Определение числа теоретических тарелок методом от тарелки к тарелке

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ТАРЕЛОК МЕТОДОМ ОТ ТАРЕЛКИ К ТАРЕЛКЕ [c.132]

Определение числа теоретических тарелок методом от тарелки к тарелке [c.551]

Определение числа теоретических тарелок и ВЭТТ при частичном орошении является делом более сложным. Изучение материального баланса как непрерывной, так и периодической ректификации с частичным орошением показывает, что изменение состава жидкости и пара от тарелки к тарелке будет в этом случае меньшим, чем в случае полного орошения. Это объясняется тем, что в течение любого долгого промежутка времени на тарелку поступают и покидают ее неравные количества жидкости и пара. Поэтому для нахождения числа теоретических тарелок при частичном орошении необходимо пользоваться другим способом построения и другими уравнениями. Эти методы (см. стр. 44 и следующие) учитывают влияние различной скорости потоков жидкости и пара на материальный баланс тарелки или секции насадочной колонны, а также усложняющее влияние других факторов, например непрерывное изменение составов при периодической ректификации с частичным орошением (стр. 45). [c.30]

Из других методов определения числа теоретических тарелок особенно удобен метод расчета при помощи таблиц. В табл. 19 приведены данные для определения числа ТТ при использовании в качестве калибровочной смеси четыреххлористого углерода и бензола. Для пользования этой таблицей достаточно знать показатели преломления образца, взятого из перегонной колбы, и образца дистиллата. Разница между найденными значениями непосредственно дает число теоретических тарелок калибруемой колонки. В таблице приведены числовые значения количества тарелок с точностью до десятых долей тарелки. Точность определения никогда не превышает 0,5—-1,0 тарелки. Поэтому полученное число округляют до целого. [c.225]

Определение числа теоретических тарелок графическим методом путем построения ступенчатой линии между точками А и В показано на рис. 8.3. Число точек пересечения с линией равновесия дает число теоретических тарелок (на рис. 8.3 — 2 тарелки). [c.210]

Расчет колонн для ректификации многокомпонентных смесей, в частности определение числа теоретических тарелок и минимального флегмового числа, основан на тех же принципах, что и расчет колонн для ректификации бинарных смесей. Все наиболее распространенные методы расчета основаны на методе Сореля и общепринятых допущениях, упрощающих его. Поэтому уравнения материальных балансов и рабочих линий для бинарных смесей применимы в этом сл чае по отношению к каждому компоненту, а процедура определения числа теоретических тарелок в колонне характеризуется теми же ступенчатыми вычислениями от тарелки к тарелке при помощи этих рабочих линий и данных фазового равновесия. Однако здесь возникают значительные дополнительные затруднения. [c.77]

Ряд особенностей расчета колонн для азеотронной перегонки вызывается тем, что приходится иметь дело с фазовыми равновесиями жидкость — пар в реальных системах, сильно отклоняющихся от идеальной. Число теоретических тарелок, необходимых для разделения данной системы, наиболее целесообразно определять расчетом по тарелкам. Уравнения и зависимости, выведенные для этого определения, в данном случае неприменимы вследствие весьма значительных различий относительной летучести. В литературе описан алгебраический метод [34] расчета минимальной кратности орошения для азеотропной системы. Другой метод вычисления минимальной кратности орошения при азеотропной перегонке основывается [31] на расчете по тарелкам в секции питания колонны. Для этого используют уравнения, определяющие равновесие жидкость — пар для тройной азеотропной системы, путем построения зависимости между относительными летучестями трех пар компонентов п отношением концентраций этих компонентов в жидкой фазе. [c.130]

Наиболее распространен в инженерной практике второй метод — определение рабочей высоты массообменных аппаратов по требуемому числу так называемых теоретических тарелок, или теоретических ступеней контакта. Теоретической тарелкой называется однократный контакт взаимодействующих потоков, завершающийся достижением фазового равновесия. Этот метод расчета особенно нагляден применительно к секционированным, или ступенчатым, аппаратам (рис. 1Х-15, а). В последних одна из фаз (например, жидкая) стекает сверху вниз, последовательно проходя через некоторое число поперечных распределительных перегородок (тарелок), на каждой из которых удерживается слой жидкости определенной высоты. Избыток жидкости, поступающей с вышележащей тарелки, непрерывно стекает на нижележащую. Вторая фаза (например, газовая, паровая) движется вверх навстречу потоку жидкости, барботирует через все ее слои на тарелках и покидает аппарат в верхнем его сечении. Если предположить, что в результате интенсивного массообмена на каждой тарелке покидающие ее фазы приходят в равновесие, то рассматриваемый процесс можно изобразить в диаграмме у—х, начертив на ней предварительно равновесную и рабочую линии (рис. 1Х-15, б). [c.452]

А. ОБЩИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧИСЛА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ТАРЕЛОК И ВЫСОТЫ, ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ТАРЕЛКЕ [c.29]

В целях конструирования и для практической работы необходимо иметь достаточно хорошее представление о методах определения состава от тарелки к тарелке или от точки к точке при частичном орошении. На четкость разделения в результате любой разгонки оказывают большое влияние число теоретических тарелок и флегмовое число. При промышленной ректификации необходимо бывает вычислить составы [c.44]

Изложенный графический метод анализа процессов тепло- и массообмена бинарной двухфазной смеси применяют при расчете ректификационных колонн. Одной из задач расчета колонны является определение минимально необходимого числа тарелок в ней. В связи с этим вводится понятие теоретической тарелки . На теоретической тарелке происходит идеализированный процесс тепло- и массообмена между жидкостью и паром, отличающийся от действительного следующими особенностями [c.21]

С учетом движения жидкости по тарелке абсорбционные аппараты подразделяют на аппараты полного вытеснения, полного смешения и промежуточные. По этой классификации число реальных тарелок зависит от интенсивности перемешивания и выбранного типа аппарата. Поэтому при использовании метода теоретической тарелки для определения к. п. д. целесообразно принимать экспериментальные данные, относящиеся к определенному виду тарелки к. п. д. зависит от относительного направления движения газа и жидкости на тарелках и вдоль абсорбера, характера массопередачи на тарелке (отсутствие равновесия в практических условиях), степени уноса капель жидкости с газом и от других факторов. [c.224]

Рис. 9.4.5 Графический метод определения числа теоретических тарелок для случая противоточной абсорбции газов (четыре тарелки)

Число теоретических тарелок в колонне принято определять графическим построением ступенчатой линии между кривой равновесия и рабочей линией. Реальное число тарелок в колонне определяется как частное от деления найденного теоретического числа тарелок на их к. п. д. Возможно и непосредственное определение реального числа тарелок. В этом случае построение ведется на основании рабочей кривой равновесия, построенной с учетом к. п. д. тарелок. На рис. 4 дано графическое построение реального числа тарелок в колонне, работающей с уносом жидкости положение рабочей кривой равновесия найдено, исходя из соотношения а/б — Е . Построение проведено применительно к схеме, изображенной на рис. 1,6, т. е. верхняя теоретическая тарелка соответствует парциальному конденсатору, нижняя теоретическая — кипятильнику. Можно показать, что так же, как и в случае отсутствия уноса жидкости, при построении числа тарелок можно пользоваться линией А В , соответствующей расчету питательной секции колонны по методу Америка (см. [c.88]

Недостатком указанного метода определения числа реальных тарелок является то, что трудоемкий точный расчет числа теоретических тарелок несколько обесценивается приблизительным определением к. п. д., поскольку обычно указывается весьма широкий диапазон его изменения для тарелки каждого типа. Более точно определять к. п.д. в зависимости от конкретной гидродинамической ситуации (нагрузки по пару и жидкости, их свойств, типа тарелки) пока невозможно. Поэтому при выбо- [c.81]

Определяем число теоретических тарелок, необходимое для данной степени разделения. С этой целью строим, как показано па рис. 80, а, ломаную линию, состоящую из вертикальных и горизонтальных участков. Построение этой линии начинается в точке, соответствующей составу дистиллята (хц), и заканчивается в точке, соответствующей составу продукта низа колонны. Этот метод определения числа теоретических тарелок равноценен расчету от тарелки к тарелке. [c.145]

Расчет многокомпонентных смесей методом от тарелки к тарелке заключается в определении числа теоретических тарелок путем последовательного определения равновесной и рабочей концентраций [c.357]

При использовании метода определения ВЭТТ высоту насадки Я определяют как произведение числа теоретических тарелок на высоту насадки Ат, эквивалентную одной теоретической тарелке (ВЭТТ) [c.317]

В качестве характеристики работы колонки используется высота эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ). При этом процесс газохроматографического разделения смеси сопоставляется с ее разделением методом ректификации. Рассчитывают число тарелок п ректификационной колонны, необходимое для достижения определенного критерия разделения, и их высоту (ВЭТТ) — чем больше число тарелок н соответственно меньше ВЭТТ, тем лучше разделение. В связи с тем что критерий разделения К зависит от растворимости, то можно получить следующую зависимость [c.48]

Решение рассматриваемой задачи в современной инженерной практике проводят при помощи электронных счетно-решающих устройств (ЭЦВМ), для которых имеются уже готовые программы. Заметим, что изложенное выше графическое определение требуемого числа теоретических тарелок в колонне для ректификации идеальных многокомпонентных смесей также используют метод от тарелки к тарелке . Расчет облегчен лишь наличием простого описания равновесного распределения компонентов смеси между паровой и жидкой фазами. [c.553]

Некоторые исследователи при определении минимального флегмового числа исходят или из уравнения Фенске, или непосредственно из той же неоправданной предпосылки равенства составов на соседних тарелках при и=эо и ii = i mhh- Так, например, Дженни [63] определяет i mhh методом последовательного приближения, принимая число теоретических тарелок бесконечно большим и допуская равенство составов На соседних тарелках. [c.96]

При расчете насадочной колонны основной задачей является выбор высоты насадки заданного типа. Существует несколько методов определения высоты. Они основаны на том, что по соответствующим уравнениям находят высоту, эквивалентную одной ступени концентрации (одной теоретической тарелке) или одной единице переноса массы Лд. Если в предварительном расчете определено необходимое число теоретических тарелок или число единиц переноса 2 , то, умножая или на соответствующее значение Лэ или Лэ, получают необходимую высоту насадки Н. [c.167]

На рис. 14-7 графически изображен тот же процесс для той же смеси, что и на рис. 14-6. Ступени испарения представлены вертикальными линиями, направленными от линии сравнения, проведенной под углом 45° к оси состава пара. Ступени конденсации представлены горизонтальными линиями, проведенными вправо от точки пересечения вертикальных линий с кривой состава пара. Цифры, означающие номер теоретической тарелки, и буквы, соответствующие определенному составу, точно совпадают с обозначениями на рис. 14-6. Нетрудно заметить, что на фазовой диаграмме обогащению пара более летучим компонентом соответствует нижняя левая часть диаграммы, а на графической зависимости Уд от Хх — правый верхний угол. Поскольку для построения графика Уа—Х необходимо знать только а, он находит широкое практическое применение. Возвращаясь к рис. 14-5, следует подчеркнуть, что уменьшение кривизны графика, которое связано с уменьшением а, приводит к резкому увеличению числа ступеней, необходимых для достижения любой требуемой степени очистки. Типичный пример ступенчатого метода представлен на рис. 14-7 (жирная пунктирная линия). Графически найдено, что число теоретических тарелок, необходимых для получения вещества А чистотой 98% (мол.) из исходной смеси, содержащей только 10% (мол.), А — равно шести. Напомним, что а можно рассчитать по температурам кипения, поэтому этот метод удобен для определения числа необходимых теоретических тарелок, если только известны температуры кипения разделяемых веществ. [c.488]

С целью упрощения расчетов обычно используют три допущения первое — термодинамическое равновесие между паром и жидкостью на тарелке, т. е. так называемая концепция о теоретической тарелке второе — постоянство потоков жидкости и паров по высоте отдельных секций колонны третье — постоянство относительных летучестей компонентов в условиях разделения. Даже при указанных упрощающих допущениях система уравнений, описывающая взаимосвязь различных параметров ректификационной колонны, характеризуется высокой степенью нелинейности, в связи с чем задача решается методом последовательных приближений. Ниже описан один из вариантов расчета простой колонны методом от тарелки к тарелке при заданных потоках и числе теоретических таре.лок в укрепляющей и отгонной секциях. Таким образом, задача заключается в определении составов дистиллята и остатка. Направление расчета тарелок принято от концов колонны к тарелке питания. [c.56]

Для определения числа теоретических тарелок методом от тарелки к тарелке обычно задаются флегмовым числом и содержанием двух компонентов в дистилляте и остатке [85]. Основными расчетными уравнениями по каждому компоненту являются уравнения равновесия фаз [c.71]

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]

Определение числа теоретических тарелок. Воспользуемся графическим ме тодом Джиллилэнда (1) и методом расчета от тарелки к тарелке (2) [c.375]

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]

Из практики вытекает, что рмуяы, в которых предполагается равномерное движение фронта растворителя, неприменимы для определения числа теоретических тарелок при имеющихся в настоящее времй методах хроматографии в тонких слоях. Высота теоретической тарелки непостоянна. Она [c.108]

Расчет процесса азеотропной ректификации по существу не отличается от расчета процесса обычной ректификации многокомпонентной неидеальной смеси. Для определения числа теоретических тарелок и флегмовых чисел наиболее точным является рассмотренный выше метод от тарелки к тарелке , заключающийся в совместном решении уравнений материального и теплового балан- [c.564]

Расчет процесса ректификации гомогенных бинарных смесей был впервые разработан Сорелем [9,10] в 189Я—1899 гг. Этот исследователь построил свой метод на использовании равновесных соотношений (кривых фазового равновесия) и уравнений материального и теплового балансов для определения состава жидкости и пара на каждой тарелке. Упомянутый способ, названный по имени своего автора ступенчатым методом Со-реля, получил всеобщее признание и долгое время был единственным методом для определения числа теоретических ступеней (тарелок) процесса ректификации. Основным его недос [c.14]

Для определения числа теоретических ступеней процесса противоточной дегазации латексов от высококипящих мономеров по аналогии с работой Слуцмана применительно к дегазации растворных каучуков [4] использован графо-аналитический метод Поншона-Саварита [5.1, основанный на применении диаграммы теплосодержание — состав при переменных мольных расходах пара и жидкости между соседними тарелками. [c.96]

Расчет дистилляции обычно связан с определением числа теоретических тарелок при помощи различных методов. Вслед-сгвие этого целесообразно использовать понятие высоты эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ) для характеристики работы насадочной дистилляционной колонны. Указанное понятие здесь кратко обсуждено. [c.537]

Все это побудило нас предпринять срав штельную оценку эффективности широко распространенных дефлегматоров Лебеля—Геннингера, Вигре, Арбузова [И], Видмера [12], а также одной из разновидностей дефлегматора Юнга — колонки Добрянского—Гальперна [13]—и сопоставить работу этих приборов с работой колонки новейшего образца, наполненной отдельными витками стеклянной спирали (Уилсон, Фенске [14]) и снабженной обеспечивающим возврат флегмы холодильником, который сконструирован по образцу конденсатора Уитмора—Люкса 115], с регулирующим отбор дестиллата краном (рис. 1). В качестве метода количественной оценки эффективности мы избрали метод определения числа теоретических тарелок колонки и высоты, эквивалентной одной теоретической тарелке (ВЭТТ). Последняя величина была предложена Питерсом [16] и широко применяется в настоящее время американскими авторами. Кроме нахождения этих характеристик, мы проводили на некоторых приборах также разгонку смесей хлороформа и бензола и сравнивали между собою кривые разгонок, проведенных на разных колонках. Значение определения ВЭТТ для сравнительной характеристики ректификационных колонок подтверждено рядом работ за последние годы. Несмотря на условность этой величины, она все же может служить достаточно надежным показателем эффективности, в особенности в тех случаях, когда определение ее ведется для разных колонок в сравнимых условиях (одна и та же испытуемая смесь жидких веществ, сравнимая быстрота возврата флегмы или близкие скорости гонки и т. д.). Недостаток места не позволяет нам остановиться на зависимости между числом теоретических тарелок (или ВЭТТ) колонки и способностью ее разделять бинарную смесь жидкостей, имеющих ту или иную разницу температур кипения. Этот вопрос обсуждается в статье Роза [17], главные выводы из которой приведены в цитированной выше работе одного из нас, Розенгарта и Солововой [3]. [c.179]

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]

Графическое определение числа теоретических тарелок на у-х-диаграмме производится построением ряда ступеней (рис. 7.4), число которых, и олределяет число теоретических тарелок колонны. Так как в действительности отсутствует полное равновесие состава фаз на тарелках, то для определения действительного числа тарелок необходимо ввести поправку. Наиболее рашро-страненным методом введения поправки является использование общего (полного) к. п. д. тарелки, под которым понимают отношение числа теоретических тарелок к числу действительных тарелок [c.186]

Расчет перегонной установки. Расчет процесса перегонки для регенерации разбавленных аммиачных растворов, содержащих абсорбированный сернистый ангидрид, усложняется тем, что образование химического соединения происходит в жидкой фазе, хотя все три компонента системы летучи. Был разработан (28] метод расчетного определения числа теоретических тарелок и расхода водяного пара для случая перегонки с обогревом острым или глухим паром. Этот метод основывается на расчете равновесного состава по тарелкам для ка-ждой теоретической ступени контактирования, начиная с требуемого состава регенерированного абсорбента. Результаты таких вычислений для вариантов регенерации с обогревом подачей острого пара и непрямым обогревом регенератора представлены на рис.7. 8. [c.161]

Расчеты абсорбционно-десорбционных процессов по методу Кремсера — Брауна в силу допущений, принятых при выводе формул абсорбции и десорбции, являются приближенными. ЭВМ позволяет отказаться от этих допущений и решать задачу в точной постановке. Известен метод расчета от тарелки к тарелке . Суть его сводится к тому, что для каждой тарелки решаются свои уравнения материального и теплового баланса и уравнение равновесия. Методом итераций достигают установившегося режима работы колонны. Основной недостаток этого метода — использование понятия теоретической тарелки (использование уравнения равновесия). Точное определение числа теоретических тарелок не имеет большого смысла, поскольку при переходе к реальным тарелкам приходится апеллировать к к. п. д. тарелок, выбор которого в определенных пределах произволен. Точный потарелочиый расчет приобретает смысл при определении мест ввода в колонну нескольких сырьевых потоков и (или) вывода нескольких продуктовых, что встречается при ректификации многокомпонентных смесей. [c.86]

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]

Уравнение (XI. 17) справедливо также при питании колонны исходной смесью в парожидкостном состоянии. Однако, в данном случае, если исходная смесь состава Ху содержит й мольных долей пара, то = [г (I — й)]/г = I — й < I, и, следовательно, граничная прямая пересечет ось абсцисс в точке д = (ху/Е) > Ху, рабочие линии обеих колонн пересекутся в точке О, а рабочая линия исчерпывающей колонны займет положение ЕО (рис. ХЫО). Наконец, если исходная смесь поступает в парообразном состоянии, то Е=0 и у=Х1, рабочие линии обеих колонн пересекутся в точке Р, а ЕР — положение рабочей линии исчерпывающей колонны Таким образом, в сравнении с питанием колонны кипящей исходной смесью при подаче недогретой смеси тарелка питания перемещается вверх, а в двух остальных рассмотренных случаях — вниз. Метод графического определения требуемого числа теоретических тарелок остается прежний, причем в первом из рассмотренных трех случаев суммарное число тарелок уменьшается, в двух остальных — увеличивается. [c.525]

Далее, считая, что равно последующей ступени контакта, расчет повторяют до достижения Уд. Обычно для облегчения расчета необходимого числа ступеней изменения концентрации используют либо описанный выще (стр. 65) метод Мак-Кеба—Тилле, либо его модификацию, предложенную в 1936 г. Мерфрн [42]. При использовании первого метода для перехода от числа теоретических ступеней концентрации к реальным необходимо знать к. п. д. колонны Г) . К- п. д. колонны иногда путают со средним к. п. д, тарелки на данном участке изменения концентрации у тср)- Это — разные величины, связанные между собой вполне определенной зависимостью [43]. Установим математическую связь между тг и Для определения цтср поступают следующим образом после определения по методу Мак-Кеба—Тилле числа теоретических 84 [c.84]

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]