Ректификация коэффициент массопередачи

В настоящее время отсутствует общепринятая модель массообмена, описывающая достаточно полно явления массопередачи при разделении многокомпонентных смесей. Можно указать два направления расчета коэффициентов массопередачи и эффективностей тарелок в многокомпонентной ректификации [c.84]

Для ориентировочного расчета коэффициента массопередачи можно использовать [74] в колоннах малого диаметра (до 57 мм) и при абсорбции хорошо растворимых газов и ректификации уравнение [c.379]

Для построения кинетической кривой рассчитываются коэффициенты массопередачи и массоотдачи в условиях процессов абсорбции и ректификации, [c.701]

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]

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

С. Я. Герш и А. М. Архаров [41] на основании проведенных ими экспериментов установили, что поверхность контакта между фазами не равна поверхности пластин, составляющих дно ходов ректификатора. Это происходит вследствие волнообразования на поверхности дна и связано с шероховатостью материала. Поэтому они вводят фактор /, учитывающий влияние шероховатости материала. Они выяснили также, что на величину коэффициента массопередачи оказывают влияние величины флегмового числа, эквивалентный диаметр канала, средний радиус кривизны канала, число единиц переноса массы. Последний фактор учитывает характер кривой равновесия системы, подвергаемой ректификации. [c.290]

Однако в обычных колонках со смоченной поверхностью ламинарный поток пара уменьшает скорость обмена между паром и жидкостью это вызывает необходимость очень малой скорости пара для того, чтобы обеспечить хорошую ректификацию. В насадочных колонках происходят частые разрывы потока пара и возникают более турбулентные движения. Турбулизация потока увеличивает коэффициент массопередачи и соответственно позволяет пользоваться значительно большей скоростью пара. [c.172]

Задача эксперимента состояла в определении коэффициента массопередачи и гидравлического сопротивления при ректификации пропан-пропиленовых смесей в спиральных вращающихся каналах. [c.255]

Опытные значения коэффициентов массопередачи при ректификации пропан-пропиленовых смесей в спиральном канале приведены в табл. 2. [c.258]

Несколько слов относительно влияния концевых эффектов на коэффициенты массопередачи. Анализ и обработка экспериментальных данных, полученных в условиях группового барботажа, показывают, что при правильно рассчитанных значениях времени пребывания жидкости, поверхности контакта фаз и движущей силы величина коэффициентов массопередачи не меняется по высоте вспененного слоя как в условиях абсорбции [57], так и ректификации [58]. Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что концевые эффекты не влияют на коэффициенты массопередачи при барботаже. Указанное обстоятельство имеет принципиальное значение при математическом описании общей эффективности массопередачи. [c.97]

На фиг. 61 представлена зависимость коэффициента массопередачи от гидродинамической характеристики в условиях пленочной ректификации 157]. [c.115]

Определение фазы, кинетика массообмена в которой лимитирует процесс массопередачи, является обязательным условием при конструктивном и технологическом оформлении ректификации. В зависимости от контролирующей фазы ректификации по-разному сказывается влияние различных факторов на эффективность разделения и очистки веществ. К их числу в первую очередь следует отнести влияние давления (температуры) на кинетику процесса [54], влияние распределения жидкости по насадке на ВЕП [55], влияние поверхностно-активных веществ [56] и др. Кроме того, расчленение общего коэффициента массопередачи на коэффициенты массоотдачи является необходимым этаном при обобщении экспериментального материала по ректификации различных веществ. При этом совершенно четко выявляется влияние гидродинамических режимов и физических свойств фаз, а также конструктивных элементов аппарата на скорость массоотдачи в каждой фазе. [c.93]

Примеры зависимости ВЕП от давления представлены на рис. III-19, где кривые проведены через точки, соответствующие постоянным значениям относительной нагрузки уд/ уд. Аналогичный вид имеют кривые, полученные при ректификации других систем и на других типах контактных устройств [111]. Как видно из полученных данных, понижение давления вызывает увеличение ВЕП, т. е. уменьшение коэффициента массопередачи, незначительное в интервале давлений 760—400 мм рт. ст. и более резкое в области давлений ниже 300 мм рт. ст. [c.115]

Абсорбция хорошо и плохо растворимого газа представляет собой два экстремальных случая массообмена относительно распределения диффузионных сопротивлений между фазами. В первом из них все диффузионное сопротивление сосредоточено в газовой фазе, а во втором — в жидкой фазе. Как будет показано ниже, закономерности протекания массообмена при абсорбции и ректификации настолько близки, что практически могут быть описаны одними и теми же уравнениями. Это означает, что коэффициенты массопередачи при абсорбции хорошо и плохо растворимых газов и их зависимости от основных параметров процесса могут быть использованы для расчета [c.80]

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]

Из этого равенства с учетом соотношений (1,14) и (1,19) следует, что расчет по уравнениям теоретической тарелки соответствует расчету противоточного процесса ректификации, для которого отношение кинетических коэффициентов массопередачи равно отношению количеств жидкости и пара [c.113]

При выражении движущей силы через число единиц переноса массы кинетика процесса разделения выражается через коэффициент массопередачи. Различные способы выражения движущей силы и кинетики процесса ректификации, а также связь между ними подробно рассмотрены в книге В. В. Кафарова [26]. В последнее время наряду с указанными методами развиваются способы расчета, основанные на математическом описании и моделировании статики и кинетики процессов ректификации в аппаратах различных конструкций [27]. [c.26]

Ректификация является наиболее совершенным видом перегонки. В качестве нижнего УОП используется испаритель (куб колонны), а верхним УОП является конденсатор (дефлегматор). Пар из испарителя поднимается по колонне, контактируя со стекающей по колонне жидкостью (флегмовый поток), которая образуется в верхнем УОП из поступающего в него пара. Для улучшения условий массообмена между жидкостью и паром в колонне размещают контактные (массообменные) устройства. В качестве этих устройств, увеличивающих поверхность массообмена и влияющих на величину коэффициента массопередачи, используют различные типы насадок (кольца, спирали, рулоны из сетки и т.д.) и тарелок (ситчатые тарелки, колпачковые, инжекционные). В зависимости от типа массообменного устройства колонны называются насадочными или тарельчатыми. [c.271]

Использование аппаратов с подвижной шаровой насадкой для проведения процессов ректификации позволит резко увеличить предельные нагрузки по пару и жидкости при высоких значениях коэффициентов массопередачи. [c.54]

Фиг. 5. Зависимость коэффициента массопередачи от скорости пара при ректификации системы метанол—вода для аппарата, показанного на фиг. 1,а (п=1440 об/мин).

Плановский и Орлов [107, 108] применили метод определения частных коэффициентов массопередачи при ректификации для случая, когда коэффициент распределения является величиной переменной, зависящей от концентрации экстрагируемого компонента. Идея метода заключается в том, что процесс массопередачи проводится при различных концентрациях экстрагируемого компонента, т. е. при различных значениях коэффициента распределе ния. Полученные экспериментальным путем общие коэффициенты массопередачи и коэффициенты распределения позволяют составить систему уравнений [c.68]

Частные коэффициенты массопередачи кх и ку могут быть рассчитаны методом наименьших квадратов или другими корреляционными методами [109]. Метод, примененный Плановским и Орловым для расчета частных коэффициентов массопередачи в процессе ректификации, нашел применение для расчета частных коэффициентов массопередачи в процессах жидкостной экстракции и абсорбции [ПО—112]. [c.68]

При исследовании ректификации (системы бензол—толуол, этиловый спирт—вода) коэффициент массопередачи для паровой фазы [c.162]

В данном разделе приведены математические модели процессов абсорбции, ректификации, экстракции и хемосорбции. Даны критериальные уравнения, позволяющие моделировать коэффициенты массопередачи для основных гидродинамических режимов процессов в насадочных колоннах. [c.38]

Введение формулы для определения коэффициента массопередачи приближает модель к описанию реального процесса и позволяет получить более достоверные динамические характеристики объекта ректификации [26]. Однвхо, при этом добавляется трудность определения частных коэффициентов массоотдачи по жидкой и паровой фазам дпя различных конструкций тарелок, связанные в трудоемкими вкслеримантаыи. При реализации таких моделей, как правило, многокомпонентную смесь приходится заменять псевдобинарной, а даижущне силы процесса выражают через бина( -ныв коэффициенты массопередачи дач всех пар компонентов разделяемой смеси на основания работ. [c.85]

Влияние пенообразования на массопередачу при ректификации противоречиво. С одной стороны, до определенного предела ценообразование способствует увеличению мехфазной поверхности и тем самым приводит к росту объемно го коэффициента массопередачи. С другой стороны, возрастание уноса хидкости паровым потоком и ненве подвижный характер пены ухудшают массосбменные показате- [c.61]

Выполненные в работе [95] расчеты локальной эффективности массопередачи на основе этой гипотезы с использованием обобщенных корреляций по коэффициентам массопередачи [16, 28, 29] показали, что термические эффекты при ректификации не увеличивают общ ей ф-екти но.сти массоперёдачи в области средних концентраций низколетучего компонента, а скорее уменьшают ее в области низких и высоких концентраций. [c.109]

Что касается колонн с нерегулярной насадкой, то следует отметить, что за последнее время рядом зарубежных фирм налажен выпуск новых типов насадок с развитой поверхностью массообмена и, следовательно, сравнительно высокими значениями коэффициентов массопередачи. К сожалению, насадки из проволочных спи- ралей и седлообразные насадки (седла Берля и Инта-локс ) обладают относительно высоким гидравлическим сопротивлением, что также снижает возможность их применения для колонн вакуумной ректификации. Кроме того, с увеличением диаметра колонн с нерегулярной насадкой их эффективность существенно снижается из-за возрастания поперечной неравномерности движения как паровой, так и жидкой фаз. [c.14]

На рис. 1У-14 приведены графики зависимости объемных коэффициентов массопередачи от скорости пара для рулонной и плоскопараллельной насадок и для дырчатых провальных тарелок в условиях ректификации смеси метанол — вода. Об ьемные коэффициенты массопередачи для обеих насадок были вичислены применительно к колонне диаметром 150 мм по графикам, приведенным на [c.101]

Рис. IV-14. Сравнение объемных коэффициентов массопередачи Ку для рулонных и плрскопа-раллельных насадок и для дырчатой провальной тарелки в условиях ректификации метанола (средняя концентрация 50—55 мол.% R = со

К сожалению, пронеденный при этом анализ массообмена носит сугубо эмпирический характер, а полученные уравнения не могут быть признаны достаточно надежными для использования их при решении разнообразных задач разделения. Авторы не только свели массообмен при ректификации лишь к паровой фазе, но и группировали основные переменные, определяющие процесс массообмена, таким образом, что в уравнении одновременно присутствовали в разных его частях и коэффициент массопередачи, входящий в критерий К и число единиц переноса, т. е. величины, связанные между собой однозначной зависимостью (см. гл. IV). [c.143]

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]

Полученные для жидкой фазы результаты следует рассматривать только как первое приближение, требующее проверки. Это объясняется спецификой распределения между фазами общего диффузионного сопротивления при ректификации. Как мы увидим далее, значения ку1коу, характеризующие распределение общего диффузионного сопротивления между фазами, в подавляющем большинстве проведенных опытов по ректификации оказываются больше 0,75. Это означает, что большая часть диффузионного сопротивления сосредоточена в паровой фазе, и закономерности массопередачи в этой фазе могут определяться в результате разложения Коу на фазовые коэффициенты массопередачи с более высокой точностью, чем соответствующие зависимости для жидкой фазы. Этот вывод будет подтвержден в дальнейшем в результате опытов по абсорбции хорошо- и труднорастворимых газов в том же массообменном устройстве. [c.98]

Конечной задачей расчета ректификации является определение размеров колонн и расходов энергии на разделение. Для решения указанной задачи необходимо располагать значениями коэффициентов массопередачи, данными по физико-химическим свойствам смеси, величиной уноса, знать реальные поля коп-центраций в обеих фазах и т. д. Ввиду значительной сложности решения уравнений, описывающих процесс ректификации с учетам этих данных, на практике расчет проводят в две стадии. Вначале выполняют статический расчет, в результате которого определяют количества пара и жидкости в колонне, уровень ввода питания в колонну и высоту колонны, выраженную в чи- слах теоретических тарелок или в единицах переноса массы. Затем проводят кинетический расчет с определением высоты колонны через к. п. д. тарелки, высоту, эквивалентную одной теоретической тарелке (ВЭТТ), или высоту единицы переноса (ВЕП). [c.19]

Подобная попытка для случая многокомпонентных систем в литературе еще не встречалась и естественно, что предлагаемое рещение потребовало формулирования некоторых новых положений, например о численном равенстве частного диффузионноконвективного коэффициента массопередачи для всех компонентов смеси. Подробное рассмотрение механизма переноса в условиях многокомпонентной ректификации должно подтвердить это положение. Пока позитивными являются только предположения, вытекающие из результатов расчетов, проведенных по указанной методике на машине Урал . Эти результаты хорошо отвечают особенностям ректификации и дали в определенных условиях полное соответствие с расчетом по теоретическим тарелкам. Наконец, следует подчеркнуть, что расчет по уравнениям массопередачи вполне отвечает особенностям аналоговых вычислительных машин, при применении которых, удобно пользоваться дифференциальной формой уравнений, описывающих процесс. [c.99]

Н. И. Гельперин и В. Б. Кваша исследовали процесс противоточного испарения в условиях, характерных для охлаждения реактора путем ректификации. Опытная установка включала колонну высотой 2 м и диаметром 89X4,5 мм, внутри которой по ее оси была установлена труба диаметром 24 мм. В трубе размещался электронагреватель кольцевое пространство заполнялось насадкой из колец Рашига. Процесс противоточного испарения изучался в режиме эмульгирования, когда парожидкостная смесь заполняла всю колонну. Опыты показали, что процесс массообмена протекает при высоких коэффициентах массопередачи. [c.294]

В процессе пленочной дистилляции весьма важной задачей является поддержание устойчивого режима течения пленки, предостерегающего ее от разрыва. Возможность разрушения пленки связана с существованием некоторого минимального расхода жидкости, при котором твердая поверхность перестает смачиваться жидкостью. Величина этого минимального расхода зависит от физико-химических свойств жидкости (вязкости, угла смачивания), а также динамических напряжений, связанных, например, с градиентом поверхностного натяжения. В случае ректификации этот градиент может возникнуть за счет непрерывного изменения состава жидкой смеси, либо за счет градиента температуры [245, 246]. В работе [247] экспериментально исследована скорость массопередачи при эквимолярной пленочной ректификации бинарных систем, протекающей в условиях поверхностной нестабильности. Для учета влияния градиента поверхностного натяжения на коэффициент массопередачи предложено полуэмпирическое уравнение, которое удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными по ректификации бинарных смесей, таких, как четыреххлористый углерод—бензол и бензол—1,2-дихлорэтан. [c.125]

В результате опытов по ректификации смесей метанол — вода, этонол — вода, ацетон — метанол и дихлорэтан — толуол получено следующее уравнение для расчета коэффициента массопередачи к [c.181]

Пленочная теория, однако, не потеряла значения. Если трудно согласиться с представлением о наличии ламинарных пленок в условиях ректификации, то больщинство исследователей полагает, что сопротивление массопередачи слагается из двух величин сопротивления жидкой фазы и сопротивления паровой фазы. Поэтому при рассмотрении процесса массопередачи при ректификации говорят о коэффициентах массоот-дачи 01 и 09 и коэффициенте массопередачи К- При этом 11,1 1 [c.144]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология