Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Метод ступеней контакта

    Для расчета ректификационных и абсорбционных аппаратов со ступенчатым и непрерывным контактом фаз в настоящее время широко используются два принципиально различных метода, обоснование применения которых обычно дается на основе чисто внешних и формальных различий в осуществлении контакта фаз в аппарате. Такими методами расчета является метод ступеней контакта и единиц переноса. Первый метод в литературе не совсем удачно называют методом теоретических тарелок, а второй — методом чисел единиц переноса. [c.189]


    Метод ступеней контакта [c.193]

    Расчет массопередачи в бинарных и многокомпонентных смесях методом ступеней контакта в аппаратах с любыми условиями и схемами взаимодействия фаз проводится на основе общей эффективности массопередачи Ему, функциональная зависимость которой от влияющих параметров имеет такой же вид, как и в приведенном ранее-уравнении (5.27)  [c.193]

    Основным преимуществом метода ступеней контакта по сравнению с методом единиц переноса является возможность использования допущения о постоянстве физических свойств системы и потоков в пределах небольшого изменения концентрации компонентов, т. е. для одной ступени контакта или слоя насадки небольшой высоты. Это дает возможность, во-первых, рассчитывать достаточно просто массопередачу в любых условиях контакта и взаимодействия фаз и, во-вторых, позволяет использовать единую методику расчета массопередачи в бинарных и многокомпонентных смесях как при ступенчатом, так и при непрерывном контакте фаз. В связи с этим расчет массопередачи в аппаратах рассматривается в данной книге на основе локальных и общих характеристик эффективности массопередачи Еу, Ему и фу, т. е. при помощи метода ступеней контакта. [c.194]

    Соотношения 71 и 72, каждое порознь, являются необходимым и достаточным условием, чтобы на тепловой диаграмме три точки (у, Q), (х, д) и О,) лежали на одной прямой. Это обстоятельство является обоснованием графического метода расчета числа равновесных ступеней контакта в первой лютерной колонне. [c.74]

    Однако, графический метод расчета числа теоретических ступеней контакта, основанный на уравнении 214 нли 215, представляет неоспоримые преимущества в смысле простоты и наглядности. [c.106]

    Число ступеней контакта (ЧСК) определяют по числу ступеней экстракции, которые необходимо провести для получения рафината того же качества при очистке данного сырья в лабораторных условиях методом периодического противотока. Число теоретиче- [c.100]

    Поскольку составы потоков, поступающих в абсорбер, предполагаются известными, в системе уравнений (10—48) значения концентраций Хо и /,у+1 заданы. Неизвестными являются величины Ж (г = 1,...,Л ), число которых равно числу уравнений системы (10—48). При заданных значениях констант равновесия для каждой ступени контакта и заданных величинах потоков газа У и жидкости Ь система уравнений (10—48) может быть решена одним из рассмотренных методов. В результате этого определяются значения концентраций извлекаемого компонента в жидкости по всем ступеням, в том числе и на выходе жидкости из абсорбера (значение Х)у), а также концентрации компонента в газе, вычисляемые по соотношению (10—46) для всех ступеней, в том числе и для выхода газа из абсорбера (значение у ). [c.265]


    Алгоритм расчета сложной колонны приведен на рис. 2.25. Расчет заключается в применении процедуры ОИ для всех ступеней контакта при последовательном переходе от ступени 1 до ступени N (снизу вверх) и от до 1 (сверху вниз) и последующей корректировке составов пара и жидкости на тарелках методом простых итераций (или более совершенным методом). Поскольку на всех этапах расчета составы входных материальных и тепловых потоков фиксированы, решение стремится (релаксирует) к некоторому пределу, который и является общим решением. [c.95]

    Выполнение расчета равновесия жидких фаз направлено на установление составов и соотношения фаз и в конечном счете на получение результатов моделирования процесса. Поэтому важно, чтобы алгоритм расчета был достаточно эффективным. Выбор его применительно к экстракционным колоннам определяется методом расчета от ступени к ступени. В связи с широким распространением модифицированного релаксационного метода расчета противоточных процессов разделения [19, 20] равновесие жидкость — жидкость на теоретической ступени контакта целесообразно рассматривать как расчет одноступенчатой экстракции. [c.7]

    Методом регрессионного анализа получены уравнения, описывающие зависимость выхода рафината и содержание ароматических углеводородов в рафинате от кратности растворителя к сырью, температуры процесса, числа ступеней контакта, содержания N — метилпирролидона. [c.85]

    Известно, что процесс абсорбции является одним из эффективных процессов разделения. При этом рабочие температура и давление могут быть меньше, чем в процессах ректификации. Традиционные методы абсорбционного разделения смеси предусматривают абсорбцию целевых компонентов из смеси тощим абсорбентом в колонном аппарате с размещенными в нем несколькими ступенями контакта и последующим выделением извлеченных компонентов в десорбере с одновременным получением тощего абсорбента, возвращаемого на циркуляцию. При этом десорбер является аппаратом колонного исполнения. [c.23]

    Математическое описание модели динамики работы атмосферных блоков основано на известной программе расчёта сложных ректификационных колонн модифицированным методом релаксации, в котором расчёт ступени контакта выполняется по уравнениям однократного испарения методом Ньютона-Рафсона. Выбор метода расчёта связан с тем, что этот метод позволяет рассчитывать ректификационные колонны, как по теоретическим ступеням контакта, так и по реальным контактным устройствам с учётом их тепломассообменной эффективности. [c.45]

    Наконец, большой интерес представляет модифицированный метод встречной релаксации, основанный на расчете процесса однократного испарения на каждой ступени контакта, нахождении профилей расходов, температур и концентраций по высоте колонны и последовательной корректировке этих профилей до достижения некоторого стационарного решения [12,13]. В соответствии с этим методом для каждой теоретической тарелки на уровне] можно записать систему балансовых соотношений  [c.7]

    Определение числа теоретических ступеней контакта в абсорбере. Для достижения равновесия между газом и абсорбентом необходим соответствующий контакт между ними. Этот контакт осуществляется с исиользованием как тарелок, так и насадок. Число ступеней контакта может определяться графическим методом Мак - Кеба и аналитическим методом Крем-сера [12]. [c.78]

    Основные методы расчета высоты аппаратов со ступенчатым контактом фаз. Помимо расчета высоты аппаратов методом ЧТТ и расстояния между ступенями контакта [уравнение (15.65)] известно еще несколько способов расчета этих аппаратов. [c.36]

    Наиболее распространен в инженерной практике второй метод — определение рабочей высоты массообменных аппаратов по требуемому числу так называемых теоретических тарелок, или теоретических ступеней контакта. Теоретической тарелкой называется однократный контакт взаимодействующих потоков, завершающийся достижением фазового равновесия. Этот метод расчета особенно нагляден применительно к секционированным, или ступенчатым, аппаратам (рис. 1Х-15, а). В последних одна из фаз (например, жидкая) стекает сверху вниз, последовательно проходя через некоторое число поперечных распределительных перегородок (тарелок), на каждой из которых удерживается слой жидкости определенной высоты. Избыток жидкости, поступающей с вышележащей тарелки, непрерывно стекает на нижележащую. Вторая фаза (например, газовая, паровая) движется вверх навстречу потоку жидкости, барботирует через все ее слои на тарелках и покидает аппарат в верхнем его сечении. Если предположить, что в результате интенсивного массообмена на каждой тарелке покидающие ее фазы приходят в равновесие, то рассматриваемый процесс можно изобразить в диаграмме у—х, начертив на ней предварительно равновесную и рабочую линии (рис. 1Х-15, б). [c.452]


    Расчет каждой ступени проводится изложенным в предыдущем параграфе методом до тех пор, пока степень извлечения не достигнет заданной величины. При этом определится число ступеней контакта. [c.515]

    Аналитический расчет сложной колонны от тарелки к тарелке аналогичен изученному ранее аналитическому методу расчета простой колонны и основан на тех же принципах. Он позволяет, используя попеременно условия паро-жидкого равновесия и соотношения материального баланса, пройти всю рассматриваемую секцию колонны от ее первой до последней тарелки, ведя счет пройденным ступеням контакта и фиксируя на каждой тарелке температуру и составы равновесных фаз. [c.448]

    Для зоны аппарата, где а<0,5, уравнение (2.40) значительно упрощается. Однако вследствие значительной величины коэффициента извлечения необходимо учитывать более точно распределение концентраций по высоте ступени контакта. Для этой цели используется изложенный ранее (см. гл. 5) метод расчета противоточных аппаратов алгоритм позволяет проводить итерационные расчеты и при существенно нелинейной функции -6 (Я) (Я — высота барботажного слоя на тарелке) это соответствует гидродинамическим режимам, характеризующимся высокой степенью перемешивания жидкости на тарелке. [c.180]

    Для объективного суждения о преимуществах и недостатках методов единиц переноса и числа ступеней контакта необходимо в первую очередь учитывать не только чисто внешние условия взаимодействия фаз, но и содержание каждого метода расчета, полноту описания им процесса массопередачи и простоту расчетной процедуры. [c.189]

    Как было уже отмечено ранее, общая система уравнений вследствие сильной ее нелинейности решается методом итераций. Обычно итерационным путем определяются температуры и один из потоков (пар или жидкость) на каждой ступени контакта, например Тп и Ln. При заданных значениях коэффициентов общей системы [c.283]

    Рассчитав для многоступенчатых процессов по кривой равновесия (изотерме) число теоретических ступеней контакта (методом Мак-Кеба — Тиле) и определив общее количество передаваемого вещества (т) либо количество вещества, передаваемое на одной ступени т ), можно рассчитать по уравнению (24) необходимое время контакта фаз в аппарате (Ет) или на теоретической ступени (т). Зная это время, легко найти высоту колонны или ВЭТС через скорость движения фаз. Поскольку в большинстве случаев в аппарате меньше времени пребывает дисперсная фаза, то расчет проводится по ней  [c.51]

    XI (г = 1,...,7 ), число которых равно числу уравнений системы (10—48). При заданных значениях констант равновесия к для каждой ступени контакта и заданных величинах потоков газа V и жидкости Ь система уравнений (10—48) может быть решена одним из рассмотренных методов. В результате этого определяются значения концентраций извлекаемого компонента в жидкости по всем ступеням, в том числе и на выходе жидкости из абсорбера (значение х ), а также концентрации компонента в газе, вычисляемые по соотношению (10—46) для всех ступеней, в том числе и для выхода газа из абсорбера (значение г/д). [c.265]

    Насадочные колонны. Поскольку эти аппараты чаще других применяются в качестве экстракТоров, они лучше изучены и методы их расчета довольно разнообразны. В данном случае применим графический метод расчета, так как известны выражения для определения высоты насадки, эквивалентной одной ступени контакта. Для насадки из колец Рашига Эллис вывел следующее эмпирическое выражение  [c.491]

    По полученным равновесным данным предлагается метод графического расчета числа ступеней контакта противоточного процесса. Для описания равновесного распределения мономера между твердой и паровой фазами для различных синтетических латексов используются [4—6] эмпирические соотношения типа линейных и степенных уравнений. [c.182]

    Таким образом, метод единиц переноса удобен для расчета массопередачи только в бинарных смесях в условиях непрерывного контакта фаз в режиме идеального вытеснения или в режиме турбулентной диффузии, когда значение компле1 са X = 1. При расчете более сложных условий взаимодействия фаз использование метода единиц переноса приводит к излишним усложнениям, что становится особенно понятнум при рассмотрении метода ступеней контакта. [c.193]

    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]

    Рассмотренный выше метод определения граничных составов последовательных областей предельных концентраций лежит в основе выбора нижней границы минимального флегмового числа, обеспечивающего требуемый режим работы сложной укрепляющей колонны. Если требуется обеспечить наличие в дистилляте всех компонентов системы, то рабочее флегмовое число укрепляющей колонны не может быть равно или меньше / ин- Оно должно быть больше / ин- Если же требуется обеспечить удаление из дистиллята наименее летучего комнонепта, то рабочее паровое число не может быть равно или меньше, чем /мтг Оно должно обязательно превосходить его, чтобы в колонне осуществилось намеченное разделение с конечным числом ступеней контакта. [c.360]

    Эти офаничения в основном были преодолены за счет применения алгоритмов одновременного решения всех уравнений с использованием итерационных методов линеаризации Ньютона, которые фуппировали уравнения по ступеням контакта. [c.236]

    Выделение ароматических углеводородов из катализатов платформинга бензиновых фракций, избирательная очистка нефтяных масел, очистка керосино-газойлевых фракций, органических продуктов и сточных вод методом экстракции получили широкое распространение в производственной практике. Для анализа работы существующих экстракционных процессов и проектирования новых важным моментом является разработка и внедрение методов математического моделирования, что позволит проводить выбор лучших вариантов технологических решений на ЭЦВМ, подбирать оптимальные режимы работы экстрактора и в целом повышать технико-экономические показатели процесса. Наиболее общим подходом в математическом моделировании экстракции является. использование гидродинамической массообмённой модели. Однггко в связи.с тем, что гидродинамика потоков во многих типах экстракционных аппаратов сложна, а коэффициенты массообмена трудно определяемы, решение многих технологических задач целесообразно выполнять с применением статической модели процесса, основанной на теоретической ступени контакта двух жидких фаз. Такой подход облегчается тем, что статическая модель практически адекватна реальному объекту при равенстве их эффективности, выраженной числом теоретических ступеней контакта. [c.3]

    Проведены опыты по деароматизации керосино-газойлевых фракции дицианэтиловым эфиром этиленгликоля в смеси с N-мeтилпиppoлидoнo с применением метода рационального планирования (планирование с применением латинских квадратов). Методом регрессионного анализа получень уравнения, описывающие зависимость выхода рафината и содержания ароматических углеводородов в рафинате от кратности растворителя к сырью, температуры процесса, числа ступеней контакта, содержания N—метилпирролидона. Погрешность уравнений, полученных методом рационального планирования, в 2,5 раза меньше, чем погрешность уравнений, полученных методом полного факторного эксперимента. [c.185]

    Изложенный выше метод расчета кинетики М. применим гл. обр. к аппаратам с непрерывным контактом фаз-наса-дочньш, пленочным, роторным. Эффективность массообменного аппарата м.б. выражена также через число теоретич. ступеней контакта или число теоретич. тарелок, а кинетич. характеристика - через кпд, что часто используется для описания М. в колоннах с дискретным контактом фаз (см. Тарельчатые аппараты), или через высоту, эквивалентную теоретич. ступени контакта. [c.657]

    Уравнение (1.11) определяет расходы и составы фаз, отходящих со ступени контакта. Поскольку константы фазового равновесия и энтальпии смеси зависят от параметров состояния системы, то есть К(= / Р,Т,Х,), я = /,(р,7 ,у ) и И=/2 Р,Т,Х,, ), для решения уравнения (1.11) могут бьггь привлечены уравнения теплового баланса (1.9) - (1.15). Решение полной системы уравнений (1.3) - (1.10) проводится итерационным методом [12]. При этом в наиболее распространенной постановке задачи приходится задаваться температурой ОИ, затем с использованием уравнения (1.11) находить значение доли отгона Е, отвечающей этому значению температуры, определять расходы и составы расходящихся потоков и по уравнениям (1.9) - (1.10) уточнять принятое значение температуры. Поиск улучшенных значений искомых [c.8]

    Как видим, при расчете процесса разделения на каждой ступени контакта используются характеристики входных потоков, полученные при расчете предыдущих ступеней. Последовательно проводя расчеты снизу вверх и сверху вниз и корреюгируя характеристики потоков (расходы, температуры, составы) при каждом прохождении, получаем профили этих характеристик, которые стремятся (релаксируют) к некоторому пределу, который и является рещением задачи. Сходимость итерационного цикла определяется тем, что во всех итерациях характеристики внешних входных потоков (материальных и тепловых) закреплены. Модификации метода релаксации разрабатываются как в РФ [14 - 18], так и за рубежом [12,19]. Условия выполнения материальных и тепловых балансов на всех ступенях контакта обеспечивает и выполнение балансов по аппарату в целом. [c.9]

    Далее, считая, что равно последующей ступени контакта, расчет повторяют до достижения Уд. Обычно для облегчения расчета необходимого числа ступеней изменения концентрации используют либо описанный выще (стр. 65) метод Мак-Кеба—Тилле, либо его модификацию, предложенную в 1936 г. Мерфрн [42]. При использовании первого метода для перехода от числа теоретических ступеней концентрации к реальным необходимо знать к. п. д. колонны Г) . К- п. д. колонны иногда путают со средним к. п. д, тарелки на данном участке изменения концентрации у тср)- Это — разные величины, связанные между собой вполне определенной зависимостью [43]. Установим математическую связь между тг и Для определения цтср поступают следующим образом после определения по методу Мак-Кеба—Тилле числа теоретических 84 [c.84]

    Для бг)лсе полного исчерпывания бутадиена-1,3 требуется несколько ступеней контакта газовой фазы с растворо.м катализатора, Д,1Я этой пели удобно использовать секционную барботажную колонну. Гидродинамика, массообмеи в барботажном с. к)е таких аппаратов довольно подробно изучена, нред.южены нескол1)Ко методов расчета промыш,ленной колонны, конструкция лабораторного реактора полного подобия [3, 4], [c.3]

    Для процессов ректификации создание более точных методов проектирования требует применения концепции реальной ступени разделения, т. е. /разработки методов расчета, в основе которых лежит не теоретическая ступень разделения, предполагающая наличие равновесия между шаром и жидкостью на ступенях контакта, а реальная ступень с разделительной соо-собн остью, определяемой с учетом конечной скорости процессов массопередачи, протекающих в условиях конкретного характера движения взаимодействующих потоков пара и жидкости [8, 126, 130—132, 183—1851. [c.30]

    В работе 89] дано описание алгоритма проектного расчета многостадийных противоточных процессов. Метод основан на использовании понятия равновесной стадии, которой ставится в соответствие реальная ступень контакта фаз, причем конструкция контактного устройства подбирается таким образом, чтобы была обеспечена эффективность стадии, которая рассчитывается заранее. Указанный алгоритм не рассчитан на учет обратного перемешивания между стадиями, но позволяет рас-считыцать многокомпонентные системы с нелинейной равновесной зависимостью. В основу алгоритма положен метод Ньютона-Рафсона, использующий кусочно-линейную аппроксимацию нелинейных уравнений математической модели процесса, в которую входят ра вновесная зависимость, покомпонентный и общий материальные балансы на стадиях, суммирующие уравнения (сумма мольных долей всех компонентов на каждой стадии равна единице) и баланс энтальпий или энергетический баланс. Кусочно-линейная аппроксимация позволяет получить решение стандартным матричным методом в пределах интервала, в котором справедлива линеаризация. Данный алгоритм использован для решения задачи разделения смеси ацетона и этанола с помощью экстракции двум растворителями — хлороформом и водой В экстракционной колонне с 15 ступенями разделения. Расчет многокомпонентного равновесия проводился по трехчленному уравнению Маргулеса. Описанный алгоритм имеет двойной цикл итерации- внутренний итерационный цикл, который заключается в расчете профиля концентрации по обеим фазам при заданных расходах обоих растворителей, и внешний итерационный цикл, который заключается в выборе составов продуктов на выходе из колонны, удовлетворяющих регламенту, путем коррекции по расходам растворителей. Для достижения сходимости внутреннего итерационного цикла требуется от трех до семи итераций, тогда как для получения заданного состава продуктов требовалось 14 коррекций по расходам одного или обоих растворителей. [c.128]

    Таким образом, все перечисленные методы требуют знания кинетики массообмена (коэффициент массопередачи Ку, объемный коэффициент массопередачи Kyv, высота единицы переноса h, высота, эквивалентная теоретической ступени контакта Лт) и движущей силы процесса (Аср, А//ср, Арср, число единиц переноса л, число теоретических тарелок Лт). [c.131]

Смотреть страницы где упоминается термин Метод ступеней контакта: [c.4]    [c.142]    [c.523]    [c.293]    [c.121]    [c.4]    [c.7]    [c.57]   
Смотреть главы в:

Массопередача при ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей -> Метод ступеней контакта



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Методы контактом

Ступень

Ступень ступени



© 2025 chem21.info Реклама на сайте