Минимальное число тарелок отгонной колонны

На диаграмме кривой равновесия у х диагональ квадрата составов, как известно, является линией равных составов паровой и жидкой фаз. В рассматриваемом случае, когда уравнение концентраций представляется простым соотношением у =-х, ь выражающим условие равенства составов встречных на одном уровне фаз, линия равного состава является графическим представлением уравнения концентраций. Определение минимального числа тарелок отгонной колонны на диаграмме равновесия у — х выяснится в ходе следующих рассуждений. Условию равновесия фаз, покидающих первую тарелку, отвечает точка 7 (х , у ) на кривой равновесия. Состав х , флегмы, встречной парам Оу, равен составу уу этих паров, и поэтому, проведя горизонталь 1 — 1 до пересечения с линией равного состава, легко определить точку 1 с абсциссой Хо. Состав пара у , поднимающегося с первой тарелки и равновесного флегме состава Хг, определится по кривой равновесия как ордината точки 2, а состав встречной флегмы — как абсцисса точки 2, которая получится проведением горизонтали 2 — 2 до пересечения с линией равного состава. Так, продолжая вписывать ступенчатую линию между кривой равновесия и линией равного состава, можно дойти до паров 0 , поднимающихся с верхней тарелки колонны и имеющих тот же состав, что и входящее на переработку сырье. Каждая вертикальная ступень вписанной ломаной линии отвечает одной теоретической тарелке. Просуммировав общее число вертикальных отрезков ломаной, можно установить искомое минимальное число тарелок. [c.214]

Минимальное паровое число отгонной колонны. Анализ уравнения концентраций позволяет установить влияние величины парового числа на характер изменения концентраций потоков при их переходе с тарелки на тарелку. Вычтя из обеих частей первого уравнения (III.18) концентрацию флегмы, стекающей со следующей нижней тарелки, можно получить [c.140]

Итак, каждому определенному значению расхода тепла в кипятильнике отгонной колонны отвечает вполне определенный состав Хгр жидкой фазы (и Угр равновесной ей паровой фазы), которого теоретически ни при каком числе тарелок нельзя достигнуть на верху колонны. Однако, как будет показано ниже, с вполне конечным числом тарелок удается как угодно близко подойти к этому составу, иначе говоря, практически достичь его, не увеличивая расхода тепла в кипятильнике отгонной колонны против минимального. Превзойти же этот граничный состав невозможно даже при бесконечном числе тарелок отгонной колонны. Таким образом, каждому определенному составу сырья, подаваемого на верхнюю тарелку колонны, при заданной степени чистоты нижнего продукта отвечает единственное минимальное значение тепла кипятильника, при котором практически разделительная работа колонны еще возможна. При любом другом меньшем значении расхода тепла в кипятильнике не удается получить в колонне намеченного разделения. Любому же большему значению тепла кипятильника отвечает и большее значение граничной концентрации, так что желательный состав на верху колонны при расходе тепла, большем минимального, может быть всегда достигнут. Для этого в общем случае понадобится тем меньшее число ступеней контакта, чем больше отличается В/Я от минимального значения. Однако при увеличении расхода тепла против минимального необходимое число теоретических тарелок уменьшается не пропорционально градиенту В/Я, а вначале резко 14 [c.211]

Из рассмотрения табл. 14 можно заключить, что при значениях притока тепла в кипятильник колонны, меньших В// = 116,3 ккал кг, ни при каком числе тарелок ни теоретически, ни практически нельзя достичь на верху отгонной колонны состава паров уд = 0,495. Но уже при В// = 116,3 ккал кг этот состав оказывается практически достигнутым на 24-й тарелке. Как указывалось выше, работа колонны при минимальном притоке тепла в кипятильник или при значениях, близких к минимальному, неустойчива и подвержена нарушениям при самых небольших колебаниях режима питания или нагрева. Поэтому на практике всегда работают с некоторым избытком величины притока тепла в кипятильник против его минимального значения. Допустим, что приток тепла в кипятильник доведен до В R = 35,8 ккал кг или, иначе говоря, увеличен приблизительно на 17%. В этом случае число тарелок, необходимых для получения на верху колонны желательного состава = 0,495, сокращается до 12, в чем легко убедиться из рассмотрения основной таблицы. Больше того, если продолжать увеличивать приток тепла в кипятильник, то, как нетрудно видеть из той же таблицы, это увеличение B R будет сопровождаться уменьшением необходимого числа тарелок, но лишь до некоторого определенного предела. Так, если довести приток тепла в кипятильник до значения В R = 638, ккал кг, е. увеличить сравнительно с минимальным значением в 5,5 раза, то желательный состав уд = 0,495 будет достигнут между 5-й и 6-й тарелками, причем дальнейшее увеличение притока тепла, -вплоть до бесконечно большого, не оказывает никакого влияния на необходимое число тарелок. Оно остается попрежнему, где-то по середине между 5-й и 6-й тарелками. Подобный анализ можно провести и для любого другого значения состава верхних паров, причем общий вывод, конечно, будет один и тот же. [c.225]

Приступая к расчету отгонной колонны, проектировщик обычно располагает составами и х сырья и нижнего продукта колонны. Для установления определенного режима работы колонны этих двух начальных данных недостаточно и необходимо задаться еще одним дополнительным параметром. При этом в известной мере безразлично, задаваться ли теплом кипятильника BIR, составом у верхнего продукта или рабочим паровым числом тК, ибо все эти величины связаны простой однозначной зависимостью, например (IV.28), написанной для горизонтального уровня над верхней тарелкой. Равным образом можно было бы задаться и желательным выходом нижнего или верхнего продукта и тогда, определив по одному из уравнений (IV.3), графически ло тепловой диаграмме либо аналитически по (IV.28), найти действительный, отвечающий выбранным условиям расход тепла в кипятильнике колонны. Рекомендуется принимать избыток рабочего парового числа или рабочего тепла кипятильника над минимальными значениями этих величин в пределах 10—50% для обеспечения стабильной работы колонного аппарата. [c.150]

Если, исходя из составов нижнего продукта отгонной секции сложной колонны, вести последовательный расчет контактных -ступеней при помощи данных паро-жидкого равновесия и уравнения оперативной линии, тп -отношение составов ключе вых компонентов хд/х , на тарелках колонны по мере движения снизу вверх будет расти до тех пор, пока не достигнет некоторого вполне определенного предельного значения, максимального для принятых условий орошения. Равным образом если, исходя из составов верхнего продукта укрепляющей секции колонны, вести аналогичный последовательный расчет контактных ступеней, то отношение составов ключевых компонентов Хд/Хш на тарелках колонны по мере движения сверху вниз будет уменьшаться до тех пор, пока не достигнет некоторого вполне определенного предельного значения, минимального для принятых условий орошения. Для нормальной работы реальной колонны необходимо, чтобы минимальное отношение составов Ха/Хц , отвечающее условиям работы верхней секции, было меньше того обогащения, которое может быть достигнуто в отгонной секции. Если же эти два отношения будут равны друг другу или же отношение Хд/Хц, в отгонной секции окажется меньше, чем в укрепляющей, то для разделения потребуется бесконечно большое число тарелок или, иначе говоря, оно будет невозможным. [c.461]

Режим минимального орошения отгонной колонны, орошаемой конденсатом верхних наров. Схему отгонной колонны, орошаемой конденсатом верхних паров (рис. VIII.4), можно применить к разделению многокомпонентной углеводородной системы. Исследуем работу орошаемой отгонной колонны при режиме минимального парового числа. Область предельных концентраций для разделения первого класса (когда все компоненты присутствуют в обоих целевых продуктах) расположится наверху колонны, поэтому жидкий поток g , поступающий на верхнюю тарелку, будет отвечать условию равновесия с паровым потоком Gj,, поднимающимся в конденсатор. Это обстоятельство позволяет упростить расчет состава верхнего продукта колонны. [c.366]

На рис. 97 показаны различные положения рабочих лпнпп отгонной колонны при закрытом обогреве. Если рабочая линия занимает положение В А (рис. 97,а), то рабочая концентрация пара на верхней тарелке будет равна равновесной концентрацип У В этом случае обогащения пара и обеднения жидкости на верхней тарелке не будет, а следовательно, ие будет и на нижележащих тарелках, поэтому необходимо иметь колонну с бесконечным числом тарелок. По всей видимости, данное положение следует считать критическим, а число орошения — теоретическим. Прп таком положении рабочей линии число орошения будет максимальным, а паровое число — минимальным, следовательно, при бесконечно большом числе тарелок предельный расход пара па процесс разделения минимальный (теоретический расход). Однако реальная колонна не может иметь бесконечное число тарелок, поэтому для нее LjO должно быть меньше L/G теоретического, а расход пара — больше. [c.291]

Из табл. 14 можно заключить, что минимальный расход тепла, при котором на верху колонны получаются пары состава уд = 0,633, составляет В/ = 158,8 ккал/кг. При этом уже на 18-й тарелке практически достигается предельный состав парового потока уд = 0,633. Однако, если увеличить приблизительно в полтора раза минимальный приток тепла в кипятильник и довести его до В// = 236 ккал/кг, то желательный состав паров будет достигнут уже на 9-й тарелке. Дальнейшее даже очень большое увеличение расхода тепла в кипятильнике уже не вызывает столь резкого снижения числа необходимых тарелок, которое даже для бесконечно большого значения B/R остается на уровне шести тарелок. Совершенно ясно, что и в данных случаях работы с увеличенным B/R сырье подается в колонну не в насыщенном, а в недогретом до точки кипения состоянии. Здесь уместно заметить, что вообще питание отгонной колонны несколько недогретым до начала кипения сырьем является практически часто встречающимся способом подвода сырья. [c.226]

Методика скользящей тарелки питания приложима и к анализу случаев, когда режим минимального орошения сохраняется только в отгонной секции нолной колонны и лишь в предельном случае наименьшего парового числа устанавливается в обеих ее секциях. [c.397]

С понятием минимального флегмового числа 9 мин мы познако мились при рассмотрении теории ректификации бинарной системы. То же понятие применяется и в ректификации сложных систем, однако с известным различием. Если для простой колонны, разделяющей бинарную систему при минимальном значении флегмового числа, участок бесконечно малого изменения составов фаз при переходе из одной ступени в другую располагался в области составов питательной секции, то в колонне, разделяющей сложную смесь, таких участков оказывается уже не один, а два и располагаются они не в области составов питательной секции, а по обе стороны от составов питательной тарелки. Таким образом, один из участков бесконечно малого изменения составов располагается в отгонной секции, а другой— в укрепляющей. [c.460]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология