Идеальные тарелки эквивалентная высота

Расчет многоступенчатых процессов жидкостной экстракции упрощается при использовании понятия о теоретической, идеальной или равновесной ступени. Для экстракционной установки (состоящей из соединенных последовательно и чередующи.хся друг с другом смесителей и отстойников или представляющей собой колонный аппарат) прежде всего рассчитывается число теоретических ступеней, требующееся для достижения заданного изменения состава фаз затем определяется число действительных ступеней аппарата с учетом к. п. д. тарелки или высоты, эквивалентной теоретической ступени (ВЭТС) [c.451]

Вторым важным фактором, ограничивающим повышение эффективности колонок таким способом, является расширение зон. Это расширение будет тем больше, чем сильнее равновесие во время разделения отличается от идеального. Точной мерой этого отклонения является высота теоретической тарелки, или высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ) данной колонки. Согласно Викке [8], при хроматографическом разделении лучше вместо теоретической тарелки говорить о степени разбавления , учитывая тем самым, что разделение обычно осуществляется путем избирательного разбавления. Хроматографический процесс нельзя сравнивать с перегонкой уже потому, что при хроматографии неподвижная фаза также до некоторой степени течет . Вследствие этого эффективность каждой тарелки очень невелика, так что в действительности одной тарелке дистилляционной колонки соответствует 30—50 тарелок хроматографической колонки. [c.110]

Если высота, эквивалентная теоретической ступени разделения, совпадает с расстоянием между соседними реальными тарелками колонны, то это свидетельствует об идеальной работе реальной тарелки. В насадочной колонне высота теоретической ступени разделения соответствует ВЭТС. [c.136]

Расчет необходимой высоты насадки абсорбера, на поверхности которой происходит абсорбция, может быть выполнен различными методами. Так же как и для тарельчатого абсорбера, может быть найдено число идеальных контактов (число теоретических тарелок), а затем определена высота насадки, эквивалентная одной теоретической тарелке, и общая высота насадки, необходимая для достижения заданного режима абсорбции. [c.232]

Если высота, эквивалентная теоретической тарелке, тождественна расстоянию между соседними реальными тарелками, то это свидетельствует об идеальной работе реальной тарелки. В насадочной колонке высота ступени разделения соответствует высоте, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). [c.159]

На рис. IV. 16 показана зависимость высоты, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), от диаметра зерна сорбента для сорбентов разного типа при различных способах упаковки. Характерно, что прн экстраполяции линия, соединяющая точки для поверхностно-пористого сорбента йр 37 мкм в колонке бесконечного диаметра , [61] стремится к нулю. Таким образом, эту упаковку можно считать идеальной. Если сравнить теперь В-ЭТТ для микросферических частиц с экстраполированными величинами для поверхностно-пористого сорбента, то видно, что эффективность насадки из микросферического силикагеля вдвое меньше идеальной. По-видимому, это резерв увеличения эффективности хроматографических колонок. Дальнейшее повышение эффективности колонок за счет применения микросферического сорбента с йр = 1—2 мкм встретит большие трудности вследствие необходимости повышения давления >10 МПа. [c.155]

Эффективность колонки и фактор эффективности растворителя. Эффективность колонки измеряли при помощи ВЭТТ (высоты, эквивалентной теоретической тарелке). Теоретическая тарелка определяется как участок колонки, необходимый для достижения равновесия при распределении растворенного вещества между движущейся газовой и неподвижной жидкой фазами. Это свойство колонки связано с такими параметрами, как скорость потока газа-носителя, температура колонки и физические свойства растворенного вещества и растворителя. Однако эффективность — неудачное слово для этого случая. Значение ВЭТТ в колонке в действительности является мерилом отклонения колонки от идеальной линейной хроматографии. Это особенно справедливо при использовании рекомендованного метода вычисления ВЭТТ, т. е. по формуле (U/16) (х /у ), где I — длина колонки, х — экстраполированное основание треугольника, у — время удерживания данного растворенного вещества [4]. В этом выражении ничто не говорит о разделяющей способности колонки. [c.61]

При расчете насадочных колонн можно использовать высоту слоя насадки, эквивалентную одной теоретической тарелке. Эту величину также определяют по опытным данным. Для получения высоты насадки во всей колонне число идеальных тарелок, полученное по расчету, умножают на высоту насадки, эквивалентную одной теоретической тарелке. [c.73]

Для оценки разделительной способности колонки по аналогии с ректификацией применяют высоту, эквивалентную теоретической тарелке (сокращенно ВЭТТ). Эта высота равна длине колонки I, деленной на число теоретических тарелок п. Число теоретических тарелок показывает число ступеней (тарелок) в идеальном равновесном ступенчатом процессе переходов между газовой и неподвижной фазами, эквивалентном по результатам работе реальной колонки. Чем больше число этих ступеней (тарелок), т. е. чем меньше ВЭТТ, тем выше эффективность данной колонки. [c.331]

Известно очень мало моделей, адекватно описывающих многокомпонентные ионообменные равновесия при движении смеси компонентов в сорбционной колонке. Одной из широко известных моделей равновесий, которая используется и в динамике, является модель многокомпонентного обмена равновалентных ионов при постоянных бинарных коэффициентах разделения [1]. Она полностью эквивалентна [1, 2] системе многокомпонентных ленгмюровских изотерм сорбции [ 1 ]. Для таких многокомпонентных ионообменных систем разработана математическая теория, которая позволяет проводить расчет многокомпонентных хроматограмм в ионообменной колонке с использованием бинарных коэффициентов разделения на основе идеальной динамической модели [1]. В идеальной динамической модели не учитываются размывающие эффекты в сорбционной среде, которые описываются обычно основным параметром колонки - высотой эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ) [3]. Недостатком многокомпонентной ленгмюровской модели равновесий является предположение о постоянстве упомянутых коэффициентов разделения. Это постоянство не соблюдается на практике и является идеализацией далекой от реальности. [c.70]

Для количественной оценки эффективности пользуются в основном такими понятиями как к. п. д. или высота, эквивалентная теоретической тарелке (степени), высота единицы переноса и объемные коэффициенты массо- и теплопередачи. Для наиболее простого случая (идеального вытеснения однокомпонентной системы и относительного малоинтенсивного массо- и теплопереноса) все эти величины могут быть выражены одна через другую. Однако в более сложных случаях использование объемного коэффициента массо- и теплопереноса предпочтительнее. [c.217]

В ректификационных колонках, построенных по другим конструктивным принципам (нетарелочные колонки), состав флегмы изменяется постепенно от основания колонки к ее головке. Представление о теоретических тарелках к таким колонкам, собственно говоря, неприменимо. Тем не менее понятием число теоретических тарелок пользуются для определения эффективности ректификационных колонн всех типов. Колонка с насадкой, позволяющая осуществить разделение, соответствующее, например, двадцати отдельным ступенькам в приведенной выше диаграмме, т. е. двадцати идеальным перегонкам, эквивалентна 20 ТТ. Высоту участка колонки, эффективность которого эквивалентна одной идеальной перегонке, определяют отношением высоты общей эффективной части колонки (Я в сантиметрах) к числу найденных теоретических тарелок Щ [c.220]

Жидкость состава Ь (рис. 1) будет кипеть при 4 и находиться в равновесии с паром состава с. Тарелка, которая вызовет такое же изменение состава, какое происходит при идеальной простой перегонке, т. е. от а к й или от 6 к с, или же любое другое аналогичное изменение состава, например от с к е, и будет теоретической тарелкой. Концентрации легколетучего компонента, соответствующие этим равновесным составам пара и жидкости, отвечают концам отрезков горизонтальных прямых, лежащих между кривыми жидкости и пара на графиках подобного рода. Так как кривые жидкости и пара сходятся на ординатах, отвечающих составам чистых веществ, то очевидно, что в любой смеси разность составов, отвечающая действию одной теоретической тарелки, будет приближаться к составу чистого вещества. Кроме того, чем величина относительной летучести ближе к единице, тем ближе лежат кривые пара и жидкости друг к другу и тем меньше будет разница в составе, отвечающая одной теоретической тарелке. Насадочная колонка (или любой другой ректифицирующий прибор), на котором производят разделение, соответствующее двум последовательным ступеням или единицам, например от а до с, эквивалентна, как принято говорить, двум теоретическим тарелкам. Если высота такой насадочной колонки равна 25 см, то ВЭТТ равна 12,5 см. Подобное рассуждение применимо к любому числу теоретических тарелок и к любой высоте колонки. В настоящее время имеются колонки, эквивалентные более чем 100 теоретическимтарелкам. Можно ожидать, что для данной колонки или насадки ВЭТТ, определенная на разных двойных смесях, будет иметь примерно одинаковую величину, если эти смеси будут близкой химической природы и будут иметь близкие величины вязкости и поверхностного натяжения. Если же эти характерные свойства смесей сильно различаются, то, повидимому, в значительной степени изменяются толщина жидкой пленки, поверхность соприкосновения газа с жидкостью и скорость диффузии. Таким образом, одна и та же колонна или насадка может обладать весьма различными величинами ВЭТТ. Выражение рабочей характеристики колонны с помощью представлений о сопротивлении переносу вещества через пленку на границе раздела между паром и жидкостью получило существенное развитие, однако использование в расчетах теоретических тарелок и ВЭТТ имело и имеет значительно большее практическое значение. [c.11]

При расчете пленочных или насадочных колонн часто используется понятие высоты эквивалентной теоретической (идеальной) тарелки (ВЭТТ). ВЭТТ соответствует высоте участка колонны, на выходе из которого пары имеют состав, равновесный с составом покидающей этот участок флегмы. Значение ВЭТТ находится экспериментально оно зависит от типа насадки, диаметра колонны и фнзнческнх свойств [c.279]

Ректификационная колонна предназначена для многократного повторения процессов испарения и конденсации. Обычно она состоит из испарителя, расположенного в нижней части, ряда тарелок и конденсатора в верхней части. На каждой из тарелок находится жидкость, через которую пробулькивает поднимающийся пар. Значительная часть этого пара конденсируется в конденсаторе, и образующаяся жидкость стекает вниз на тарелки. На фиг. 2.3. изображена ректификационная колонна с сетчатыми тарелками. Отверстия в тарелках настолько малы ( 0,6 мм), что проходящий через них пар не позволяет жидкости стекать вниз. Поэтому уровень жидкости на каждой тарелке определяется высотой перегородки, а излишек уходит через 1001 сливную трубу вниз на следующую тарелку. Теоретической тарелкой называется такая тарелка, на которой полностью достигается состояние равновесия (как это показано на фазовой диаграмме, фиг. 2.2) ). Обычно расчет ректификационной колонны производят, пользуясь числом эквивалентных теоретических тарелок. В идеальном случае пар, уходящий с данной тарелки, находится в равновесии с жидкостью на тарелке, согласно кривым фазового равновесия (см. фиг. 2.2.). Следовательно, жидкость на данной тарелке и пар на следующей нижней тарелке имеют одинаковый состав ). Необходимо, чтобы между тарелками существовала определенная разность температур, достаточная для поддержания одинакового давления паров над тарелками с жидкостью разного состава (в этом анализе давление можно считать постоянным по всей колонне). Необходимость такой разности температур (и разности составов жидкостей, находящихся на соседних теоретических тарелках) можно пояснить [c.94]

Размывание хроматографической полосы и его физические причины. Главные направления в развитии теории неравновесной хроматографии теория тарелок и теория эффективной диффузии. Различие между этими теориями. Форма выходной кривой в неравновесной хроматографии при идеальной изотерме. Теория тарелок. Понятие об эффективности хроматографической колонки с точки зрения теории тарелок. Уравнение материального баланса и уравнение хроматографической кривай в теории тарелок. [Иирина хроматографического пика на разных его высотах. Высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ). Способы определения числа теоретических тарелок. [c.296]

Полученный параметр представляет собой отношение заданной уравнением (129) теоретически достижимой высоты, эквивалентной теоретической тарелке, к полученной на опыте при оптимальных условиях высоте, эквивалентной тарелке разделения, /imin(3K n). Чем меньше СЕ, тем лучше прошло нанесение на поверхность неподвижной жидкости. Однако, как показано авторами работы [80], параметр эффективность покрытия , определяемый уравнением (130), является упрощенной моделью реального процесса и не отражает его в достаточной степени. В частности, для малых диаметров капилляров необходимо учитывать диффузию в неподвижной фазе, а также отношение давления на входе и выходе колонки р,/ро- Для идеального тонкослойного капилляра следует обращать внимание также на влияние фазового отношения , емкости удерживания разделяемых компонентов, природу газа-носителя, свойства неподвижной жидкости, стабильность пленки и прежде всего на состояние внутренней стенки трубки. Хотя в практике эксперимента еще не достигнут теоретически предсказываемый предел, за последние 20 лет был проведен целый ряд интересных хроматографических анализов с помощью тонкослойных капиллярных колонок. В качестве примеров можно назвать разделение гомологов анизола (хроматограмма приведена на рис. П.31) и разделение смеси пестицидов (рис. II.32). Изготовление и применение тонкослойных капиллярных колонок может получить дальнейший импульс в своем развитии в связи с появлением гибких кварцевых капилляров. Химическая чистота материала трубки, ее инертная и однородная поверхность, несомненно, дадут возможность проводить анализ полярных веществ и, кроме того, повысить максимально допустимую температуру находящейся в капилляре неподвижной жидкости. В работе Липского и др. [81], указывающей направление дальнейших работ в этой области, проведены разделения на 25-метровой колонке, изготовленной из кварцевых капилляров. Для диметилфенола при /г = 4,5 высота, эквивалентная теоретической тарелке, составила [c.116]

Под термином теоретические тарелки подразумеваются тарелки идеальной колонки, работающей при рен<име полного орошения, и отвечающие теоретическому расчету фазового равновесия паров и жидкости на каждой тарелке. Высота рабочей части испытуемой колонки (в см), выполняющая работу,. эквивалентную одной теоретической таре,т1ке, носит название В. Э.Т.Т. Эффективность же всей колонки характеризуется числом теоретических тарелок, или, сокращенно, Ч. Т. Т. [c.213]

Для характеристики экстракционных колонн этого типа и особенно для их сравнения установлено понятие высоты колонны, соответствующей одной идеальной ступени. Эта величина называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). БЭТТ промышленной насадочной колонны обычно равна примерно 3 м. [c.166]

При определении К, а из Vr, i хроматографический опыт ста--раются проводить так, чтобы влияние кинетических и диффузионных факторов на хроматограмму было бы как можно меньше. Иными словами, в этом опыте стремятся приблизиться к предельному случаю идеальной хроматографии. С этой целью, во-первых, стараются сократить пути внутренней диффузии при использовании непористых или макропористых адсорбентов С возможно более однородной поверхностью, близкими и небольшими (однако не вызывающими чрезмерного повышения давления у входа в колонну) размерами зерен правильной формы и равномерной их упаковкой. Во-вторых, скорость потока газа подбирается близкой к оптимальной, т. е. к той, при которой высота, эквивалентная теоретической тарелке колонны, получается минимальной. [c.61]

Ниже будут представлены уравнения для анализа работы колонны в идеальных условиях, в которых коэффициенты распределения принимаются как постоянные, при этом достигается полное равновесие и во время опыта не происходит ни прямоточного, ни противоточного смешивания. В действительности все эти условия очень трудно и даже почти невозможно выполнить. Сообщается [6] об исследовании некоторых из этих факторов при анализе кривых элюирования этиленгликоля. На основе этих кривых была вычислена высота эквивалентной теоретической тарелки (БЕТТ). В исследованных пределах найдено, что высота теоретической тарелки прямо пропорциональна диаметру частицы и квадратному корню из скорости потока. Она несколько изменяется в зависимости от количества поперечной связи в смоле и количества исходного раствора и не зависит от высоты колонны. [c.189]