Контактная ступень

Реальная контактная ступень, для которой покидающие ее паровой и жидкий потоки находятся в равновесии, имела бы с этой точки зрения 100%-ную эффективность. Данное условие предполагает идеальное перемешивание жидкости на тарелке, обеспечивающее установление но всей ее поверхности некоторого среднего состава флегмы, равновесной поднимающемуся паровому потоку. Вместе с тем самопроизвольный процесс установления равновесия между контактирующими фазами протекает во времени, а не мгновенно, и поэтому в самом понятии теоретической ступени содержится еще и предположение о том, что обеспечивается время, необходимое для достижения равновесия. Этим идеализированным предельным условиям не отвечает практическая тарелка, работающая в реальной производственной обстановке. Во-первых, она характеризуется известным градиентом состава жидкости по всей своей поверхности и стекающая с нее флегма не имеет [c.207]

Чтобы установить эталон для оценки работы тарелок колонны, вводится понятие об идеальной контактной ступени или теоретической тарелке, характеризующейся тем, что в ходе массообмена взаимодействующие потоки достигают равновесного состояния. [c.122]

В термодинамической теории массообменных процессов разделения при переходе от составов фаз в одном межтарелочном отделении к составам фаз в соседнем за количественную основу принимается гипотеза теоретической тарелки ступени). Особенность этой теории состоит в том, что она не занимается вопросом о механизме процесса и не исследует диффузионной природы и кинетической картины явления массопередачи на контактной ступени. Теория массообменных процессов разделения, основанная на концепции теоретической тарелки (ступени), изучает предельные условия проведения процесса и устанавливает эталоны, сравнением с которыми можно получить правильное суждение [c.122]

В процессе ректификации обогатительный эффект отдельно взятых контактных ступеней, недостаточный для получения желательной чистоты продуктов, увеличивается благодаря объединению [c.123]

При непрерывном процессе ректификации в установившемся состоянии величины паровых и жидких потоков, их составы, температуры и давления постоянны в каждой точке по высоте колонны и независимы от времени. На рис. П1.3 приведена принципиальная схема работы так называемой полной ректификационной колонны, сверху которой отводится практически чистый низко-кипящий компонент, а снизу — высококинящий. Паровые потоки внутри колонны обозначаются через О, а жидкие — через g. Нижние индексы указывают контактную ступень (тарелку), с которой данный поток отводится. [c.124]

Рис. 111.16. Расчет числа контактных ступеней отгонной колонны без кипятильника

На рис. 111.16, б представлен расчет числа контактных ступеней отгонной колонны по диаграмме у — х для крайнего случая, когда Хц — х = г/1, а хн = 1Х-11К, т. е., согласно материальному балансу, Ь = О + — 0 ) и величина К = — Со. Ордината и абсцисса х полюса аналитически определяются путем совместного решения материального и теплового балансов [c.147]

Отсюда можно найти число контактных ступеней колонны 178 [c.178]

Сужение разрыва между концентрациями компонентов в равновесных фазах влечет за собой увеличение числа контактных ступеней, обеспечивающих заданное разделение, и, наоборот, увеличение этого разрыва, связанное с понижением рабочего давления, способствует сокращению числа потребных теоретических тарелок. Однако, чем ниже давление, тем ниже и температуры процесса и, очевидно, начиная с некоторого значения давления, для конденсатора колонны потребуется уже искусственное охлаждение — холодильная установка, так как температура обычного хладоагента нефтезаводских производств — воды, окажется выше температуры конденсации верхнего продукта колонны. С другой стороны, понижение давления в колонне сопровождается увеличением объема паровых потоков и соответственным увеличением диаметра колонны и, очевидно, ее стоимости. Практически к такому же результату приводит и повышение рабочего давления в колонне, влекущее за собой необходимость увеличения толщины стенок и высоты колонны, что также отражается на ее стоимости. [c.179]

Определенный таким образом средний к. п. д. практической тарелки лишь в первом приближении отражает конкретные условия работы каждой контактной ступени в отдельности в обш ем случае их эффективности изменяются при переходе от одной тарелки к другой. Поэтому представляется более целесообразным связывать определение к. п. д. тарелки с работой отдельно взятой контактной ступени. [c.209]

При проведении практических расчетов значений к. п. д. контактных ступеней ректификационных колонн рекомендуется придерживаться следующей последовательности. [c.218]

В укрепляющей секции, включая парциальный конденсатор, содержится г 1) теоретических контактных ступеней, для каждой из которых можно записать уравнение парожидкостного равновесия в общей форме [c.347]

В эти уравнения входят новые неизвестные — давление] и температура т. е. по два на каждую теоретическую контактную ступень. Общее число этих неизвестных составит 2 (г - - 1). [c.347]

Всего таких уравнений для (г 4- 1) контактной ступени можно записать (г + 1). Новых переменных эти уравнения содержать не будут. Аналогичные уравнения, написанные для второй равновесной фазы, не будут независимыми. [c.347]

На отдельную теоретическую ступень поступают два неравновесных потока, с которыми связаны 2 (с 4- 2) независимых переменных, а с тарелки отходят два уже равновесных потока, т. е. двухфазная равновесная система с (с - - 2) независимыми переменными. Если учесть еще и потерю тепла в этой ступени, то общее число связанных с ней переменных составит 2 (с + 2) + -1- (с 2) - - 1 = Зс + 7. Число же ограничительных условий или независимых уравнений, связывающих эти переменные, складывается из с уравнений материального баланса и одного уравнения теплового баланса, т. е. составляет (с + 1). Следовательно, для отдельной теоретической контактной ступени остается (Зс -Ь 7) — (с - - 1) = 2с + 6 степеней свободы. [c.350]

К числу таких итеративных переменных относятся профили изменения температур контактных ступеней и величины парового или жидкого потока по высоте колонны при переходе с одной тарелки на другую, а также и составы концевых продуктов колонны. [c.398]

Первые нижние индексы у обозначений энтальпий показывают, при температуре какой контактной ступени приняты их аначения. [c.404]

Гипотеза теоретической тарелки не воспроизводит действительной картины явления, протекающего в контактной ступени, ибо не учитывает кинетических особенностей массообмена на тарелке и основана на статическом представлении процесса. [c.79]

Гидродинамическая обстановка на тарелке (или слое насадки) суш ественно влияет на эффективность массопереноса, на степень достижения равновесных значений концентраций фаз. Чем ниже эффективность тарелки, тем, очевидно, необходимо большее время пребывания фаз в контакте или большая поверхность контакта. При движении жидкости вдоль контактного элемента наблюдается неравномерность массопереноса, обусловленная различными градиентами концентраций (движущей силы), различной высотой слоя жидкости, обратным забросом фаз, различной гидродинамической обстановкой и т. д. Поэтому целесообразно воспользоваться для оценки эффективности массопереноса характеристиками локальных объемов массообменного пространства, в пределах которых может быть принята однородная гидродинамическая структура потоков, и определять эффективность контактной ступени интегрально. Такой характеристикой эффективности массопереноса является локальный КПД в форме уравнения (4.59), записанный для многокомпонентной смеси в матричном виде как [1, 45, 46] [c.131]

Нейман [78 ] анализировал пропускную способность промышленной роторной колонны диаметром 500 мм, состоящей из восьми контактных ступеней. Исследования промышленных роторных колонн, предназначенных для работы в вакууме, провел Мамин с сотр. [78а]. [c.369]

Основными рабочими параметрами процесса ректификации являются давление и температура в системе, соотношение потоков жидкости и пара (флегмовое число), число контактных ступеней. При соответствующем выборе этих параметров обеспечивается разделение исходной смеси на компоненты (фракции), удовлетворяющие определенным требованиям. [c.113]

Артамонов Ю. Ф-, Николаев А. М., Исследование гидродинамики в аппарате с прямоточными контактными ступенями для взаимодействия газа и жидкости. Труды Казанского химико-технологического института, вып. 36, 1965, стр. 3. [c.577]

В лабораторных аппаратах чаше всего контактной ступенью является не тарелка, а насыпной слой насадки, где определить четко границы теоретической или реальной ступени невозможно. [c.146]

Гипотеза теоретической тарелки не воспроизводит в точности действительной картины явления, нротекаюш его в контактной ступени, ибо основана на статическом представлении процесса. Тем не менее эта концепция позволяет осуществить анализ и расчет процесса разделения псходной смеси в ректификационной колонне и получить достаточно близкую к действительности картину реального процесса, несмотря на наше неумение вполне компетентно и всесторонне исследовать сложные явления массопередачи, происходящие на практической ступени контакта. Другим обоснованием целесообразности разработки термо-динамической теории ректификации является установившийся, по-видимому, окончательно взгляд, согласно которому ис- I следование и определение эф-фективности практических ступеней разделения оказывается, как правило, задачей менее трудной, чем непосредственное изучение диффузионной картины процесса ректификации в реальной колонне. Таким образодЕ, термодинамическая теория ректификации является пока первой ступенью общей теории ректификации. Для суяедения о направленности самопроизвольных процессов энергообмена и массообмена в отдельно взятой контактной ступени следует рассмотреть ее работу на основе метода теоретической тарелки. [c.123]

Цель расчета ректификационной колонны состоит в том, чтобы на основе анализа ее рабочего режима и процессов, происходящих на контактных ступенях, установить для каждой пз них степень обогащения фаз н тем самым получить возможность судить о пеобходи-Рпс. III.2. Схема трехступенчатого каскада, мом для назначенного разделения числе тарелок и о составах, количествах, температурах и давлениях потоков паров и флегмы по всей высоте колонны нри установившемся режиме ее работы. [c.124]

На рис. И1.8 и П1.9 схематически показаны некоторые тины тарелок, различающихся по конструкции барботажного устройства, характеру и направлению движения флегмы, типу и числу сливных приспособлений. Чтобы разобраться во множестве конструктивных форм ректификационных тарелок и обоснованно выбрать тип, наиболее подходящий в каждом конкретном случае, необходюю отчетливо представлять себе принцип работы барбо-тажной контактной ступени. Выбор типа тарелки определяется главным образом производительностью колонны с ее увеличением приходится переходить от простых конструкций к все более усложняющимся. [c.130]

Что касается расчета отгонной колонны установки, то ее режим оказывается полностью закрепленным условиями работы полной колонны и декантациопного устройства. В самом деле, продолжая на тепловой диаграмме прямую, соединяющую полюс Si xri, h Ri) с точкой L xl, h ) до пересечения с вертикалью xr2 — onst, можно на основании уравнения (VI. 15) определить положение полюса S2 xr2> / -лг) отгонной колонны. Значение h[ легко рассчитывается по формуле (VI. 13). В последующем, применяя р зависимости от условий графическую или аналитическую методику расчета, можно найти элементы ректификации на всех контактных ступенях отгонной колонны. [c.278]

Возможны два случая работы средней секции при рабочем значении h. На рис. VI.22 представлена средняя секция (работает как укрепляющая), в ходе расчета которой достигается уровень, где паровой поток встречается с флегмой g +y. Фигуративные точки этих потоков лежат на соответствующей оперативной линии Оперативная линия проведенная через фигуративную точку пара, равновесного флегме ,+ i, пересекает линию энтальпий жидкой фазы справа от двухфазного участка АВ и фигуративная точка 2 флегмы, встречной napaM располагается в области однородной жидкой фазы. В рассматриваемом случае удается миновать трехфазный участок ABE, не расположив в нем ни одной контактной ступени. [c.322]

Для определения числа степеней свободы проектирования необходимо выписать все независимые уравнения, характеризующие установившийся режим работы колонны, перечислить все переменные, входящие в эти уравнения, и найти разность между общим числом переменных и числом уравнений. Эта задача рассматривалась Джиллилендом и Ридом, а также Куоком, установившими, что нри обычном задании исходных данных число степеней свободы не зависит от числа компонентов в сырье и равно 4. В случае бинарной системы это было ясно непосредственно, ибо нри заданном количестве и состоянии сырья и рабочем давлении процесса разделения для определенности режима разделения в колонне достаточно было закрепить хи, хд, нли и выбрать значение или х , т. е. сечение ввода сырья в колонну, в интервале концентраций, обеспечивающем получение минимального числа контактных ступеней. Однако для многокомпонентной системы такой окончательный вывод о числе степеней свободы проектирования можно сделать лишь после довольно внимательного анализа. [c.346]

Особенностью метода Тиле и Геддиса, отличающей его от других, является принятие температур контактных ступеней по высоте колонны в качестве независимых итеративных переменных, которые постепенно уточняются в ходе потарелочного расчета, пока принятые значения не совпадут с рассчитанными. Количества и составы концевых продуктов колонны являются зависимыми переменными, определяемыми после уточнения профиля температуры. Для использования расчетной процедуры Тиле и Геддиса необходимо закрепить еще рабочее давление в колонне, числа тарелок в ее укрепляющей и отгонной секциях, флегмовое число, а также отношение /( п+1 и состояние сырья. [c.406]

В том случае, когда Si и S совпадают, иначе говоря, когда оперативная линия SiG совмещается с конодой, отгонная колонна будет работать уже при минимальном паровом числе и предположенное разделенпе потребует бесконечного числа контактных ступеней. [c.154]

Основным методом решения этой задачи является последовательный переход от одной контактной ступени к другой путем нснользования соотношений материального и тенлового баланса и условий равновесия. [c.305]

Аналитический расчет сложной колонны путем перехода от составон фаз в одной контактной ступени к состапам фаз в смежной ступени аналогичен изученному рацее аналитическому методу расчета простой колонны и основан на тех же нринцииах. Используя попеременно условия парожидкого равновесия и соотношения [c.391]

При фракшюцировании vffloroKOMnoHeHTHbix смесей важной задачей является проблема снижения тепловых затрат. При разделении смеси ректификацией имеет место неравновесие между встречньши потока,ми пара и жидкости, что приводит к термодинамическим, следовательно, и к энергетическим потерям. Теоретически равновесие встречных потоков может быть достигнуто в областях постоянных концентраций (ОПК), которые возможны лишь на бесконечном числе контактных ступеней. [c.29]

Запроектированная насадка представляет собой контактные насадочные модули с регулярной насадкой из просечно-вытяжного листа. Каждая контактная ступень состоит из отдельных блоков. Проектом предусматривается полный осмотр нясадки и частичный - тела колонны через люки-ла.зы колонны и люка на перекрытиях насадки. [c.104]