использованием тех же оценок, что и в приведенных вычислениях. В логарифмических координатах зависимость требуемой длины колонки от необходимого числа теоретических тарелок описывается прямой с наклоном, равным единице. Такие прямые построены для частиц четырех размеров (3, 5, 10 и 20 мкм) исходя из предположения, что приведенная высота, эквивалентная теоретической тарелке, равна четырем. Длину колонки ограничивает максимально допустимое давление. Это показано на рис. 7.2 тонкими линиями с наклоном 3/2. Две линии соответствуют предельным значениям давления 200 и 400 бар и вычислены для v = 10, Dm=10 м /с и г = 1 мПа-с. Для других условий такие линии можно легко построить при помощи уравнений (7.8) и (7.9). [c.371]

При потарелочном расчете исходят из заданного максимального числа тарелок в секции. Двумерный массив концентраций компонентов на тарелках хц сохраняется в памяти ЭВМ. Для определения оптимальной тарелки питания по критерию равенства приращений отношения ключевых компонентов в каждой секции на каждой тарелке рассчитываются эти отношения. Путем перебора определяются те тарелки обеих секций, для которых отношения ключевых компонентов удовлетворяют материальному балансу в питании при одновременном равенстве приращений этих отношений. Для сглаживания итерационного процесса и обеспечения непрерывности число теоретических тарелок в одной из секций принимается дробным при этом исходят из допущения о линейном изменении концентраций компонентов в пределах одной теоретической тарелки. [c.281]

Эти программы предназначены для расчета ректификационных колонн с одним вводом питания при числе компонентов до 20 и числе теоретических тарелок до 98. За счет некоторых упрощений максимальное число тарелок может быть доведено до 300. Расчет проводится с учетом уравнений теплового баланса для каждой тарелки, однако, если это допустимо, программой предусматривается возможность исключения данных уравнений. [c.58]

Рассмотренный пример был специально выбран так, чтобы наблюдалось максимальное расхождение результатов расчета по уравнениям массопередачи и теоретической тарелки. Значительная разница между движущими силами Ах, и Ауг в нижнем сечении укрепляющей секции колонны в данном случае обусловлена большой разностью температур поступающего в колонну пара и стекающей жидкости (Д =35°С). В обычных условиях разность тем ператур пара и жидкости значительно меньше ( 5°С). Поэтому результаты расчетов по уравнениям массопередачи (при обоих способах выражения движущих сил) И по уравнениям теоретической тарелки практически совпадают, причем совпадение будет тем ближе, чем больше высота колонны (в единицах переноса массы или в числах теоре тических тарелок). [c.113]

Уравнение (III. 14) выражает максимальную концентрацию вещества в газовой фазе, выходящей из последней тарелки колонки, и может быть применено для определения числа теоретических тарелок [c.85]

Впервые в хроматографию теория тарелок введена Мартином и Сингом [1]. Хотя представление о теоретических тарелках в хроматографии носит формальный характер, теория тарелок позволяет описывать движение области максимальной концентрации, экспериментально оценить ширину полосы и оценить эффективность (степень размывания) хроматографической колонки. Согласно теории тарелок, вся колонка состоит из ряда равновесных зон, т. е. теоретических тарелок. Время удерживания пропорционально числу теоретических тарелок N [1] [c.39]

Число теоретических тарелок в абсорбере должно быть не меньше 4—5. Коэффициент полезного действия тарелок составляет 25—40%. Если тарелки колпачковые, то максимальная скорость потока в прорезях должна находиться в пределах 0,6— 0,9 м/с. При такой скорости пенообразование раствора и эрозионно-коррозионный износ оборудования минимальны. [c.139]

С помощью уравнения (2) можно получить концентрационный профиль (ник) вещества на выходе колонки и, наоборот, на основе профиля концентрации можно вычислить число теоретических тарелок разделения (см. разд. П. 1.2). Если принять, что поведение вещества i в хроматографической системе определяется в основном поведением большей части молекул, т. е. максимальным значением относительной массы вещества i в тарелке т1,1 = гП ,пл1>П , то из уравнения (2) следует, что такой максимум наблюдается при n=lpi. Если разделительная колонка имеет п тарелок, то через l = n pi стадий разделения на последней тарелке обнаруживается наибольшее количество вещества гпц. Таким образом, для появления максимума количества вещества i на выходе колонки через нее должен пройти объем подвижной фазы, равный [c.12]

Колонку полагают состоящей из определенного числа теоретических тарелок при этом принимается, что равновесие между подвижной и неподвижной фазами устанавливается на каждой тарелке до того, как жидкость переместится на следующую нижнюю тарелку. Так как равновесие достигается довольно медленно, это предположение отвечает действительности только при низкой скорости течения и для смолы с небольшим размером зерен и не сильно сшитой. Теория тарелок сама по себе не позволяет поэтому предсказать максимально допустимые скорости течения раствора и размер зерен смолы. Экспериментальным путем установлено, что для большинства систем наиболее удовлетворительны следующие условия разделения размер зерен 100—200 меш или еще лучше 200—400 меш, степень сшитости, отвечающая содержанию ДВБ 4 или 8%, скорость течения раствора 0,5 см/мин. Для ионов среднего размера, если их коэффициенты селективности достаточно различаются по величине, скорость течения раствора разделяемой смеси может быть вдвое больше. Напротив, для разделения смесей ионов больших по величине и с близкими ионообменными свойствами целесообразнее использовать смолу, содержащую 2% ДВБ, и проводить процесс разделения при небольших скоростях течения раствора, таких, как, например, 0,2 см/мин. [c.125]

Вклад различных факторов в эффективность разделения можно описать с помощью понятия высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ). Теоретическая тарелка — это чисто абстрактное понятие, не соответствующее ничему реально существующему в колонке. Это очень удобный параметр, что является единственной причиной его существования. ВЭТТ определяют как отношение квадрата стандартного отклонения (дисперсии) к длине колонки, Н=а 1Ь. Это длина участка колонки, на протяжении которого между фазами при определенном наборе условий (скорость потока, температура и др.) может установиться равновесие. Для достижения высокой эффективности разделения желательно, чтобы число (Ы) теоретических тарелок было достаточно большим. Таким образом, чтобы колонка не была слишком длинной, ВЭТТ должна быть максимально малой. Чем ниже ВЭТТ, тем эффективнее колонка. [c.390]

Коэффициент Ео показывает, какому числу теоретических тарелок может максимально соответствовать тарелка с данной схемой движения потоков для всех типов тарелок Ео 1. [c.59]

У колонн с большим числом теоретических ступеней большое значение имеет расстояние между тарелками. Вследствие различной концентрации растворенного вещества в фазах в разных частях колонны это расстояние должно быть неодинаковым по высоте колонны. Чтобы получить равномерное перемешивание по всей высоте колонны, в зоне с низкой концентрацией растворенного вещества расстояние между тарелками уменьшают. Это позволяет получить максимальное число теоретических ступеней в колонне данной высоты. Кроме того, по мере увеличения концентрации растворенного вещества быстро снижается межфазное натяжение у большинства систем жидкость — жидкость и уменьшается расход энергии на диспергирование одной из фаз. Чтобы избежать преждевременного захлебывания колонны при возвратнопоступательном движении тарелок, необходимо увеличить расстояние между тарелками в зоне с высокой концентрацией растворенного вещества. Выбор оптимального расстояния между тарелками в различных частях колонны рекомендуется проводить опытным путем. [c.419]

Максимальное содержание аргона на тарелках нижней колонны обычно не превышает 1,5% в паре и 2,5% в жидкости. Только при очень большом числе тарелок в колонне и отборе азотной флегмы с очень малым содержанием кислорода содержание аргона в жидкости на тарелках может достигать 5% и более. Число теоретических таре- [c.140]

При подаче кубовой жидкости (х = 39,5% О2) на пятую тарелку (стекающая с вышележащей тарелки жидкость содержит 38,2% О2, что очень близко к содержанию кислорода в кубовой жидкости) максимальное содержание аргона в паре в исчерпывающей секции колонны составляет 20%, а число теоретических тарелок в колонне равно 34 (вариант IV). С понижением места ввода кубовой жидкости общее число тарелок в колонне вначале уменьшается вследствие значительного уменьшения содержания аргона [c.142]

В табл. 7 дается сравнение работы колонн в оптимальных условиях, т. е. когда колонна дает максимальную эффективность (наибольшее число теоретических тарелок). Ввиду того, что для процесса высоковакуумной ректификации желательно иметь минимальные гидравлические потери, в табл. 7 наряду с данными по нагрузке и величине в. э. т. т. приведены также данные по перепадам давления в колонне и гидравлическим потерям на одну теоретическую тарелку. [c.63]

Эта функция, представленная в виде диаграммы (рис. 13-56), отно сится к случаю применения полностью конденсирующего дефлегматора При применении частично конденсирующего дефлегматора, эквивалент ного одной теоретической тарелке, число тарелок п на одну меньше или п = п—1. В левой части уравнения (13-168) и на ординате диа граммы (рис. 13-56) надо заменить знаменатель величиной /г + 3. Если определить минимальное число тарелок и минимальную флегму, то с помощью этой диаграммы найдем число теоретических тарелок при заданном флегмовом числе 0/0. Этот метод, очевидно, менее точен, чем графический метод Льюиса. Однако он дает максимальную ошибку, не превышающую 7%, что находится в пределах точности к. п. д. действительных тарелок, и может быть применен в практических расчетах. [c.720]

Наибольшая эффективность хроматографической колонки достигается при постоянной скорости потока газа-носителя оптимальной является скорость потока, обеспечивающая минимальную высоту, эквивалентную теоретической тарелке (ВЭТТ) (т. е. максимальное число теоретических тарелок). Обычно используемые скорости потоков составляют 75—100 мл/мин для колонок с внешним диаметром 6 мм и 25—60 мл/мин для колонок с внешним диаметром 3 мм [c.406]

ИЗ кипятильника. Предел этому увеличению состава жидкой фазы наступает при бесконечно большом значении В// , что приводит к выравниванию составов встречных фаз Уд = Х1, иначе говоря, к максимальному их отступлению от состояния равновесия. Чем больше разность фаз между встречными потоками, тем эффективнее протекает обмен веществом и энергией на тарелке, тем больше движущая сила процесса и тем меньшее число контактных ступеней требуется для намеченного разделения. Гипотетическому, предельному, практически нереализуемому в промышленных условиях случаю работы колонны с бесконечно большим расходом тепла в кипятильнике отвечают наибольшая разность фаз и наибольший разрыв между составами одноименных потоков, отходящих со смежных теоретических ступеней контакта. Число необходимых теоретических тарелок в этом случае будет минимальным. [c.213]

Для случая представленного на рис. 11. 21, предполагается, что поток природного газа, насыщенного водяным паром при 35 ama и 32,2°, необходимо осушить до остаточного влагосодержания 160 мг нм (точка росы —2,2°). При осутке триэтиленгликолем максимальная концентрация, которая может быть применена без необходимости вакуумной регенерации, равна около 98,5 4t. Из диаграммы точки росы (рис. 11.9) видно, что абсорбция раствором указанной концентрации при 32,2° теоретически позволяет достигнуть требуемой глубины осушки. Если циркуляция раствора гликоля равна 33,4 л на I кр абсорбированной воды, то концентрация раствора будет снии аться вследствие разбавления с 98,5 до 95,9%. Исходя из этих концентраций жидкой фазы и влагосодержания газа на входе и выходе абсорбера (найденного из рис. 11. 1), определяют рабочую линию на диаграмме. Равновесную линию находят пересчетом данных от точки росы из рис. 11.9 к влагосодрржанию газа при рассматриваемых температуре и давлении (для чего можно использовать рис. 11. 1). Для упрощения подобного анализа принимают, что температура по высоте колонны остается постоянной. После построения рабочей и равновесной линий видно, что требуется абсорбер, содержащий приблизительно 1,5 теоретической ступени (тарелки). Если далее допустить, что к. п. д. фактически применяющихся тарелок по Мерфри равен около 40" , то, проведя вертикальные отрезки на диаграмме расчета по тарелкам на 40 расстояния между рабочей и равновесной линиями для каждой тарелки, легко можно определить требуемое число фактических тарелок. Таким методом находят, что в абсорбере на рассматриваемой установке должно быть не менее шести фактических тарелок. При дальнейшем рассмотрении рис. И. 21 видно, что можно допустить значительно большее разбавление гликолевого раствора при стекании его по колонне без опасности приближения к равновесию с поступающим газом. Однако при попытках использовать возможность такого разбавления обнаруживается необходимость в дополнительных тарелках. Поэтому при выборе оптимального решения следует учитывать, с одной стороны, дополнительную стоимость абсорбера большей высоты, а с другой — увеличение затрат на перекачку циркулирующего раствора. [c.267]

Любая хроматографическая зона растворенного вещ,ества будет размыта на несколько теоретических тарелок, для числа которых справедливо уравнение (16-15). Обозначив тарелку, содержащую наибольшую долю растворенного вещества, через Гмакс, используем уравнение (16-15) для расчета доли растворенного вещества в зоне, содержащей максимальное количество его, или на вершине хроматографического пика. Тогда, поскольку Гмакс= Р [см. уравнение (16-5)], можно получить следующее [c.532]

Понятием эффективность условно обозначают совокупность параметров хроматографического опыта, влияющих на качество разделения смеси с точки зрения размывания хроматографических полос. Д.7Я максимального уменьшения размывания нужно сначала изучить влияние каждого кинетико-диффузионного параметра на процесс размывания (влияние каждого пар.эметра второй группы). Количественной характеристикой данного процесса является прежде всего высота, эквивалентная теоретической тарелке ВЭТТ, обозначаемая буквой Н, или обратно пропорциональная ей величина N — число теоретических тарелок. Следовательно, задача исследователя после решения задачи выбора сорбента подходящей селективности состоит в изучении влияния параметров второй группы на величины Н и N. Рассмотрим в..тияние прежде всего тех параметров, которые вносят наибольший вклад в процесс размывания. [c.130]

Вследствие малой удельной поверхности стеклянных шариков (см. табл. 2) на них можно наносить лишь малые количества неподвижной фазы. Максимальное количество неподвижной фазы зависит от радиуса шариков, иоверхностного натяжения и плотности неподвижной фазы и изменяется в пределах 0,05—3%. При оптимальном содержании ненодвижной фазы достигается высота теоретической тарелки 0,5 — 1 мм, причем в области скоростей 16 —100 мл мин эта величина не зависит от скорости газа. Этот факт, а также малое содержание неподвижной фазы позволяют снизить время анализа (которое, как известно, зависит от количества неподвижной фазы и от скорости потока газа) па 40% при том же качестве разделения, и, следовательно, можно работать при температурах на 250° ниже температуры кипения наиболее высококипящего компонента анализируемой смеси (Хишта, Мессерли и сотр., 1960). В этом, по-видимому, заключается главное преимущество стеклянных микрошариков как носителей. Таким образом, оказывается возможным применять менее устойчивые к нагреванию полярные неподвижные фазы, использовать аппаратуру, менее пригодную для работ нри высоких температурах, и, кроме того, исследовать вещества, термически неустойчивые. Вследствие малого количества неподвижной фазы приходится, однако, применять пробы малого размера. Правильная форма стеклянных шариков позволяет изготовлять колонки с воспроизводимыми величинами числа тарелок , что в случае носителей на основе кизельгура (Шретер и Лейбнитц, 1961) связано со значительными трудностями. [c.88]

На рис. 97 показаны различные положения рабочих лпнпп отгонной колонны при закрытом обогреве. Если рабочая линия занимает положение В А (рис. 97,а), то рабочая концентрация пара на верхней тарелке будет равна равновесной концентрацип У В этом случае обогащения пара и обеднения жидкости на верхней тарелке не будет, а следовательно, ие будет и на нижележащих тарелках, поэтому необходимо иметь колонну с бесконечным числом тарелок. По всей видимости, данное положение следует считать критическим, а число орошения — теоретическим. Прп таком положении рабочей линии число орошения будет максимальным, а паровое число — минимальным, следовательно, при бесконечно большом числе тарелок предельный расход пара па процесс разделения минимальный (теоретический расход). Однако реальная колонна не может иметь бесконечное число тарелок, поэтому для нее LjO должно быть меньше L/G теоретического, а расход пара — больше. [c.291]

Грубым, но практически премлемым является пока определение требуемого числа тарелок в абсорбере через число теоретических тарелок и средний коэффициент полезного действия т]ср, т. е. Пу = /гт/т1ср. Величина п , как было показано ранее, легко находится графическим методом в диаграмме У—X (по кривой равновесия и рабочей линии процесса). Коэффициент т]ср, характеризующий степень приближения процесса массообмена на барботажных тарелках к равновесному, должен быть заимствован из практики работы абсорберов, максимально приближающихся к проектируемым. [c.498]

Как показано ниже, высота эквивалентная теоретической тарелке прямо пропорциональна величине dp следовательно, эффективные насадочные колонки с частицами малого диаметра должны работать нри повышенных давлениях. Из уравнений (VII. 3) и (VII. 4) видно, что удельное падение давления для частиц с эффективным диаметром dp можно значительно понизить небольшим увеличением пористости е. При этом изменится плотность набивки данного твердого носителя. Как правило, желательна максимально возможная плотность набивки, поскольку уменьшение междучастичных расстояний уменьшает член уравне,-ния i, учитывающий массопередачу в газе. Большинство насадок обладает пористостью, лежащей в интервале 0,3—0,4. Бохемен и Пёрнелл [6] показали, что пористость огнеупорного кирпича равна 0,42 0,03. Найдено, что максимально плотная набивка, возможная для твердых сферических частиц, дает значение 8, равное 0,26, а плотно, но произвольно набитая насадка — значение 0,42, что хорошо согласуется с приведенными выше результатами для частиц огнеупорного кирпича неправильной формы [1, 28]. На основании изучения сравнительно большого числа тщательно набитых колонок Дести и другие [9 ] нашли, что пористость набивки колонок с огнеупорным кирпичом и целитом колеблется в пределах соответственно 0,4—0,5 и 0,2—0,25 г/сл , причем более высокие плотности получаются для мелких частиц. [c.159]

Применение теории тарелок к расчетам разделений в колонне. Теория тарелок Мартина и Синджа [40], построенная на аналогии хроматографических процессов с перегонкой и экстракцией растворителями, была применена Мейером и Томкинсом [34] к ионообменным колоннам. Теория тарелок является, повидимому, наиболее простым и практичным методом экстраполяции статических данных на динамические условия. Кривые, подученные этим методом, хорошо соответствуют экснеримента-иьным кривым, полученным даже при применении колонн, состоящих всего из 10 теоретических тарелок при условии сохранения постоянства Кр [41]. Около 1021 обменноспособных групп может содержать 1 смолы дауэкс 50. Максимально возможное число тарелок для колонны, снаряженной этим ионитом, составляет 10 на погонный сантиметр, т. е. равно среднему числу активных точек на 1 см высоты колонны. В действительности же даже при радиохимических концентрациях катионов высота теоретической тарелки редко бывает меньше [c.196]

Значения й/О и В// будут минимальными (для заданных условий разделения) в том случае, когда нода сырья станет граничной. Эта нода оказывается граничной для обеих секций колонны. Следовательно, в обеих секциях колонны теоретически требуется бесконечно большое число тарелок, так как ступенчатые линии как между точкой О и нодой сырья, так и между точкой Я и нодой сырья теоретически должны состоять из бесконечно большого числа ступенек. Практически принимается некоторое максимальное, но конечное число тарелок в каждой секции, так как заметное изменение состава потоков происходит только до некоторого числа тарелок, после чего составы встречных потоков настолько приближаются к составу равновесных фаз сырья, что на последующих тарелках их можно считать неизменными. [c.328]

Интересно сравнить приведенные выше результаты с результатами, полученными для разделения той же системы детальным расчетом по тарелкам. При кратности орошения 26,0 расчет числа тарелок дает 15,0 в исчерпывающей секции и 41,5 в укрепляющей, илп всего 56,5 теоретических тарелок. Согласно лабораторным испытаниям к. п. д. тарелки для этой системы равен около 40% с учетом ограничения максимальной телшературы и давления можно считать, что максимальное число тарелок в колонне будет около 70. В этом случае падение давления на каждой тарелке равно 2,2 мм рт. ст. Прп кратности орошения 26,0 и к. п. д. тарелки 40 % для разделения необходимо 145 фактических тарелок. В окончательном варианте принята установка двух колонн но 70 тарелок в каждой. Такая схема отличается двул1я особенностями а) давленпе в системе изменяется не непрерывно, так как давление в верху каждой колонны равно 50 мм, а внизу 2Q0 мм рт. ст. абс. это необходимо учитывать и при расчете колонны по тарелкам б) каждая колонна снабжена кипятильником и конденсатором, хотя обе они работают последовательно как единая колонна. [c.110]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология