Методы анализа работы колонны

Методы анализа работы колонны 1 85 [c.185]

Для количественной оценки эффекта продольного перемешивания в колонных аппаратах предложен ряд методов, базирующихся на различных физических моделях гидродинамической структуры потоков. К большинству колонных аппаратов, используемых в химической технологии, применимо несколько взаимосвязанных типовых моделей, представляющих с рой частные случаи единой обобщенной модели. Анализ работы колонных аппаратов с учетом гидродинамической структуры потоков позволяет путем сочетания наиболее благоприятных тепло- или массообменных характеристик одного из них и гидродинамической обстановки в другом подойти к созданию новой оптимальной конструкции. [c.9]

Известно два основных метода анализа работы и расчета ректификационных колонн графоаналитический (часто этот метод называют графическим) и аналитический. Графический метод проще и нагляднее, поэтому с него и начнем рассмотрение анализа работы и расчета ректификационных колонн. При этом необходимо ввести следующие основные допущения, мало искажающие действительный процесс, но существенно упрощающие его анализ и расчет [c.117]

Основной метод анализа работы сложной ректификационной колонны состоит в аналитическом расчете числа ее теоретических тарелок, необходимых для данного разделения в определенных условиях орошения колонны. При этом, как правило, делается допущение о постоянстве весов паровых и жидких потоков по высоте обеих секций колонны. Нам уже известно-из анализа ректификации бинарной системы, что подобное допущение дает лишь приблизительную картину происходящего процесса, однако учет изменяемости весов потоков чрезмерно осложнил бы расчеты. Тем не менее иногда приходится прибегать и к тепловому балансу для учета весов. [c.440]

Указанный метод с теми или иными модификациями и упрощениями получил развитие в ряде работ. Например, в работе [193] получено численное решение системы уравнений (5.8) и (5.9) при следующих условиях 1) движение газа можно рассматривать как поршневой поток 2) сопротивление в газовой фазе ничтожно мало 3) порядок реакции по передаваемому компоненту А произволен, но концентрация хемосорбента велика по сравнению с А. Полученные решения использованы для анализа работы колонных барботажных реакторов. Те же допущения положены в основу работы [189], но рассмотрена и область протекания мгновенной реакции. [c.159]

Существует и другой метод анализа работы насадоч-ных колонн. Он состоит в том, что насадочная колонна в [c.54]

Две следующие статьи, Бенедикта и Рубина и Бенедикта с группой сотрудников, посвящены исследованию азеотропной и экстрактивной дестилляции. В первой статье дан общий обзор и анализ схем обоих процессов, во второй статье содержится пример расчета колонны для азеотропной дестилляции по экспериментально определенным величинам фазовых равновесных концентраций. Следует отметить, что метод определения коэфициентов активности по экспериментальным равновесным концентрациям является чисто эмпирическим. В эмпирическое уравнение, построенное так, чтобы удовлетворить граничным условиям, подбирались опытные коэфициенты, причем число их оказалось довольно значительным. Многочисленные попытки других зарубежных исследователей в этой области не стоят на более высоком теоретическом уровне и не приводят к более точным результатам. Ценность этой статьи состоит в комплексном решении задачи — от экспериментального определения рав-, новесных составов фаз до анализа работы колонны при различных режимах ректификации. [c.8]

Рис. 6 иллюстрирует применение общего метода расчета дестилляции многокомпонентных смесей к анализу работы колонны для экстрактивной дестилляции. Диаграмма в правой [c.85]

Расчет состава у паровой фазы по составу х встречной жидкой фазы ведется по уравнению концентраций 146 описанным выше методом постепенного приближения. Анализ работы верхней концентрационной секции колонны ведется тем же методом материальных и тепловых балансов, составленных для объема, заключенного между каким-нибудь произвольным сечением верхней секции и верхом колонны. [c.89]

На большей части действующих установок ректификация протекает нечетко. Получаемые компоненты светлых и масляных дистиллятов не соответствуют требуемому фракционному составу, наблюдается налегание фракций, часть наиболее тяжелых фракций светлых нефтепродуктов — дизельного топлива — проваливается в низ колонны, в мазут. Поэтому исследованию и анализу работы ректификационных колонн, разработке и испытанию новых типов барботажных тарелок, совершенствованию методов их расчета уделяется большое внимание. [c.50]

Значительную переработку претерпела четвертая часть, где рассмотрены аппараты для проведения процессов массопередачи. При анализе работы аппаратов широко использован метод математического моделирования. Систематизированы математические модели различных типов аппаратов. Расширены вопросы, связанные с оформлением новых методов проведения процессов массопередачи насадочные эмульгационные колонны и аппараты с внешним подводом энергии. Заново представлены обш,ие закономерности гидродинамики барботажного слоя, влияние структуры потоков на эффективность тарельчатых колонн. Дана оценка эффективности массопередачи на тарелках прн разделении многокомпонентных смесей, систематизированы математические модели тарельчатых ректификационных колонн. [c.4]

В. В. Кафаров на основе анализа уравнений молекулярной и конвективной диффузии и их совместного решения предложил схему массообмена в колоннах с насадкой и разработал метод определения оптимального режима работы колонн, позволяющий значительно интенсифицировать диффузионные процессы. [c.491]

Какие допущения принимают при анализе работы ректификационной колонны графоаналитическим методом [c.142]

Выходящие из окислительной колонны газы проходят через сепараторы С-1, С-2 и каплеотбойник КП, после чего сжигаются в печи П-2. Данные о составе газов окисления значительно отличаются, что объясняется различием режимов окисления, составом сырья и методами анализа отработанной газо-жидкостной смеси. В конденсируемой части смеси обнаружено около 6 % водорастворимых фенолов, 0,5 % низкомолекулярных органических кислот, 0,7 % спиртов, альдегидов и кетонов. Конденсирующаяся, но не растворимая в воде органическая часть содержит 90 % масел и смол, 7,5 % органических кислот и около 2,5 % не растворимых в бензоле веществ. В газообразной части были обнаружены (г/м ) алканы i- в количестве 4,4, алкены i-С5 — 1,0, масляный альдегид — 0,3 и ацетон— 0,1. Газы, выходящие из каплеотбойника, обычно сжигают в специальных печах. Применяют двух- и трехступенчатые печи. Для полного сгорания органической части газы должны находиться в топочном объеме печи при температуре 600-650 °С не менее 0,3 с. Для этого в печь подают топливный газ. Ведутся работы по применению каталитических методов обезвреживания отработанных газов. [c.774]

Применение метода балансов к анализу работы ректификационной колонны основано на том постулируемом условии, что при установившемся режиме не могут изменяться количество тепла или количество вещества ни во всей колонне, ни в какой-нибудь определенной выделенной части ее. [c.186]

Рассмотренный пример использования метода балансов в анализе работы произвольной секции колонны выясняет особенности практического его применения и характер получающихся [c.189]

Влияние водяного перегретого пара на процесс ректификации в укрепляющей колонне до известной степени аналогично его роли в отгонной колонне, но аналогия эта лишь частичная, и для выяснения полной картины необходимо детально проанализировать работу укрепляющей колонны. При этом метод анализа и основные соотношения сохраняются те же, что и применявшиеся в 3 при рассмотрении работы перегретого водяного пара в отгонной колонне. [c.403]

Анализ работы установки дефеноляции показал, что в производственных условиях происходят значительные колебания расходных величин сточной воды и растворителя, приводящие к увеличению себестоимости выработки фенолов, к перерасходу дорогостоящего растворителя, к нестабильности работы экстракционных колонн. Расход растворителя следует регулировать в зависимости от концентрации фенолов в воде после установки дефеноляции. Существующий лабораторный метод определения фенолов в воде длится 3,5—-4 ч, что не позволяет оперативно управлять процессом. [c.95]

Из изложенного видно, что метод довольно громоздок и трудоемок. Однако затрата труда оправдывается тем, что в результате. получается достаточно правильное представление о составах продуктов, которые образуются при разделении смеси на данной колонне, о составах паров и жидкости на всех тарелках, а также. 0 требуемом числе тарелок для достижения желаемой четкости разделения. Кроме того, рассматриваемый метод весьма ценен для. анализа работы действующих колонн.. [c.547]

Графический метод изложен в указанных источниках [24, 25]. Он применим для анализа работы не только эпюрационной, но и любой колонны периодического и непрерывного действия . [ [c.242]

Сравнение рассмотренных методов расчета эффективности насадочных колонн показывает, что метод расчета с использованием понятия теоретическая тарелка является формальным. В литературе предлагалось или изъять этот метод из расчетной практики, или же пользоваться им лишь при анализе работы тарельчатых колонн [268, 269]. Однако, поскольку этому понятию соответствует вполне определенный физический смысл, он наравне с понятием единица переноса широко используется при рассмотрении работы насадочных колонн. Следует заметить, что отсутствие удовлетворительных методов расчета константы массообмена [14], через которую выражаются величины ВЭТТ и ВЕП,. вынуждает прибегать при оценке ЧЕП и ВЕП, так же как и при оценке ЧТТ и ВЭТТ, к экспериментальному определению разделительной способности колонны или к использованию соответствующих эмпирических уравнений [270]. [c.93]

Существует и другой метод анализа работы насадочных колонн. Он состоит в том, что насадочная колонна в некотором смысле уподобляется тарельчатой колонне, чтобы можно было оперировать в расчетах высотой слоя насадки, эквивалентной теоретической тарелке. Под теоретической тарелкой в насадочной колонне понимается такой участок ректифицирующей части, а котором состав жидкости, стекающей с нижнего его конца, и состав пара, выходящего с его верхнего конца, связаны таким соотношением, которое эти жидкость и пар имели бы, находясь в термодинамическом равновесии. Таким образом, для каждого -го участка будет справедливо выражение вида (П.48). Отсюда число теоретических тарелок п, которым эквивалентна данная насадочная колонна при разделении заданной смеси, например, в безотборном режиме, может быть оп>ределено с помощью уравнения (П.50), если известен фактор разделения Ро для этой смеси с заданным значением а. Путем деления высоты ректифицирующей части на п определяется высота, эквивалентная теоретической тарелке— ВЭТТ. И наоборот, при известном значении ВЭТТ, /например, для колонны небольшой высоты нетрудно оценить величину п для такой же колонны большей высоты, разумеется, при одних и тех же условиях процесса. [c.69]

Уравнение (11.85) отличается от уравнения (11.73) лишь показателем степени при Ро и поэтому результаты расчетов по ним не долж,ны заметно различаться. Об этом наглядно свидетельствует соответствующая графическая интерпретация, представленная на рис. 16. Отсюда следует, что метод анализа работы насадочных колонн с использованием понятий ВЭТТ и ЧТТ приводит к удовлетворительным результатам, несмотря на то, что в насадочных колоннах разделение по высоте колонны происходит непрерывно, а не скачками, как это имеет место в тарельчатых колоннах. Таким образом, уравнением (11.84) можно пользоваться и при расчете эффекта очистки в тарельчатой колонне, работающей в отборном режиме. Более того, нетрудно показать, что аналогичное уравнение можно получить и путем последовательного перехода от тарелки к тарелке исходя из соотношения (11.46). На рис. 17 показано, что характерное для тарельчатой колоины скачкообразное изменение концентрации примеси от тарелки к тарелке может быть выражено через плавное изменение ее по высоте коло1ННы. Очевидно, чем меньше коэффициент разделения смеси и КПД тарелки, тем меньше будет отличаться распределение примеси в тарельчатой колонне от распределения в насадочной колонне. [c.71]

Слободяник И. П., Метод анализа работы насадочных экстракционных колонн, Изв. вузов. Пищевая технол., № 3, 111 (1960). [c.706]

Допущения и обозначения. Льюис (W. К. Lewis) разработал подробный метод анализа работы и расчета дестилляционных колонн, который и получил широкое распространение как при теоретических, так и при практичес.ки.х расчетах дестилляции. Позднее целым рядом исследователей методу Льюиса было дано графическое оформление, позволяющее осуществлять более быстрое и наглядное решение практических вопросов дестилляции. [c.488]

Ни одному из известных методов расчета ректификации бинарных систем автор не отдает предпочтения перед другнми, поэтому в книге во всех подробностях изложены как аналитическая техника расчета, так и графические приемы анализа работы колонны по тепловой диаграмме и по диаграмме / — х. В завпсшгости от конкретных условий может оказаться наиболее удобной любая [13 этих процедур. [c.4]

Диффузионная и кинетическая картина процесса многокомпонентной ректификации выяснена пока недостаточно, поэтому создание обоснованного во всех деталях, теоретически строгого метода расчета сложной колонны оказыиается весьма трудной задачей. Экспериментальные исследования рабочего процесса действующих колонн не дали пока таких существенных результатов, которые исчерпывающим образом объяснили бы все особенности развития и протекания как процесса в целом, так и отдельных его ступеней. Этим объясняется широкое использование в анализе работы ректификационных колонн термодинамического метода исследования, покоятцегося на гипотезе теоретической тарелки. [c.301]

Ббльшая часть экспериментальных исследований была посвящена применению термической диффузии как метода анализа. Действительно, это исключительно ценный аналитический метод. В США и за их пределами было изготовлено несколько сот аппаратов Для лабораторного контроля и исследований. Хотя большинство термодиффузионных колонн иснользо-валось для исследований в области нефтяной промышленности, метод этот был с успехом применен и для анализа многочисленных других жидких смесей как органических, так и неорганических. Помимо использования в аналитической практике, обширные исследовательские работы были посвящены и применению принципа термической диффузии в технологических процессах. В большинстве случаев результаты подобных исследований подробно не публиковались. Поэтому технологи не имели возможности должным образом оценить перспективность процесса термической диффузии и сравнить его с другими методами разделения. [c.26]

А. М. Трегубова в области теории ректификации в присутствии перегретого водяного пара, много способствовавшие выяснению этого сложного вопроса исследования, посвященные анализу вариантов устройства колонн и режима их работы, и другие не менее важные работы, уточнившие и исправившие много неверных понятий и представлений. Проф. С. П. Обрядчиковым были выполнены важные работы по теории и методам расчета ректификационных колонн для разделения нефтяных смесей, изучалась теория ректификации в присутствии перегретого водяного пара в общем и частном случаях, были предложены свои оригинальные методы расчета сложных колонн. Трудами А. И. Скобло [c.5]

Метод составления балансов ректификационной колонны как в целом, так и по отдельным ее ступеням является мощным средством для получения важных соотношений, управляющих работой колонны. На примере использования этого метода в теории ректификационной колонны он может быть выяснен во всех деталях в дальнейшем истголъ-зован для анализа других важных, но менее сложных процессов таких, например, как абсорбция, экстракция и др. [c.187]

В этой области работали многие исследователи, однако наиболее глубокие результаты были получены проф. А. М. Трегубовым [13], создавшим строго научную основу анализа сложной картины процесса многокомпонентной ректификации. А. М. Трегубов не закончил своего исследования и не довел его до окончательной разработки практически удобного и точного метода расчета сложной колонны. Тем не менее созданная им основная теория является образцом научного исследования сложнейшего из процессов химической технологии. Изложенная в курсе А. М. Трегубова [13] эта теория здесь не приводится, ибо читателю лучше ознакомиться с ней в превосходном авторском изложении. [c.436]

Экспериментальное исследование динамических характеристик крайне затруднительно и весьма дорого, так как при ректификации происходят сложные диффузионные, тепловые и гидродинамические процессы. При таком исследовании необходимо, например, располагать экспресс-методом анализа многокомпонентных систем с отбором сотен проб жидкости и пара. Для изучения только гидравлических характеристик промышленной колонны был сконструирован специальный анализатор динамики процессов, состоящий из генератора возмущений, воспринимающих элементов и регистрирующего устройства" . Между тем режим работы тарельчатой колонны в переходных режимах может быть рассчитан теоретическн, и даже при определенных допущениях результаты расчета дают хорошее совпадение с экспериментом [c.237]

Хроматографические установки — от грандиозных колонн для обессоливания до лабораторно м кроколон-ки — не могут работать без контроля результатов разделения. Здесь на помощь приходят химические, физикохимические и ф зические методы анализа. Сам по себе хроматографнчесю метод настолько прост по оформлению, что колонка подчас теряется сред г сложно а алп-тической аппаратуры. [c.81]

Вопросы, связанные с процессом массопередачи при экстракции, основные характеристики экстракционных аппаратов и методы их расчета рассматривались в ряде опубликованных работ [1—7]. При этом основное внимание уделялось анализу работы экстракционных колонн, в которых равновесия, между фазами обычно не достигается и характер процесса определяется массопередачей между фазами. Важнейшую роль при этом играют гидродинамические характеристики, и найденные закономерности имеют сложный вид и нолуэмпирическнй характер. Однако иногда, например при использовании экстракционных аппаратов ступенчатого типа с эффективным перемешиванием фаз, распределение экстрагируемых веществ практически полностью соответствует равновесному. Кроме того, в некоторых системах, особенно при разделении смесей веществ в низких концентрациях, с достаточно хорошим приближением можно считать коэффициенты распределения разделяемых компонентов практически постоянными. В таких случаях дело значительно упрощается и расчет экстракционной системы можно производить без учета диффузионных и гидродинамических явлений. [c.143]

При глубокой очистке веществ ректификацией наличие загрязняюшего действия аппаратуры сказывается в различной степени в зависимости от ряда факторов, связанных со структурой парожидкостного потока и режима работы колонны. Нами предложен аналитический метод расчёта эффективности ректификационной очистки с учётом загрязняющего действия в условиях продольного перемешивания жидкой фазы. Приведено уравнение, описывающее, распределение примеси по высоте ректификационной колонны с учётом продольного перемешивания и отбора очищенного продукта. Его анализ позволяет рассчитать концентрацию примеси в очищенном продукте и степень очистки вещества, а также проследить их изменение при влиянии ряда факторов. Рнс. 2, библ. 6 назв. [c.229]