Гидродинамика н кинетика ректификации

В настоящей монографии сделана попытка систематически изложить физико-химические и инженерные основы ректификации разбавленных растворов, включая вопросы фазового равновесия жидкость — пар, гидродинамики, кинетики и аппаратурного оформления процесса. Рассмотрены конкретные примеры применения ректификации в производстве чистых и особо чистых веществ. Подобное издание, насколько известно, еще не появлялось ни в Советском Союзе, ни за рубежом. Общие проблемы и специфика производства особо чистых веществ освещены в монографии Б. Д. Степина с сотрудниками Методы получения особо чистых неорганических веществ . Там же даны характеристики всех наиболее употребительных способов очистки. Понятно, что процессу ректификации уделено при этом ограниченное внимание. [c.4]

ГИДРОДИНАМИКА И КИНЕТИКА РЕКТИФИКАЦИИ [c.69]

Вакуумная ректификация все шире применяется во многих отраслях промышленности. Для правильного выбора оптимального давления процесса необходимо учитывать влияние давления не только на равновесные соотношения, но и на гидродинамику и кинетику ректификации, которые определяют производительность и эффективность ректификационной аппаратуры. Сведения об оптимальном давлении в процессе ректификации некоторых органических и неорганических растворов были опубликованы ранее рядом исследователей [1—5]. [c.34]

Сов. химик-технолог, чл.-кор. АН СССР (с 1968). Р. в Москве. Окончил Московский хил ико-технол. ин-т (1940). В 1940—1946 в Сов. Армии. В 1946—1963 работал в Физико-хим. ин-те им. Л. Я. Карпова, с 1963 работает в Ин-те общей и неорг. химии АН СССР. Осн. исследования связаны с разделением смесей. Изучал гидродинамику и массообмен при диффузном пленочном течении. Впервые показал, что перенос компонента из жидкости в пар при ректификации происходит не только вследствие диффузии, но и вследствие процессов испарения и конденсации, обусловленных теплообменом между фазами. Предложил методы расчета кинетики ректификации и пленочной физ. абсорбции при различных режимах течения фаз. Изучил кинетику и механизм молекулярной дистилляции и кристаллизации бинарных смесей из расплава. [c.283]

В настоящее время известно большое количество алгоритмов расчета массообменных процессов (ректификация, экстракция, абсорбция, адсорбция и т.д.), отличающихся степенью детализации отдельных элементов, но, по сути, предназначенных для решения систем уравнений материального и теплового балансов, нелинейность которых зависит от точности описания парожидкостного равновесия, кинетики массопередачи, гидродинамики потоков. Объем входной информации зависит от точности модели, однако выходная информация подавляющего большинства алгоритмов практически одинаковая — профили концентраций, потоков и температур по высоте аппарата и составы целевых продуктов. Правда, соответствие результатов расчета реальным данным будет определяться тем, насколько точно в модели воспроизведены реальные условия. [c.314]

Математическая модель ректификации включает балансовые соотношения, парожидкостное равновесие, кинетику массопередачи, гидродинамику потоков. [c.81]

Определение оптимального давления по максимальной степени разделения оправдано лишь в тех случаях, когда речь идет о выборе оптимальных условий для уже существующей колонны (при данных ее размерах и данной пасадке). При проектировании колонны иа заданную производительность в качестве критерия оптимизации целесообразно принять минимальный объем колонны (или максимальную производительность единицы объема), что требует учета как кинетики, так и гидродинамики ректификации. Оптимальное давление и температура ректификации, соответствующие минимальному [c.118]

Некоторое различие в значениях числовых коэффициентов в уравнениях (III.4), (III.9), описывающих процесс абсорбции в роторном лопастном абсорбере, и в уравнениях (III.18) и (III.19), описывающих кинетику массообмена при адиабатической ректификации в роторном лопастном ректификаторе, следует отнести за счет неполной аналогии в гидродинамике взаимодействия газового и жидкостного потоков. В первом случае распределение жидкости на лопасти осуществляется через отверстия в полом валу ротора, а во втором — с помощью лоткового распределительного устройства. [c.150]

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 паром и жидкостью на ступенях контакта, а реальная ступень с разделительной способностью, определяемой с учетом конечной скорости процессов массопередачи, протекающих в условиях конкретного характера движения взаимодействующих потоков пара и жидкости. Использование концепции реальной ступени разделения позволяет существенно повысить точность расчетов, однако требует значительно большего объема информации для построения математической модели процесса, что приводит к необходимости более углубленного изучения таких строго не описываемых сторон процесса ректификации, как гидродинамика взаимодействия пара и жидкости в колоннах и кинетика массопередачи в многокомпонентных смесях. [c.313]

В сборнике дано краткое содержание около 200 научно-исследовательских работ по массообменным процессам химической технологии, выполненных в СССР в 1965 г., но еще не опубликованных в печати. Эти работы посвящены общим вопросам теории и расчетной практики процессов массопередачи, гидродинамике и кинетике массообмена отдельных технологических процессов в системах газ — жидкость и жидкость — жидкость (абсорбция, ректификация, молекулярная дистилляция, дистилляция в токе водяного пара, жидкостная экстракция), газ —твердая фаза и жидкость — твердая фаза (сушка, адсорбция, экстрагирование кристаллизация), а также процессов, осложненных химической реакцией. [c.2]

В настоящем сборнике приведены в аннотационной форме сообщения о 188 работах, выполненных в 1965 г., но еще не опубликованных. В сборник вошли работы по общей теории процессов массопередачи, гидродинамике и кинетике массообмена отдельных технологических процессов (абсорбция, ректификация, молекулярная дистилляция, дистилляция в токе водяного пара, экстракция, сушка, адсорбция, кристаллизация, хемосорбция, катализ и др.), а также по методам их расчета. Конечно, здесь нашли отражение далеко не все исследования, выполненные в разных научных учреждениях нашей страны по данной проблеме, а только те работы, которые были своевременно представлены в редакцию сборника. К сожалению, в этот выпуск не удалось включить аннотации группы работ, представленных на Всесоюзную конференцию по ректификации (Баку, 1966). Их опубликование намечается в следующем выпуске. [c.3]

В работе предпринята попытка проведения расчета процесса многокомпонентной ректификации, исходя из концепции реальной тарелки, учитывающей гидродинамику и кинетику массообмена. В основу разработанной математической модели положены уравнения для расчета обогащения паровой фазы на реальной тарелке, предложенные X. Л. Туром и преобразованные Е. Н. Константиновым и А. М. Николаевым [1, 2]. [c.212]

При рассмотрении влияния давления на показатели работы вакуумных ректификационных колонн следует обратить внимание на следующие особенности. Во-первых, с понижением давления фазовое равновесие сдвигается, как правило, в сторону, более благоприятную для разд тения продуктов, и снижается их температура кипения. Во-вторых, давление в колонне оказывает значительное влияние на гидродинамику и кинетику процесса ректификации. [c.160]

К. В табл. У-29 приведены некоторые опытные данные, характеризующие эффективность ректификации изотопов киолорода в насадочной колонне. По данным авторов упомянутой выше работы, оптимальное давление ректификации кислорода составляет 150 мм рт. ст. Авторы работы пришли к выводу, что закономерности и соотношения для расчета гидродинамики и кинетики ректификации в ко-лонпах с мелкой насадкой, основанные на опытных данных, полученных при температуре выше 350 К, пригодны и для случая низкотемпературной ректификации в колоннах данного типа. В связи с этим, для расчета данного процесса рекомендуется использовать фавиеныя, приведенные в гл. Ш, при условии, что скорость массопередачи контролируется кинетикой процесса в лшдкой фазе. [c.202]

Вместе с тем ректификация остается доминирующим процессом разделения, и задача снижения энергозатрат должна решаться повышением эффективности ее работы. На стадии проектирования необходимо иметь более точные данные по нарожидкостному равновесию, по кинетике массопередачи и гидродинамике потоков с тем, чтобы проектировать процесс с меньшими запасами по флегме, поверхности теплообмена, высоте аппаратов. [c.487]

Ряд вопросов гидродинамики и кинетики низкотемпературной ректификации молекулярного кислорода в колонне со спиральнопризматической насадкой 2 X 2 X 0,2 мм были рассмотрены в работе [139]. В качестве рабочей смеси использовали разбавленный раствор молекул, содержащих тяжелый изотои кислорода в жидко.м кислороде Температура рактификации составляла [c.202]

Использование концепции реальной ступени разделения позволяет существенно повысить точность расчетов, однако требует значительно большего объема информации для построения математической модели процесса, что приводит к необходимости более углубленного изучения таких строго не опйсыв,аемых сторон процесса ректификации, как гидродинамика взаимодействия потоков шара и жидкости в колоннах и кинетика массопередачи в многокомпонентных смесях. [c.30]

Следовательно, начальным этапом построения математической модели ректификационной установки является разработка математического описания, которое состоит из взаимосвязанных описаний кинетики массопередачи, гидродинамики потоков, равновесных зависимостей, уравнений тепловых и материальных балансов элементов установки. При этом гидродинамика движения потоков пара и жидкости оказывает двоякое влияние на разделительную способность отдельных элементов. С одной стороны, влияние гидродинамики проявляется через общую структуру взаимодействующих потоков пара и жидкости (макроуровень), а с другой стороны, влияние гидродиками-ки сказывается на характеристиках интенсивности локального массообмена между контактирующими потоками пара и жидкости. Именно сложность такого двоякого учета влияния гидродинамических условий взаимодействия контактирующих потоков на эффективность массопе,редачи в ректификационных установках явилась одной из причин широкого использования концепции теоретической ступени разделения. Другой причиной являются значительные трудности теоретического описания процессов межфазного массообмена в многокомпонентных смесях, особенно в случае ректификации смесей компонентов с существенно различными физико-химическими свойствами. [c.31]

Разработанные к настоящему времени системы программного обеспечения решения зддачи анализа процесса многокомпонентной ректификации, особенно позволяющие учитьивать основные закономерности процессов разделения) (неидеаль-ность разделяемой смеси, кинетика массопередачи и гидродинамика ступеней разделения), позволяют надеяться на создание на их основе эффектив ых методов синтез,а схем разделения. [c.88]