Число теоретических тарелок и Тиле

Рис. 21. Вычисление состава жидкости в кубе или на питающей тарелке по способу Мак-Кэба и Тиле при известных и постоянных составах дестиллята, флегмовых числах, числе теоретических тарелок и относительной летучести (см. рис. 18).

Очевидно, что каждая ступень построенной ломаной заключена между кривой равновесия и рабочей линией одной теоретической тарелки колонны. Аналогично поступают и при расчете насадочных ректификационных колонн. В этом случае вводится понятие эквивалентной высоты теоретической тарелки — высота насадки, которая имеет тот же коэффициент разделения, что и одна теоретическая тарелка, т. е. участок наса-дочной колонны, на котором происходит изменение состава, соответствующее одной ступени диаграммы Мак-Кэба — Тиле, Как следует из изложенного выше, при увеличении числа тарелок концентрация низкокипящей фракции в жидкости приближается к 1007о. но некоторые бинарные смеси отличаются тем, что содержание дистиллата достигает заданной величины меньше 100%, которая не может быть превышена при ректификации даже в случае бесконечно большого числа тарелок. Такие смеси называются азеотропными. Они отличаются тем, что кривая Х = Х ) пересекает диагональ диаграммы равновесия, где кривая равновесия проходит через точку [c.456]

Число теоретических тарелок (ЧТТ) при ректификации бинарных смесей определяют, решая совместно уравнения равновесия фаз, материального и теплового балансов. При этом используется графический метод расчета ЧТТ (метод Мак-Кеба и Тиле), При ректификации многокомпонентных смесей ЧТТ определяется методом от тарелки к тарелке , приближенными (например, по Львову— [c.249]

Метод Тиле и Геддеса. Если в начальных условиях разделения сложиой системы назначены число теоретических тарелок колонны и рабочее флегмовое число, то удобнее пользоваться аналитической методикой Тиле и Геддеса, которая не предполагает предварительного знания составов иродуктов колонны. Вместе с тем Тиле и Геддес задаются профилем изменения температуры по высоте секций колонны и в дальнейшем после согласования на питательной таре.пке результатов расчета обеих секций проверяют правильность температуры на каждой тарелке. [c.397]

Рассмотрим часть диаграммы для графического определения числа теоретических ступеней разделения по. методу Мак-Кзба и Тиле (рис. 79). В тарельчатой колонне между жидкостью состава 1/ , находящейся на тарелке, и поднимающимися парами устанавливается термодинамическое равновесие . Концентрация паров, покидающих тарелку, равна Такую же концентрацию (г/а) имеет жидкость, находящаяся на вышележащей тарелке . В паровом пространстве между тарелками (а следовательно, между точками у и у2) массообмен практически не происходит. [c.123]

Метод Мак-Кэба — Тиле. Число теоретических тарелок определяется по ступенчатой линии, проведенной между кривой равновесия и рабочими линиями в интервале между концентрациями кубового остатка х г и дистиллята Хв- Это соответствует построению, проводимому в интервале между точками О п начиная от точки О, как показано на рис. Х1-1. Число теоретических тарелок равно числу полученных таким образом ступеней тарелки нумеруются сверху вниз. [c.355]

Рассмотрим часть диаграммы для графического определения числа теоретических тарелок по методу Мак-Кэба и Тиле (рис. 86). Верхняя линия представляет собой кривую равновесия а, нижняя — рабочую линию Ь. В тарельчатой колонне между жидкостью с концентрацией / , находящейся на любой тарелке, и поднимающимися парами наступает термодинамическое равновесие. Пары, покидающие тарелку, имеют концентрацию у. Этой же концентрацией обладает и жидкость на вышерасположенной тарелке г/. . Между тарелками (т. е. между точками и у ) никакого обмена не происходит. Иначе обстоит дело в насадочной колонне, где изменение концентрации в каждом слое между у и у пропорционально у —у. Только в случае, когда кривая равновесия и рабочая линия параллельны друг другу (рис. 86, II), число единиц переноса Па совпадает с числом теоретических тарелок поскольку в рассматриваемой области концентраций разность у —у остается постоянной. Такой случай имеет место в идеальных растворах с малой разностью температур кипения, исполь- [c.141]

Вследствие значительного различия температур кипения компонентов раствора выделение воды из ди- или трнэтиленгликоля осуществляется весьма легко в колонне небольшой высоты. Число теоретических тарелок для разделения легко можно вычислить по графическому методу Мак-Кейб — Тиле. По расчету для перегонки требуется колонна с двумя или тремя теоретическими тарелками, одной из которых является кипятильник. Поэтому высоту регенерационной колонны обычно устанавливают, исходя из практических соображений, и поскольку количества пара и жидкости невелики, как прав]1ло, размеры колонны берут с очень большцм запасом. [c.260]

Одним из видоизменений типичного ступенчатого метода расчета числа теоретических тарелок при заданном флегмовом числе является способ, предложенный Тиле и Джеддес [55]. Вместо определения числа теоретических тарелок по заданным составам конечных продуктов и по заданному рабочему флегмовому числу этим методом предлагается определять составы конечных продуктов по заданному числу тарелок и по заданному рабочему флегмовому числу. Что же касается установления температур па тарелках, то последние находятся путем последовательного приближения, как и при методе Льюиса иМачесона [51]. Авторы ведут ступенчатые вычисления составов на тарелках не от конца колонны к середине, а, наоборот, от середины к концам колонны. [c.85]

Однако для колонок с большим числом теоретических тарелок часто используют способ, предложенный Мак-Кэбом и Тиле з. На рис. 54 рабочая линия пересекает линию, расположенную под углом 45° и соответствующую составу дистиллята Ха. Отрезок, отсекаемый рабочей линией на оси ординат, равен уо = ОХ(11У. Таким образом, оказывается весьма просто сопоставить составы пара и жидкости на различных тарелках до момента достижения равновесного состава. [c.522]

Дополнительно к допущению о равенстве мольных потоков по высоте колонны и идеальном перемешиваний жидкости на каждой тарелке метод Мак-Кэба —> Тиле предполагает, что пар в испарителе и на каждой тарелке находится в истинном равновесии с жидкостью, из которой он образовался. Метод, таким образом, позволяет определить число теоретических тарелок. Как будет показано далее (стр. 375), для учета отклонений от прийятого идеального контактирования пара и жидкости и идеального перемешивания жидкости вводится к. п. д. тарелки. [c.342]

Оптимальное положение питающей тарелки. Когда при определении числа теоретических тарелок на диаграмме Мак-Кэба — Тиле производится построение ступеней между рабочими линиями и равновесной кривой, последняя ступень на рабочей линии для стриппинго-вой секции определяет состав на питающей таредке, т. е. той, на которую вводится жидкая исходная смесь или выше которой вводится пар. Три возможных положения питающей тарелки показаны на рис. У-29, У-ЗО и У-31, причем оптимальное положение, обеспечивающее наименьшее число теоретических тарелок, дано на рис. У-ЗО. Следовательно, питающая тарелка должна выбираться как ступень, на которую приходится точка [c.344]

Оба способа расчета позволяют вычислить число теоретических тарелок (ЧТТ), которое требуется для получения продукта с заданной степенью чистоты, но процедура соответствующих вычислений является весьма трудоемкой и в том, и в другом способах [3, 175, 176]. Поэтому в дальнейшем метод расчета от тарелки к тарелке подвергся усовершенствованию и упрощению. В результате были разработаны эквивалентные ему графические и графоаналитические методы расчета ЧТТ [177—186], более простые, но требующие геометрических построений, как, например, широкоизвестный метод Мак-Кэба и Тиле [177, 178], или метод с использованием номограмм. Применительно к глубокой очистке веществ, когда обычно требуются высокоэффективные колонны, т. е. колонны с большим числом тарелок, эти методы становятся практически неприемлемыми ввиду возникающих трудностей графического представления. Поэтому для приближенной оценки ЧТТ целесообразнее воспользоваться соответствующей аналитической зависимостью, полученной при тех или иных допущениях [166, 187]. Нетрудно показать, что для случая глубокой очистки веществ эта зависимость преобразуется к более простому и удобному для практических расчетов виду. [c.69]

Методы определения числа теоретических тарелок основываются на ранее данном определении теоретической тарелки, т. е. такой тарелки, на которой обеспечивается полное физико-химическое равновесие между стекающей с тарелки флегмой и поднимающимися парами. Разработано несколько методов расчета, из которых в настоящее время широко применяется метод Мак-Кэба и Тиле [17] со всеми дополне-пиями. При применении этого метода пользуются системой координат X — у — молярные доли компонента в жидкости и в паре в этих координатах изображается кривая равновесия, отнесенная к давлению, под которым будет проводится ректификация (рис. 13-15). Согласно определению теоретической тарелки эта кривая заключает в себе составы паров и флегмы, покидающих разные тарелки. [c.664]

В одном из патентов [38] описана схема, в которой адсорбент непрерывно пропускается в последовательном порядке через песколько зон контакта, В каждой зоне адсорбент находится во взвешенном состоянии. Адсорбент выпускается из зоны, отделяется от жидкости и затем вводится в следующую зону. Жидкость последовательно пропускается через зоны контакта в противоположном направлении. В каждой зоне по существу происходит процесс контакт шго взаимодействия, однако, чтобы достигалась желаемая степень разделения, число зон должею быть достаточно большим. Можно тaIiжe производить орошение. Анализ процесса можно выполнить при помощи диаграммы Мак-Кэба-Тиле, в которой состав внутрипоровой жидкости заменяется составом пара. Целесообразно пользоваться объемными, а не молярными концентрациями. Существенное различие при этом заключается в том, что рабочие линии процесса могут находиться в любом месте диаграммы, а линия, проходящая под углом 45° к осям, не имеет особого интереса. Число ступеней на такой диаграмме представляет собой теоретическое число зон контакта. Степень приближения к равновесию на каждой ступени экврхвалентна коэффициенту полезного действия тарелки. Можно определить среднее время, необходимое для достижения различных степеней приближения к равновесию, и рассчитать, каково должно быть оптимальное соотношение между числом ступеней и их емкостью. [c.164]

На реальных тарелках практически никогда не достигается к. п. д. 100%, что возможно для идеальных тарелок обычно к. п. д. составляет 50—90% . Это вызвано, во-первых, тем, что перемешивание пара и жидкости в большинстве случаев не является совершенным, и, во-вторых, тем, что пар, особенно при больших скоростях, увлекает брызги жидкости на вышележащую тарелку. Кроме того, колонны, как правило, работают не с бесконечным флегмовым числом, а с конечным, так как целью любой ректификации является получение дистиллята. Как показал Аншюц [133], коэффициент полезного действия тарелок может быть учтен при графическом построении теоретических ступеней разделения по методу Мак-Кэба и Тиле. [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология