Число теоретических ступеней разделения и число единиц переноса

Эффективность экстракционной колонны характеризуется числом теоретических ступеней или числом единиц переноса, требующихся для разделения. [c.235]

N — число теоретических ступеней разделения п — число единиц переноса [c.125]

Иначе протекает процесс в насадочной колонне. Изменение концентрации здесь в каждом слое между сечениями Уг и у пропорционально у — у. Только когда кривая равновесия и рабочая линии расположены параллельно (см. рис. 796), имеет место случай, при котором ЧЕП и число теоретических ступеней разделения п совпадают, поскольку в рассматриваемой области концентраций разность у — у остается постоянной. Такая зависимость наблюдается при ректификации идеальных смесей, компоненты которых имеют мало различающиеся температуры кипения. Подобные смеси. используют главным образом при испытании колонн. Вообще, по обогащающему эффекту единица переноса идентична теоретической ступени разделения, рассчитанной для разности концентраций у —у, являющейся средней между значением у —у1 и соответствующей разностью концентраций у1—уь в конце единицы переноса [71]. [c.123]

Сравнение числа теоретических ступеней разделения и числа единиц переноса [c.124]

Высоту (длину) зоны массообмена Як можно определить по требуемому числу теоретических ступеней разделения Пт и высоте и, эквивалентной одной теоретической ступени, либо по требуемому числу единиц переноса Шк и высоте кт, эквивалентной единице переноса [c.194]

Метод противоточной кристаллизации из расплава в принципе аналогичен другому распространенному двухфазному методу разделения смесей — ректификации. Разделение в кристаллизационной колонне, как и в ректификационной, основано на различии составов сосуществующих фаз. При осуществлении противоточной Кристаллизации разделяемая смесь может также вводиться в среднюю часть колонны, с одного конца которой находится устройство для кристаллизации, а с другого — устройство для плавления. В этом случае кристаллизационная колонна местом ввода разделяемой смеси условно делится на две секции, которые, в соответствии с указанной аналогией, можно назвать укрепляющей и исчерпывающей соответственно. Для характеристики противоточной кристаллизации используются основные понятия и термины, применяемые в ректификации высота эквивалентной теоретической ступени (ВЭТС), высота единицы переноса (ВЕП), флегмовое число, степень отбора продукта и т.д. При испытании отдельных типов кристаллизационных колонн получена величина ВЭТС до 4 сж и ниже отсюда следует, что противоточная кристаллизация в ряде случаев может успешно конкурировать с ректификацией. [c.48]

Удельная производительность, или удельная нагрузка, обычно выражается в м 1м -ч разделительная же способность аппарата, определяемая интенсивностью (эффективностью) массопере-дачи в нем,— числом теоретических ступеней разделения (ЧТТ) или числом единиц переноса массы (ЧЕП). [c.110]

Сначала обычными методами (графически или аналитически) находят число единиц переноса (Тп) или число теоретических ступеней (Пт.п), обеспечивающее при противотоке фаз заданную степень разделения. Далее определяют к х или /г кв и по уравнению (VI.133) или (VI.134) находят требуемую высоту колонны. [c.238]

На равновесных данных и материальном балансе базируется расчет числа равновесных ступеней контакта (числа теоретических тарелок или единиц переноса), необходимых для заданного разделения. Сложность разделения определяется тем, какая степень извлечения наиболее желательна с точки зрения экономики. Требуемое время контакта между взаимодействующими потоками или необходимая высота колонны могут быть рассчитаны, если данные по скорости переноса массы между газовой и жидкой фазами представлены в виде к. п. д. тарелки или высоты единицы переноса массы (ВЕП). [c.383]

Число единиц переноса, необходимое для данного разделения, тесно связано с числом теоретических тарелок или ступеней разделения в тарельчатых или в других аппаратах со ступенчатым изменением рабочих концентраций. Уравнения, решенные относительно ВЕП, имеют внд [c.403]

В центробежных экстракторах за счет действия поля центробежных сил улучшается не только разделение, но и смешение фаз. Смешение и сепарирование протекают одновременно и многократно повторяются. К основным достоинствам центробежных экстракторов можно отнести большую производительность, высокую интенсивность массообмена, возможность разделения систем с незначительной разностью плотностей фаз, низкую удерживающую способность и малое время пребывания. Однако центробежные экстракторы неприменимы для экстракционных систем, в которых протекает химическая реакция при длительном времени контакта фаз. Производительность экстрактора определяется шириной ротора, число теоретических ступеней— его диаметром, высота единицы переноса (ВЕП) — шириной участка насадочной части ротора в радиальном направлении. Частота вращения ротора достигает 1200— 3000 мин-, а диаметр — 1,2—1,5 м. [c.148]

Исходя из способов определения числа теоретических ступеней, показанных в этой главе, можно ожидать, что существует зависимость между числами единиц переноса, например и числом теоретических ступеней N. Если рабочая и равновесная линии прямые, то решение получается простое и его можно пояснить с помощью рис. 39. 11. Рассмотрим отрезок насадочной колонны, достаточный для осуществления разделения, достигаемого в одной теоретической ступени. Высота этой насадочной секции определяется для абсорбции по уравнению [c.601]

До сих пор были рассмотрены лишь методы, позволяющие рассчитать необходимое для разделения число теоретических ступеней или число единиц переноса. Испытания колонны с применением [c.135]

Расчет требуемой высоты колонны при фиксированном разделении состоит в определении числа кажущихся единиц переноса (рассчитанных в условиях идеального вытеснения). Он может быть проведен графическим методом. После определения величины Н общую высоту колонны находят из уравнения (64). Та же методика расчета применяется и в случае введения понятия о высоте теоретической ступени. Соотношения для расчета Н и Н з ряда моделей даются в следующем разделе. [c.198]

Понятие единицы переноса и теоретической ступени. Эффективность экстракционной колонны может быть охарактеризована либо числом теоретических ступеней, либо числом единиц переноса, требующихся для разделения. Понятие теоретической ступени аналогично понятию теоретической тарелки в дистилляции или абсорбции и, несмотря на его искусственность, иногда применяется, например, при проектировании смесительно-отстойных экстракторов. Это понятие не может, однако, служить основой для решения фундаментальных проблем массопередачи. [c.99]

Скорость процесса абсорбции может быть выражена также высотой единицы переноса (ВЕП), что соответствует высоте Аэ аппарата, эквивалентной одной теоретической ступени разделения (одной теоретической тарелке). Обозначая общую ВЕП в концентрациях фаз через Но у ъ Ьа число единиц переноса — через Л"о I/ и Л о X, число теоретических тарелок — через высоту аппарата — через к и пределы изменения концентраций для всего аппарата — через уу,, /к и хк, получим [c.40]

Фактор экстракции, представляющий собой отношение наклонов линии равновесия к рабочей линии,позволяет также учитывать экономические показатели при проектировании экстрак-ционной установки. При значениях фактора экстракции, меньших единицы (см. главу VI), степень извлечения в случае непрерывной противоточной экстракции ограничена даже при бесконечном числе теоретических ступеней разделения или единиц переноса. [c.397]

Использовать ректификационную колонну для определения коэффициента разделения целесообразно в тех случаях, когда величина е = а—1 мала, ибо колонна позволяет многократно увеличить измеряемый эффект разделения. Однако этот эффект зависит не только от коэффициента разделения, но и от эффективности колонны, характеризуемой числом теоретических ступеней разделения (ЧТСР) п или числом единиц переноса (ЧЕП). Эти величины изменяются в зависимости от гидродинамического режима ректификации и свойств разделяемой смесп, в том числе от коэффициентов диффузии в жидкой и паровой фазах, и даже при постоянном режиме ректификации (температура, давление, нагрузка) не являются константами прибора (колонны). Поэтому определение а с помощью ректификационной колонны представляет задачу с двумя неизвестными и для ее решения необходимо использовать два независимых уравнения. В некоторых работах, игнорируя это принципиальное положение,величину п оценивали приблизительно в предварительных опытах, используя другие системы с известным значением а [25, 26] по тогда, естественно, и получаемое значение оказывается неточным. [c.24]

При расчете необходимой высоты слоя насадки по числу теоретических ступеней разделения = пк , а по числу единиц переноса (по Н-58) н = N yhoy. [c.57]

Эффективность колонн, оцениваемую числом теоретических ступеней разделения (ЧТСР) или числом единиц переноса (ЧЕП), определяют путем ректификации эталонной бинарной смеси (обычно при полной флегме). Выбор смеси для испытания колонн производят прежде всего с учетом ожидаемой эффективности и условий ректификации (давления). Смеси с большим коэффициентом разделения непригодны для испытания колонн высокой эффективности, и наоборот. В общем случае для бинарных растворов коэффициент разделения зависит от состава смеси и температуры (давления) и поэтому меняет свое значение по высоте колонны. Это обстоятельство не позволяет пользоваться для определения эффективности ректификационных колонн простыми аналитическими соотношениями, изложенными в гл. И, и заставляет прибегать к более трудоемким и менее точным графическим методам расчета. С другой стороны, при малых коэффициентах разделения небольшая неточность принимаемой величины а вызывает значительную погрешность определения числа теоретических ступеней разделения, т. е. в оценке эффективности колонны. [c.134]

Расход адсорбента принимают равным (1,1 Ч- 1,3) 1мин. Число ступеней определяют через число теоретических ступеней разделения или путем нахождения числа единиц переноса массы, обеспечивающего разделение в заданном диапазоне составов. [c.519]

Жидкость состава Ь (рис. 1) будет кипеть при 4 и находиться в равновесии с паром состава с. Тарелка, которая вызовет такое же изменение состава, какое происходит при идеальной простой перегонке, т. е. от а к й или от 6 к с, или же любое другое аналогичное изменение состава, например от с к е, и будет теоретической тарелкой. Концентрации легколетучего компонента, соответствующие этим равновесным составам пара и жидкости, отвечают концам отрезков горизонтальных прямых, лежащих между кривыми жидкости и пара на графиках подобного рода. Так как кривые жидкости и пара сходятся на ординатах, отвечающих составам чистых веществ, то очевидно, что в любой смеси разность составов, отвечающая действию одной теоретической тарелки, будет приближаться к составу чистого вещества. Кроме того, чем величина относительной летучести ближе к единице, тем ближе лежат кривые пара и жидкости друг к другу и тем меньше будет разница в составе, отвечающая одной теоретической тарелке. Насадочная колонка (или любой другой ректифицирующий прибор), на котором производят разделение, соответствующее двум последовательным ступеням или единицам, например от а до с, эквивалентна, как принято говорить, двум теоретическим тарелкам. Если высота такой насадочной колонки равна 25 см, то ВЭТТ равна 12,5 см. Подобное рассуждение применимо к любому числу теоретических тарелок и к любой высоте колонки. В настоящее время имеются колонки, эквивалентные более чем 100 теоретическимтарелкам. Можно ожидать, что для данной колонки или насадки ВЭТТ, определенная на разных двойных смесях, будет иметь примерно одинаковую величину, если эти смеси будут близкой химической природы и будут иметь близкие величины вязкости и поверхностного натяжения. Если же эти характерные свойства смесей сильно различаются, то, повидимому, в значительной степени изменяются толщина жидкой пленки, поверхность соприкосновения газа с жидкостью и скорость диффузии. Таким образом, одна и та же колонна или насадка может обладать весьма различными величинами ВЭТТ. Выражение рабочей характеристики колонны с помощью представлений о сопротивлении переносу вещества через пленку на границе раздела между паром и жидкостью получило существенное развитие, однако использование в расчетах теоретических тарелок и ВЭТТ имело и имеет значительно большее практическое значение. [c.11]

Noy—общее число единиц переноса, рассчитанное по паровой фазе п — число теоретических ступеней разделения (ЧТСР) [c.6]

Расчет процесса ректификации с помощью понятия о теоретической ступени разделения имеет преимущество общности с другими многоступенчатыми противоточными процессами разделения и позволяет использовать достижения общей теории разделения [4—6]. По ЧТСР можно рассчитывать ректификационные колонны как со ступенчатым контактом фаз (тарельчатые), так и с непрерывным контактом фаз (насадочные). В первом случае для перехода к реальным тарелкам используется коэффициент полезного действия тарелки. Во втором случае вводится величина ВЭТС (высота, эквивалентная тееретической ступени разделения), и требуемая высота слоя насадки определяется как произведение ЧТСР и ВЭТС. Однако при расчете колонн с непрерывным контактом представление о теоретической ступени разделения не отвечает реальным условиям протекания процесса и становится искусственным. В связи с этим был. разработан и в настоящее время широко применяется другой путь расчета ректификации — по числу единиц переноса. [c.54]

Направление работ, выполненных за последние 20 лет по теории экстракции, соотвегствовало роводипшимся исследованиям аналогичных прои,ессов дистилляции основное внимание уделялось главным образом изучению равновесия, методам проведения процесса и расчету числа теоретических ступеней или единиц переноса, требующихся для заданного процесса разделения. Экспериментальные работы были посвящены измерениям равновесия, определению эффективности ступени в смесительно-отстойных экстракторах и определению высоты эквивалентной теоретической ступени (ВЭТС) для дифференциально-контактных экстракторов колонного типа (ВЭТС аналогична ВЭТТ для ректифика- [c.9]

Метод теоретических тарелок получил наибольшее применение для разделения как бинарных, так и многокомпонентных смесей. Основным преимуществом этого метода перед методом числа единиц переноса является его простота в связи с использованием допущения о постоянстве. некоторых физических свойств системы и потоков в пределах небольшого из11енения концентрации компонентов, например, для одной ступени контакта или для слоя насадки небольшой высоты. [c.181]

Построения ступенек, соответствующих единицам переноса, проводят методом проб и ошибок, затраты времени на это не очень велики. Если кривая равновесия и рабочая линия являются прямыми (хотя и не параллельными), то точность метода можно повысить, используя среднее логарифмическое значение для у —ух и у1—уь-Однако в большинстве случаев погрешность, вносимая спрямлением одной или обеих кривых или использованием среднего арифметического вместо среднего логарифмического, не существенна. Чтобы наглядно представить взаимосвязь между числом теоретических ступеней разделения и числом единиц переноса, выше был намеренно рассмотрен наиболее простой из графических методов. Другие точные и приближенные методы описаны в работах Штаге и Джуилфса [71 ]. В весьма интересной статье, содержащей математическое описание понятий п и ЧЕП, Аркенбут и Смит [ 166 ] показали, что согласно их расчетам нередко ВЭТС оказывается более удобной единицей длины колонны, чем ВЕП. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология