Ректификационная колонна диаграмма теоретические

Рис. 40. Диаграмма У—Х для определения числа теоретических тарелок в ректификационной колонне непрерывного действия при подаче исходных жирных кислот хлопкового масла с температурой ниже температуры жидкости на тарелке питания.

Изложенные выше методы расчета требуемого числа теоретических тарелок базируются на диаграмме фазового равновесия и материальном балансе процесса ректификации, но совершенно игнорируют его кинетику и гидродинамическую обстановку в аппаратах. Для восполнения этого пробела введены коэффициенты полезного действия, которые не поддаются точному теоретическому определению, а могут быть приближенно вычислены по эмпирическим формулам или заимствованы из практики. Строго научный расчет процесса ректификации, учитываюш,ий сочетание его статики и кинетики, в принципе осуш ествим на основе теории межфазного массообмена. Реализация этого пути, как уже отмечалось, невозможна до тех пор, пока не установлены количественные закономерности образования межфазной поверхности и ее геометрической характеристики в барботажных аппаратах, к числу которых относятся тарельчатые ректификационные колонны. Кроме них, однако, в промышленности используют аппараты с более или менее фиксированной поверхностью массообмена — пленочные и насадочные ректификационные колонны. Расчет этих аппаратов целесообразно базировать на теории межфазного массообмена, как было показано в главе X применительно к абсорберам. [c.540]

С точки зрения теоретического обобщения условий протекания процесса ректификации, речь идет об определении соотношений ряда переменных величин, которыми, с одной стороны, являются веса и составы контактирующих потоков на различных ступенях процесса, а с другой,—тепловые свойства, температура и теплосодержания этих потоков паров и флегмы на различных уровнях по высоте колонны. Эти соотношения в общем виде выводятся аналитическим путем и наиболее просто и удобно представляются графически на рассмотренной ранее тепловой диаграмме, дающей теплосодержания единицы веса насыщенных фаз в функции их составов. На той же диаграмме путем проведения семейства конод или путем ее сопоставления с изобарными равновесными кривыми кипения и конденсации оказывается возможным представлять графически условия равновесного сосуществования паровых и жидких фаз, и это обстоятельство делает их применение к анализу работы ректификационной колонны особенно эффективным. [c.69]

Число теоретических тарелок в ректификационной колонне может быть определено графически при помощи энтальпийной диаграммы. При этом учитываются тепловые свойства участвующих в ректификации компонентов и, следовательно, изменения масс флегмы и паров по высоте ректификационной колонны. [c.134]

В рассмотренном выше (стр. 485 сл.) расчете числа теоретических ступеней с помощью у— -диаграммы допускалось равенство мольных теплот испарения компонентов и вытекающее отсюда постоянство количеств пара и жидкости по высоте ректификационной колонны. Для того чтобы это допущение соблюдалось, материальные расчеты надо проводить, выражая все величины в киломолях или в мольных процентах, что связано с необходимостью пересчета весовых единиц в мольные. Кроме того, при расчете по диаграмме у—х не учитываются количества тепла, подводимого или отнимаемого при ректификации. [c.502]

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]

На рис. 6 приведена диаграмма, на которой графически определено потребное количество теоретических тарелок ректификационной колонны для разделения бинарной смеси, состоящей из бензола и толуола. [c.25]

Рис. 29. Диаграмма —Х для построения кривой равновесия, рабочих линий и определения числа теоретических тарелок во второй ректификационной колонне.

Метод расчета ректификации тройной смеси О2 — Аг - N2, предложенный Г. Б. Наринским [46, 64], более прост по сравнению с первым. По этому методу число теоретических тарелок ректификационной колонны определяют путем одновременного взаимосвязанного построения в диаграммах х-у для смесей двух компонентов — кислорода и аргона или аргона и азота. При этом дополнительно используют диаграмму Н х для бинарной смеси О2 - N2, с помощью которой учитывают изменение теплоты фазового превращения при испарении смеси по высоте колонны. В работах [46, 64] приводится подробное описание этого метода, а в работах [58, 64] рассмотрены примеры расчета процесса ректификации тройной смеси в воздухоразделительной колонне. [c.67]

Существуют более точные методы определения числа действительных тарелок Л. 10, 33, 48]. В настоящее время считается, что выражение движущейся силы через разности энтальпий более точно, чем через разность Концентраций. Поэтому как в отечественной, так и зарубежной литературе рекомендуется метод определения теоретического числа тарелок ректификационных колонн с применением Я-ху-диаграмм. Однако, как показывают сравнительные расчеты, этот метод не дает существенной точности, так как для определения действительного числа тарелок необходимо вводить в расчет к. п. д. тарелки, что может вносить большую погрешность. [c.176]

Это справедливо для любой точки пересечения оперативной линии с кривой равновесия. Особый интерес представляет общая точка пересечения д-линии, оперативной линии ректификационной части колонны, оперативной линии отпарной части колонны и кривой равновесия. Только при этом условии в колонне с бесконечно большим числом теоретических тарелок возможно полностью разделить сырье, поступающее в колонну, на дистиллят и продукт низа колонны. Вид диаграммы Мак Кеба—Тиле для колонны, работающей в режиме минимального орошения, показан на рис. 80, в. Минимальную величину орошения можно определить по углу наклона Ь/У оперативной линии ректификационной части колонны или из точки пересечения этой линии (Ох /У) с осью у. [c.146]

В расчетной практике рабочую высоту ректификационных барботажных колонн иногда находят по числу теоретических ступеней (тарелок). Расчет числа этих ступеней, как было описано ранее (сЙ1. стр. 429), сводится к построению ступенек между линией равновесия и рабочей линией. По диаграмме у—д определяют число теоретических ступеней для укрепляющей (п ) и исчерпывающей частей колонны. Разделив величину Пт = т — г на среднее значение эффективности (к. п. д.) колонны Е, в соответствии с вы ражением (Х,88) находят число действительных тарелок Лд. Рабочая высота колонны Яр = (Лд — 1) где /1т — расстояние между тарелками. [c.501]

Расчет ректификационных аппаратов с помощью диаграммы /—х—у (энтальпия—состав) свободен от этих недостатков. По указанной диаграмме можно установить картину изменения составов и количеств фаз, а также количеств передаваемого тепла для отдельных ступеней и колонны в целом. Пользуясь энтальпийной диаграммой, определяют число требуемых для осуществления процесса теоретических ступеней, действительных ступеней (при известном к. п. д. ступени), расход тепла в кипятильнике, количество тепла, отводимого из дефлегматора, и т. д. [c.502]

Для расчета теоретического числа ректификационных тарелок в верхней части колонны вторичного обогащения криптона более удобен аналитический метод расчета нижнюю часть колонны рассчитывают графическим методом X — у-диаграммы. [c.90]

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]

При неограниченных значениях yрабочая линия имеет два крайних положения между кривой равновесия и диагональю у—л -диаграммы. Так, если состав исходной смеси соответствует х-1, то рабочая линия не может пройти выше точки С, поскольку будут исключены сопряженные концентрации в сечениях, где X > Xi. Вторым крайним положением рабочей линии является ее совпадение с диагональю, однако в этом случае R/ R + 1) = = tg 45° = 1, что возможно лишь при R = WIY[ = оо или П = О, т. е. когда ректификационная колонна работает без отбора ди-стиллята "( = D). Между указанными крайними положениями рабочая линия может располагаться как угодно. Заметим, однако, что при заданном значении г/з = 2 по мере приближения рабочей линии к диагонали возрастает флегмовое число R, но уменьшается требуемое число теоретических тарелок для получения дистиллята заданного состава (см. построение на рис. XI-7) из исходной смеси состава Xi. Легко видеть, что величина т минимальна при R = оо, ко становится бесконечно большой при прохождении рабочей линии через точку С (показана пунктиром), когда флегмовое число минимально R = / ) На практике ректификационные колонны работают в интервале < R < < оо, поэтому важно определить величину Rum- [c.518]

Рис. 44. Диаграмма У—X для построения кривой равновесия, рабочей линии и определения потребного числа теоретических тарелок в ректификационной колонне периодического действия для бинарной смеси высин1Х спиртов Си—С13.
При заданном составе продуктов разделения число теоретических тарелок в колонне определяется флегмовым числом. С увеличением флегмового числа возрастают концентрированные напоры (в диаграмме х—у увеличивается расстояние между рабочими линиями и кривой равновесия) и уменьшается число теоретических тарелок. Однако для повышения флегмового числа необходимо увеличить количество тепла, отнимаемого в конденсаторе и подводимого к испарителю, т. е. увеличить расход энергии на разделение. В каждом конкретном случае с учетом ряда факторов, определяющих как работу самой ректификационной колонны, так и работу связанного с ней оборудования, выбирается оптимальное флегмовое число и, следовательно, оптимальное число теоретических тарелок. [c.110]

При бесконечно большом флегмовом числе полюса в диаграмме х—1 уходят в бесконечность, в диаграмме х—у рабочие линии совпадают с диагональю, при этом число теоретических тарелок в колонне минимальное. Бесконечно большое флегмовое число может быть получено путем прекращения отбора продуктов сверху (для укрепляющей секции колонны) или снизу (для исчерпывающей секции), а также путем прекращения отбора обоих продуктов разделения и подвода смеси (для всей колонны). С бесконечно большим флегмовым числом иногда работают лабораторные ректификационные колонны, предназначенные для исследовательских работ. [c.110]

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]

Смотреть страницы где упоминается термин Ректификационная колонна диаграмма теоретические: [c.316] [c.26]

Техника низких температур (1962) -- [ c.94 ]

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Колонна ректификационная

Ректификационная колонна колонна

Справочник химика 21

Химия и химическая технология