Ректификация распределения компонентов

В настоящей работе рассматривается подход к моделированию нестационарного процесса в ректификационной колонне, основанный на уравнении материального баланса колонны в целом и некоторой эмпирической закономерности распределения компонентов по высоте колонны в переходном режиме. Этот подход иллюстрируется на примере бинарной ректификации. [c.148]

Рассмотрим вопрос о протяженности траекторий обратимой ректификации в случае отсутствия термодинамических ограничений. Допустим коэффициенты равновесного распределения компонентов в исходной смеси образуют следующий ряд [c.47]

В отличие от ректификации процесс абсорбции протекает в основном однонаправленно, т.е. абсорбент можно считать практически нелетучим. В случае абсорбции многокомпонентной газовой смеси на некоторой ее стадии отдельные компоненты могут вытесняться другими поглощаемыми компонентами. В результате наряду с процессом абсорбции будет протекать процесс частичной десорбции некоторых компонентов, что приведет к распределению компонентов между газовой и жидкой фазами, обусловленному обоими указанными процессами. [c.192]

Учет термического сопротивления массопередаче существенным образом уточняет расчетные значения локальной эффективности в области высоких и низких концентраций распределенного компонента. Поэтому при четкой ректификации смесей локальную и-общую эффективности массопередачи необходимо определять для нескольких сечений колонны, а реальное число тарелок определять в результате графического построения ступенчатой линии между кинетической кривой и рабочей линией колонны. [c.204]

При ректификации многокомпонентных смесей колонна с двойным питанием не эквивалентна колонне с одним питанием в смысле распределения компонентов сырья в дистилляте и остатке. Однако, если под чистотой продуктов ректификации подразумевать групповую коцентрацию целевых компонентов, очевидно, что двойной ввод сырья будет иметь преимущества перед однократным. Ниже рассматривается режим минимального орошения при первом классе фракционировки. [c.18]

Расчет многокомпонентной ректификации часто приходится выполнять в отсутствие сколь-либо полных данных или при полном отсутствии данных по равновесию. Поэтому в процессе расчета обычно возникает необходимость определения параметров, характеризующих парожидкостное равновесие. Ограничившись случаями, когда к паровой фазе применимы законы идеальных газов, коэффициенты распределения компонентов при давлении р можно определить нз уравнений [c.126]

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]

Методы экстракционной и, в частности солевой, ректификации основаны на изменении условий фазового равновесия, т. е. условий распределения компонентов разделяемой смеси между жидкой и паровой фазами. Солевая ректификация дает возможность получать концентрированный хлористый водород из разбавленной соляной кислоты азеотропной концентрации и ниже с высоким выходом хлористого водорода. [c.39]

При этом надо отметить, что наиболее высокая четкость разделения (минимальные значения At и At ) отмечается в бензиновых (верхних) секциях атмосферных колонн, где произведение фЛ г максимально за счет высоких значений ф (число тарелок колеблется в узких пределах - от 8 до 12). Наименьшая четкость ректификации - в нижних секциях атмосферных колонн (линия i) и в секциях вакуумных колонн (7, 8) из-за малых значений ф в этих секциях. Величины At и особенно At в определенной области фЛ г приобретают отрицательные значения (т. е. вместо налегания температур имеет место разрыв ). Это не означает, что для разделяемых пар дистиллятов отсутствует область распределенных компонентов, а является следствием того, [c.382]

В связи с понятием четкость ректификации возникает вопрос о том, к какому уровню этой четкости необходимо стремиться при дистилляции нефти. Ответ на этот вопрос неоднозначен. В одних случаях (например, при разделении газовых смесей на отдельные углеводороды или при стабилизации и вторичной перегонке бензина на узкие фракции) эта четкость должна быть максимальной, т, е. область распределенных компонентов - минимальной. [c.383]

Ранее рассмотрены различные типы диаграмм равновесного испарения. Совершенно очевидно, что, приведенная на стр. 95 классификация применима и для диаграмм ректификации при бесконечном орошении. Любой тип диаграмм равновесной дистилляции будет в то же время качественным образом диаграммы ректификации при бесконечном флегмовом числе. Однако, не отличаясь друг от друга качественно, рассматриваемые диаграммы отражают различные процессы. Траектория ректификации является, по существу, линией распределения компонентов по высоте ректификационного аппарата, т. е. все составы, характерные для данного режима, представлены одновременно в исследуемом процессе. Траектория дистилляции есть линия, соответствующая набору составов кубовой жидкости, причем в каждый момент времени для процесса характерен один Состав, затем следует другой и т. д. Последнее и вносит некоторые различия в понятия траектории ректификации и дистилляции. [c.144]

В промышленности и исследовательской практике часто встречается задача разделения сложных смесей, компоненты которых образуют азеотропы. Наиболее распространенными и успешно применяемыми в настояш,ее время методами разделения азеотропных смесей являются экстрактивная и азеотропная ректификация и жидкостная экстракция. Эти методы предусматривают ведение процесса разделения заданной смеси в присутствии специально подобранных веш еств, называемых для случая экстрактивной и азеотропной ректификации разделяющими агентами, а для случая экстракции — экстрагентами. Действие этих веществ заключается в изменении распределения компонентов первоначально заданной смеси между фазами в желаемом направлении (экстрактивная и азеотропная ректификация) или в создании, наряду с имеющимися, новой фазы, в которую переходит экстрагируемое вещество (жидкостная экстракция). Главной проблемой, связанной с применением этих методов, является выбор эффективных разделяющих агентов или экстрагентов, обладающих определенными специфическими свойствами. Здесь появляется возможность изменять равновесные концентрации и, следовательно, подобрать наиболее благоприятные условия разделения заданной смеси. Разумеется, это не освобождает нас от необходимости совершенствования аппаратурного оформления таких процессов, что позволяет наиболее эффективно использовать различие в составах равновесных фаз. Однако определяющим фактором рассматриваемых процессов разделения все же являются условия фазового равновесия, возникающие после прибавления новых веществ к заданной смеси. Все это и определяет одно из важнейших требований к разделяющим агентам и экстрагентам, а именно, эффективность действия в преобразовании фазовых соотношений. Кроме этого, вводимое в разделяемую смесь новое вещество должно также удовлетворять следующим требованиям [c.186]

В отличие от обычной ректификации, здесь для одной и той же базовой бинарной смеси возможно бесконечно большое число режимов, отличающихся при фиксированных результатах разделения распределением компонентов по высоте ректификационного аппарата. Это и понятно, так как количество подаваемого экстрактивного агента, изменяющего фазовые соотношения, может быть различным. [c.198]

Наиболее простой и удобной для расчета распределения компонентов является модель, основанная на понятии теоретической тарелки. Целесообразность применения такой модели вызывается еще и тем, что на стадии выбора схем разделения конструктивные, а следовательно, и кинетические параметры могут быть еще неизвестны. Поэтому задача заключается в исследовании соответствия расчетного распределения компонентов, полученного при использовании модели теоретической тарелки , действительному. При наличии уравнений, позволяющих с высокой точностью определить равновесные и рабочие концентрации (см. гл. П, П1), отклонения теоретической линии ректификации (см. гл. П1, п. 2 и рис. 18) от действительной могут вызываться влиянием кинетических факторов процесса. [c.105]

Практически при решении задач очистки чаще всего приходится иметь дело с разбавленными растворами ряда или даже многих компонентов (примесей) в одном растворителе (основном веществе). Поэтому представляет интерес вопрос о влиянии других примесей на коэффициент разделения примесь — основной продукт. Влияние третьего компонента на равновесное распределение компонентов бинарной смеси между фазами подробно рассмотрено в связи с процессом экстрактивной ректификации в книге [4]. [c.14]

В предложенной схеме (см. рис. 73) можно менять распределение промежуточных компонентов в продуктах разделения колонн многокомпонентной ректификации. Если распределение задается уравнениями (VI, 74) и (VI, 75), то в точке питания не возникает термодинамической необратимости. Крайние случаи распределения соответствуют условиям, когда верхний или нижний продукты содержат только один компонент. При этом предлагаемая схема переходит в обычную. Возможно также промежуточное распределение компонентов. [c.274]

При условии закрепления всех независимых параметров процесса непрерывной ректификации количественное распределение компонентов по высоте аппарата осуществляется только одним способом. Каждому режиму работы аппарата для любой из фаз соответствуют вполне определенные сосуществующие концентрации. Для аппаратов идеального противотока (например, пленочные колонны) изменение концентраций может быть описано системой, состоящей из п—2 уравнений вида [181—182] [c.202]

При разделении многокомпонентных смесей продуктов основного органического синтеза на индивидуальные вещества или фракции определенного состава в двухсекционных ректификационных колоннах, термодинамически возможное распределение компонентов между продуктами каждой колонны технологической схемы ректификации (ТСР) может быть различным в зависимости от соотношения отборов дистиллята и кубового остатка (заданного разделения). [c.53]

Равновесие в системе Ж—Г характеризуется правилом фаз, указывающим необходимые условия существования данного количества фаз, т. е. число параметров, характеризующих равновесие, законом распределения компонента между фазами и константой равновесия химических реакций. Для перечисленных процессов характерны главным образом двухфазные системы, содержащие один, два и более компонентов. Фазовое равновесие для этих систем изображается в виде диаграмм состав — свойство, чаще всего состав — температура кипения. Так, например, диаграмма состав — температура кипения трехкомпонентной системы Н2О—НМОз—Н2504 (рис. 75) позволяет определить равновесные составы жидкости и паров кипящих смесей или температуры кипения смесей заданного состава при равновесии. На анализе этой диаграммы и расчетах при помощи ее основано производство концентрированной азотной кислоты ректификацией смесей разбавленной азотной и концентрированной серной кислот. Графическое изображение распределения компонентов между фазами при равновесии дается, например, в координатах С —где — равновесное содержание компонента в газовой фазе С ж—содержание компонента в жидкой фазе. Для процессов абсорбции и [c.156]

Таким образом, в идеальной системе равновесное распределение компонентов между жидкостью и паром однозначно определяется величиной а, зависящей только от давления паров чистых компонентов. Величина а, называемая относительной летучестью, играет важную роль при расчетах процессов ректификации. [c.527]

Уравнение (98) показывает, что величина а определяет относительное распределение компонентов между жидкостью и паром. Чем больше величина а, тем сильнее различаются составы пара и жидкости и тем легче разделяется смесь путем ректификации. [c.29]

На рис. 18 приведена треугольная диаграмма, на которую нанесены точки с координатами, соответствующими концентрациям компонентов в жидкости и в паре на теоретических тарелках. Кривые, проведенные через эти точки, будем называть теоретическими линиями ректификации (отдельно для жидкости и пара). Эти линии характеризует распределение компонентов по высоте колонны (см. гл. IV). [c.84]

Ниже проведена теоретическая оценка влияния кинетических факторов на распределение компонентов при ректификации смеси кислород—аргон—азот и выполнено сравнение теоретической линии ректификации с экспериментальными данными, полученными на лабораторной и промышленных колоннах. Кроме того, приведены сведения об эффективности работы тарелок промышленных ВРК и данные, позволяющие определить их основные размеры. [c.105]

Отличие реального распределения компонентов от теоретической линии ректификации может быть связано с действием следующих кинетических факторов диффузионного взаимодействия компонентов соотношений сопротивлений массопередаче в паре и в жидкости неполного перемешивания жидкости на тарелке эффективности ступени. [c.106]

Малое влияние неполного перемешивания жидкости на распределение компонентов смеси кислород—аргон—азот (рис. 25) объясняется указанным сравнительно небольшим различием гпг для кислорода и аргона. Наблюдающееся небольшое отклонение от теоретической линии ректификации для укрепляющей секции колонны незначительно скажется (- 0,1 мол. %) на положении псевдобинарной кривой в диаграмме х—у для кислорода, а следовательно, и на разности равновесных и рабочих концентраций. [c.109]

Рассмотренные материалы показывают, что при ректификации смеси кислород—аргон—азот, вследствие близости физических свойств компонентов н сосредоточения сопротивления массопередаче в паровой фазе, следует ожидать несущественное влияние кинетических факторов на распределение компонентов. Однако во многих случаях расчеты, определяющие влияние отдельных факторов на распределение компонентов, носят ориентировочный характер. Кроме того, весьма трудно расчетом оценить совместное влияние всех факторов. Поэтому для решения вопроса о соответствии действительного распределения компонентов теоретической линии ректификации необходимы экспериментальные данные распределения компонентов. [c.111]

Можно считать, что линии открытого испарения совпадают с кривой ректификации в аппарате с непрерывным изменением состава фаз при- бесконечном флегмовом числе и при сосредоточении сопротивления м сопере-даче в паровой фазе. Учитывая это, допустим, что в общем случае тенденции распределения компонентов по высоте колонны непрерывного действия с дифференциальным изменением состава фаз качественно подобны распределению составов по лини 1 дистилляции. [c.201]

Отрезок ДМ расположен на границе области ректификации АВМО, в которой (рис, 40, г) возможное распределение компонентов по высоте аппарата в общем случае благоприятно для протекания прямого процесса. Здесь, следовательно, могут быть выбраны сечения, наиболее благоприятные для расположения каталитической зоны. Достижение полного превращения реагента В, с другой стороны, связано с возможностями разделения ректификацией трехкомпонентной смеси АСО. В области АВМО при первом заданном разделении возможно выделение в дистиллят азеотропа М, а в нижний продукт бинарной смеси АО химически не взаимодействующих компонентов или (при достижении состава псевдоисходной смеси точки М ) выделение чистого вещества О. [c.203]

Центральной (проблемой, связанной с применением методов азеотропной и экстрактивной ректификации, является выбор эффективных разделяющих агентов. Их действие заключается в из1менении распределения (компонентов заданной смеси между [c.3]

Известны также приближенные методы расчета многокомпонентной ректификации, в которых вводят различные упрощающие допущения относительно распределения компонентов, температур в колонне, флегмовых чисел. [c.113]

Четкость разделения при периодической ректификации определяется кратностью орошения и числом тарелок. Чем большее число раз возвращается в колонну поток жидкости на орошение (Ор) при той же скорости отбора дистиллята (ДФ), тем меньше интервал и число распределенных компонентов, т, е. тем вьш1е четкость разделения. Отношения Ор ДФ и Ф ДФ, называемые соответственно краткостью орошения и флегмовым числом, являются, наряду с числом контактных тарелок, важнейшими параметрами работы [c.21]

Приближенные методы расчета. Известны приближенные методы расчета многокомпонентной ректификации, в которых вводят различные упрощающие допущения относительно распределения компонентов, температур в колонне, флегмовых чисел и т. п. [8, 76, 82, 101]. [c.245]

Ректификация (англ. гек1111са11оп от позднелат. гесШ1са1о — выпрямление, исправление) — физический процесс разделения жидких смесей взаимно растворимых компонентов, различающихся температурами кипения. Процесс ректификации широко используется в нефтегазопереработке, химической, нефтехимической, пищевой, кислородной и других отраслях промышленности. Процесс основан на том, что в условиях равновесия системы пар — жидкость паровая фаза содержит больше низкокипящих компонентов, а жидкая — больше высококипящих компонентов. Соотношение между мольными концентрациями /-го компонента в паре (у,) и жидкости (х,) определяется законами Рауля и Дальтона у,/х, = Р,/т1 = где Р, — давление насыщенных паров компонента, зависящее от температуры п — давление в системе К, — константа фазового равновесия или коэффициент распределения компонента между паром и жидкостью. [c.152]

Из теории ректификации известно, что распределение компонентов сложной смеси между ректификатом и остатком в простой ректификационной колонне (для сложной колонны АВТ - это укрепляюшая и отгонная секции между смежными дистиллятами) определяют три фактора свойства смеси (относительные летучести входящих в нее компонентов), число тарелок в колонне N J и флегмовое число ф - отношение количества орошаюшей жидкости к количеству ректификата данной простой колонны или секции. [c.381]

На опытно-промышленной колонне с 37 колпачковыми тарелками диаметром 300 мм изучено распределение концентрации компонентов живичных скипидаров при ректификации при различных флегмовых числах и нагрузках колонны по пару. Показано, что для получения технического пинена, свободного от Д -карена, укрепляющая часть колонны должна иметь около 30 тарелок. Сравнение распределения компонентов скипидара по высоте ректификационной колонны с распределением а-пинена и Л -карена при ректификации их бинарной смеси показало, что приравнение скипидара к бинарной смеси а-пннен—Д -карен при расчете колонны оправдано. [c.133]

В зависимости от выбора состава исходной смеси можно получить различные условия стягивания траекторий линией материального баланса. Допустим, фигуративная точка исходной смеси Р лежит в пределах пучка Лш —4 (рис. 1,14). Тогда возможны два предельных заданных разделения. При первом в дистилляте содержится азеотроп Л123, а в кубовом продукте смесь компонентов 2, 3 и 4, при втором дистиллят Оэ содержит компонент 1, 2 и 3, а кубовый продукт — компонент 4. Между этими двумя крайними заданными разделениями существует бесконечное множество сопряженных составов дистиллята и кубового продукта, лежащих на одних и тех же траекториях ректификации и стянутых линией материального баланса. Каждому заданному разделению будет соответствовать свое распределение компонентов по высоте ректификационного аппарата. Максимальное число зон накопления отдельных компонентов и фракций в разбираемом слу- [c.158]

Используя эти положения, можно, например, качественно оценить области возможных изменений составов дистиллята и кубового остатка при непрерывной ректификации трехкомпонентной смеси, принадлежащей к любому из типов по классификации Гурикова, а в случае необходимости получить и количественные соотношения. Для заданного состава исходной смеси, подаваемой на разделение в ректификационную колонну непрерывного действия, ход дистилляционных линий позволяет оценить распределение компонентов между дистиллятом и кубовым остатком. Такой метод определения состава конечных продуктов при флегмовом числе, равном бесконечности, аналогичен методу, описанному в литературе и применяемому с той же целью для разделения идеальных многокомпонентных смесей в тарельчатых аппаратах [184]. Анализ, проведенный описанным выше методом, показывает, что все типы диаграмм, у которых М, т. е. число двойных азеотропов, принимает значения 1, 2, 3, существенно отличаются от диаграммы 1 типа нулевой группы, где М = 0. Причины такого различия заключаются прежде всего в том, что поле треугольника Гиббса у смесей с М О распадается на ряд областей, которые могут быть названы областями непрерывной ректификации, причем дистиллят и кубовый остаток всегда находятся в той же области, что и исходная смесь. Важным здесь является то, что разделение в случае, когда М О, определяется не двумя произвольными концентрациями, например, ключевых компонентов, а структурой самой диаграммы. [c.203]

На рис. 160 приведена технологическая схема разделения смеси типа 6 с азеотропами, имеющими максимум температур кипения. Применяя принцип перераспределения концентраций между областями непрерывной ректификации, можно построить технологическую схему разделения любой трехкомпонентной азеотропной смеси при условии, что состав азеотропов меняется с давлением. Из рис. 155—157 видно, что в каждой из областей ректификации возможно, по крайней мере, два крайних варианта распределения компонентов между дистиллятом и кубовым продуктом. [c.217]

В подобных удачных опытах в автоклавах очень точно определены соотношения триалкилалюминий этилен (в продуктах реакции). Такие опытные данные особенно пригодны для сравнения распределения компонентов с различным количеством атомов углерода в продуктах реакции с вычисленными теоретически (ср. стр. 156). Для этой цели продукт синтеза подвергают гидролизу (добавляют по каплям в сильно охлажденный метаиол, затс 5 добавляют серную кислоту 1 3), выделяют парафины и отгоняют их на колонке для точной ректификации, лучше всего после дополнительного гидрирования с никелем. Цель гидрирования— для уточнения кривой разгонки превратить имеющееся некоторое количество олефииов в пасыщспиыс сосдиисппя. Можно также отобрать несколько капель для анализа с помошью газовой хроматографии. Таким образом была получена диаграмма распределения, показанная на рис. 1 (стр. 156). [c.184]

На рис. 177 показано распределение аргона, кислорода и азота на тарелках верхней колонны установки КжАжААрж-6 (см. рис. 129). Концентрация аргона в паре увеличивается по мере удаления от конденсатора и достигает максимума (10. .. 12 %) на уровне между 31-й и 32-й тарелками. Концентрация кислорода в паре в этой части колонны 87,5. .. 89,5 %, азота — 0,4. .. 0,6 %. Расчет процесса ректификации в этом случае следует вести по диаграммам тройной смеси кислород—аргон—азот. В расчетах колонн двукратной ректификации с отбором аргонной фракции необходимо принимать во внимание факторы, влияющие на распределение компонентов по высоте колонны н связанные с количеством и качеством получаемого аргона, азота и кислорода. [c.211]

Проводились опыты но периодической ректификации гидродеалкилатов различного происхождения с определением фракционного и компонентного состава сырья, распределения компонентов по фракциям, отбора и чистоты нафталиновых фракций, получены образцы очищенного нафталина. [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология