Массопередача в процессе ректификации

Учет влияния на протекание процесса массопередачи таких явлений, как брызгоунос в тарельчатых колоннах, перемешивание и байпасирование потоков, показан на примере расчета процесса ректификации (см. гл. VII). [c.112]

Основными уравнениями математического описания процесса, ректификации являются уравнения материальных и тепловых балансов, фазового равновесия н кинетики процесса массопередачи. [c.74]

В настоящее время известно большое количество алгоритмов расчета массообменных процессов (ректификация, экстракция, абсорбция, адсорбция и т.д.), отличающихся степенью детализации отдельных элементов, но, по сути, предназначенных для решения систем уравнений материального и теплового балансов, нелинейность которых зависит от точности описания парожидкостного равновесия, кинетики массопередачи, гидродинамики потоков. Объем входной информации зависит от точности модели, однако выходная информация подавляющего большинства алгоритмов практически одинаковая — профили концентраций, потоков и температур по высоте аппарата и составы целевых продуктов. Правда, соответствие результатов расчета реальным данным будет определяться тем, насколько точно в модели воспроизведены реальные условия. [c.314]

Расчет процесса массопередачи при ректификации усложняется тем, что коэффициент массопередачи обычно значительно изменяется по высоте колонны, увеличиваясь по направлению к верху колонны. В соответствии с характером линии равновесия процесса ректификации (см. рис. 19-2, стр. 661) тангенс к угла наклона к ней касательной уменьшается с возрастанием содержания НК в смеси, а уменьшение величины к согласно уравнению (16-38) приведет к повышению коэффициента массопередачи К. [c.693]

Конкретный вид законов равновесного распределения, выражающих зависимости (Х,8) и (Х,9), различен для разных процессов массопередачи. Так, например, в процессе абсорбции при низких концентрациях распределяемого вещества в исходном растворе равновесие описывается законом Генри (глава XI), для идеальных растворов в процессах ректификации — законом Рауля (глава XII) и т. д. [c.387]

Выражения (Х,5б) и (Х,56а), строго говоря, применимы для процессов эквимолекулярного двустороннего переноса, например процессов ректификации, а также для процессов абсорбции, экстракции и других процессов массопередачи, в том случае, когда рабочую линию можно считать практически прямой. Если рабочая линия является кривой, то выражения средней движущей силы и числа единиц переноса усложняются. [c.414]

МАССОПЕРЕДАЧА В ПРОЦЕССЕ РЕКТИФИКАЦИИ [c.50]

Находим коэффициент массопередачи исходя из условий проведения процесса ректификации. [c.73]

Расчет аппаратов с движущимся слоем адсорбента может быть выполнен с помощью общего уравнения массопередачи по аналогии с расчетом диффузионных процессов (ректификация, абсорбция и т. д.) [c.201]

Применяются два варианта расчета процесса ректификации 1) заданы расход и состав сырья, качество (составы) продуктов — требуется определить основные параметры процесса (]У и К) 2) заданы расход и состав сырья, N и К — требуется определить составы получаемых продуктов. Расчет сводится к составлению и решению систем уравнений равновесия, материальных и тепловых балансов, кинетики массопередачи, гидравлики. Для расчета ректификации многокомпонентных смесей используют метод последовательных приближений. [c.154]

В настоящее время могут быть сформулированы общие принципы построения инженерных методов расчета процессов ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей, хотя многие вопросы массопередачи и гидродинамики еще требуют экспериментального и теоретического изучения. В дальнейшем, очевидно, удастся полностью перейти к строгому решению общей системы дифференциальных уравнений массообмена и гидродинамики. [c.3]

Таким образом, критериями адекватности принятой математической модели процесса ректификации и реального объекта является, во-первых, воспроизведение расчетным путем экспериментальных кривых распределения средних концентраций компонента в паре и жидкости по высоте аппарата и, во-вторых, соответствие расчетных и экспериментальных значений локальной эффективности массопередачи. [c.250]

Обработка и анализ расчетных значений параметров процесса NT п Ns показали, что опытные, данные по кинетике массопередачи в бинарных и многокомпонентных смесях определяются едиными кинетическими зависимостями с максимальным отклонением расчетных и опытных данных 20%, обычным для процесса массопередачи при ректификации в развитом барботажном слое <рис. 5.32, а и б). [c.263]

Анализ эффектов взаимодействия компонентов показывает, что в процессе ректификации они не только увеличивают, но и уменьшают общую эффективность массопередачи и что величина эффектов взаимодействия во многих сечениях аппарата составляет порядка 100% и более от основных эффектов, которые определяются величиной диагональных элементов матрицы [Ему]- [c.268]

Более глубокое изучение процесса ректификации возможно лишь на основе рассмотрения термодинамических особенностей процесса массопередачи в ректификационной колонне. [c.67]

МАССОПЕРЕДАЧА В УСЛОВИЯХ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ [c.67]

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА МАССОПЕРЕДАЧИ [c.108]

В соответствии с диффузионной моделью для описания процесса массопередачи при ректификации в аппаратах с непрерывным контактом фаз принимаются уравнения [7, 8] [c.60]

В качестве основной модели, позволяющей исследовать воздействие вращательного движения на массопередачу в газожидкостных системах, в настоящей работе выбрана модель с кольцевым зазором между двумя вертикальными цилиндрами, из которых внешний неподвижен, а внутренний вращается. Исследование проводилось на процессах абсорбции и ректификации. При этом всесторонней проверке подвергся принцип аддитивности диффузионных сопротивлений, являющийся основой рассмотрения массообменного акта в различных условиях. В этой связи следует упомянуть об апробировании различных методов получения информации о протекании массопередачи в каждой из взаимодействующих фаз, в том числе прямого измерения коэффициентов массоотдачи в экстремальных случаях (при абсорбции двуокиси углерода водой, абсорбции аммиака кислотой) и использования разнообразных методов разложения общего коэффициента массопередачи (при ректификации). [c.9]

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]

При моделировании процесса ректификации с использованием механизма массопередачи единственным практически применяемым в настоящее время методом служит метод потарелочного расчета в направлении от куба к дефлегматору по всей колонне. Обратное направление счета связано с необходимостью решения для каждой тарелки системы трансцендентных уравнений, что обусловлено структурой уравнений, описывающих массообмен на тарелке (см. табл. 15, модели 1, 2, 4). Для обеспечения устойчивости схемы счета в одном направлении разработаны эффективные алгоритмы, не требующие существенного увеличения памяти машины и в некоторых случаях даже сокращающие общае время решения. [c.308]

Результаты эксперимента на системах этанол - вода, ацетон -вода и др. показали, что в процессе ректификации фазы находятся в состоянии насыщения, и перефев пара не приводит к заметному увеличению скорости массопередачи. Перефев пара Д.1Я смеси этанол - вода составлял 10 С, рабочая разность тем- [c.145]

В главе 1 рассмотрено движение однородных потоков, основывающееся главным образом на законах классической механики жидкостей, в главе II — движение неоднородных потоков, причем особое внимание уделяется новейшим экспериментальным данным. Глава III посвящена процессам, основанным на законах классической термодинамики, в частности связанным с понятием необратимости. В главе IV изложены законы теплопередачи. В главе V описаны процессы, в основе которых лежат законы межфазного многокомпонентного равновесия, т. е. законы физической химии, в главе VI — многоступенчатые процессы (ректификация, абсорбция, жидкостная экстракция), объединяемые общим расчетным методом. Процессы, сущностью которых является кинетика массопередачи, рассмотрены в главе VII, процессы одновременной тепло-и массопередачи, которые имеют место при сушке газов и твердых тел, — в главе VIII. Глава IX посвящена техническим проблемам химических реакторов. [c.8]

Используя полученные соотношения, при репгении математической модели был составлен алгоритм расчета на ЭВМ оптимальных парамефов (Тош, ш Ас )) в процессе ректификации (где Тот период цикла, ю - средний расход флегмы. До - амшштуда колебаний флегмы, м/с). В качестве объекта исследований была выбрана ректификационная колонна в действующем производстве товарного ацетона. В результате расчета значения оптимального времени периода цикла и амплитуда колебаний совпали с их значениями в реальных условиях, что позволяет судить об адекватности математической модели массопередачи реальному процессу разделения. [c.173]

Имеются в виду, главным образом, процессы массопередачи — перегонка, ректификация, адсорбция, десорбция, экстракция тепловые процессы — выпаривание, нагревание, охлаждение, конденсация процессы химической переработки нефтяного сырья. Мйогие параметры аппаратов нормализованы. К ним относятся, например, номинальные емкости сосудов и аппаратов до 200 л , ряд аппаратов с внутренним диаметром до 4000 мм, сосуды и ап- [c.12]

Интенсификация процесса массопередачи при ректификации и абсорбции с использованием поверхостно - активных веществ на борботажных контактных устройствах описана в работе [66]. Для целенаправленного использования ПАВ с целью интенсификации массопередачи необходимо знание удельного вклада влияние каждой составляющей на кинетические коэффициенты в абсорбционных и ректификационных процессах протекающих в колоннах с барботажными тарелками. С целью выявления трех составляющих действия ПАВ на поток распределяемого компонента был проведен комплекс исследований представленный в данной статье. Целенаправленное использование ПАВ (в пределах ПДК) для интенсификации процессов абсорбции и ректификации позволяет снизить энергозатраты на действующих промышленных аппаратах или уменьшить капитальные вложения на стадии проектирования. По данным настоящей работы, используется ПАВ а разделяемых смесях, аналогичных экспериментальным, что приводит к снижению энергозатрат на 12 - 23 %, и уменьшению капитальных затрат на 16 [c.110]

Например, при физическом описании процесса ректификации смесей вьщеляют следующие "элементарные процессы 1) гидродинамика потоков жидкости и пара в колонне 2) массообмен между жидкостью и паром 3) теплопередача между жидкостью и паром 4) испарение жидкости и конденсация пара. Все указанные элементарные процессы протекают либо на тарелке, либо в насадочной секции колонн и прямо связаны между собой. Полное описание этих процессов представляет собой чрезвычайно сложную систему уравнений. Только описание гидродинамики потока жидкости на тарелке (либо в насадке) с помощью уравнения Навье-Стокса представляет собой задачу чрезмерной вычислительной сложности. Не менее сложно и решение задачи полного описания массообмена между потоками жидкости и пара. Вместе с тем эти задачи должны решаться совместно как единая система уравнений. Отсюда следует, что без разумнььх упрощающих допущений здесь не обойтись. Поэтому обычно принимают идеализированное представление относительно движения потоков пара и жидкости (пар движется в режиме полного вытеснения, а жидкость полностью перемешивается на тарелке), а массопередачу выражают через эффективность ступеней разделений, определяемую в большинстве случаев полузмпирическими методами, либо вообще не рассматривают ее, считая, что на каждой ступени разделения достигается равновесие. [c.12]

Разделение смесей в процессах ректификации и абсорбции осущестг йется в результате преимущественного двухстороннего или одностороннего массообмена между вступающими в контакт неравновесными потоками газа (пара) и жидкости. При ректификации низкокипящие компоненты переходят из жидкости в пар, а высококипящие —из пара в жидкость в процессах же абсорбции отмечается в основном односторонний переход высококипящих компонентов из газа в жидкость. Таким образом, процессы ректификации и абсорбции имеют единую физическую основу и различаются только направлением действия движущих сил массопередачи и соотношением низко- и высококипящих компонентов, переходящих из одной фазы в другую. Вследствие этого при изложении теории массопередачи далее рассматривается общее математическое описание процессов ректификации и абсорбции с учетом отмеченных особенностей этих процессов. [c.9]

Массопередача обычно протекает одновременно с теплопередачей, при этом влияние последней на общую эффективность массо- передачи может быть значительным в процессах ректификации смесей с высокой относительной летучестью компонентов и в процессах абсорбции газов с большим содержанием извлекаемого компонента при высокой степени его извлечения. Действительно, в лро-цессах ректификации тепловая энергия передается от одной фазы к другой не только с потоками ди ффувдй рующйх ко [c.108]

Из-за недостаточной изученности совместно протекающих процессов тепло- и массопередачи в литературе в нястоягнре время отсутствуют какие-либо рекомендации по расчету коэффициеет Ету и Еть, поэтому далее эти вопросы не рассматриваются. Отметим только результаты экспериментального изучения тепло- и массопередачи при ректификации различных смесей в работе [3], где было установлено, что температуры уходящих с т елки потоков п р и мерно одинаковы и близки к состоянию насыщения7Т ...... ..... [c.189]

Более детальный анализ проведенной обработки экспериментальных данных показывает также, что перекрестные эффекты в процессе абсорбции влияют на эффективность массопередачи в еще большей степени, чем в процессе ректификации, так как по величине они соизмеримы с основными эффектами, в большинстве случаев разнонаправлены с ними и, следовательно, оказывают ре- [c.268]

Следует отметить, что пренебречь в данном случае термодиф- фузионным эффектом можно лишь потому, что его удельная движущая сила мала по сравнению с удельной движущей силой диффузионного эффекта. Обычно считают, что малое влияние термодиффузионного эффекта связано с отсутствием заметного градиента температуры. Такое объяснение, правомерное для процессов массопередачи, протекающих в изотермических или близким к ним условиях, находится в противоречии с сущностью процесса ректификации, предполагающего при Р = onst непременное наличие градиента температуры. Эта особенность процесса ректификации хорошо иллюстрируется уравнением (131), из которого следует, что поток массы в процессе ректификации пропорционален grad Г и возможен лишь при gradr= 0. [c.74]

Массоотдача при ламинарном движении жидкости. Массоотдачу при ламинарном режиме движения жидкости можно рассчитать путем совместного решения уравнений переноса массы (I. 147) и количества движения (I. 142) с учетом начальных и граничных условий. Такое решение возможно, если жидкость ограничена фиксированной поверхностью. Даже для случаев, когда эта поверхность имеет простую форму, аналитическое решение оказывается возможным при введении ряда упрощающих допущений. Ниже рассматривается массоотдача от стенки к жидкости при движении последней в плоском и цилиндрическом каналах, а также при обтекании сферической частицы. С массоотдачей к жидкости, движущейся в плоском и цилиндрическом каналах, приходится иметь дело при расчете различных теплообменных и массообменных аппаратов, Массоотдача при обтекании сферических частиц встречается во многих процессах массопередачи — экстракции, ректификации, выщелачивании, распылительной сушке и т, д. [c.414]

При постановке такого исследования неизбежно должны быть затронуты и некоторые более общие вопросы теории и практики массообменных процессов, а также вопросы методологии исслелТ,о-ваний в этой области. К числу таких вопросов относятся разработка и практическое осуществление методов определения фазовых коэффициентов массопередачи при ректификации и абсорбции, а также соотношение кинетических закономерностей, свойственных обоим процессам. [c.57]