Ректификация при бесконечной флегме в бесконечных колоннах

В случае колонн с непрерывным изменением состава фаз [6, 49, 50] траектории ректификации идентичны траекториям дистилляции. В работах [51, 52] было введено понятие о соединяющих линиях поля нод, или с-ли-ниях. Было показано, что поведение с-линий и дистилляционных линий качественно подобно в окрестностях особых точек концентрационного пространства, более того, подобны фазовые портреты в целом. В связи с этим исследование качественных закономерностей процесса ректификации при бесконечной флегме и бесконечной эффективности колонн можно проводить, используя как дискретную, так и непрерывную модель аппарата, результаты будут идентичны. В частности, ряд результатов по исследованию данного режима был получен на базе непрерывной модели [53, 54]. В этой главе используется дискретная модель, однако все полученные результаты с успехом могут быть перенесены на непрерывную модель. [c.85]

Если декантатор установлен на боковом продукте и поток этого продукта конечен, то при бесконечной флегме в точке вывода траектория ректификации не претерпевает изменений (она лежит на с-линии). Точка бокового продукта лежит на ноде жидкость—жидкость, проходящей через одну из точек траектории ректификации в пределах области расслаивания. Точка питания является центром тяжести продуктовых точек, к которым приложены веса, равные относительным отборам продуктов. На рис. ПМО показаны траектории ректификации в колонне с декантатором на верхнем, нижнем и боковом продуктах и выводом одной жидкой фазы из системы. [c.130]

Ректификация при бесконечной флегме в конечных колоннах [c.130]

Процесс ректификации в бесконечных колоннах при конечной флегме определяется закономерностями образования зон постоянных концентраций. [c.151]

Значение исследования ректификации в бесконечных колоннах при конечной флегме определяется тем, что энергетические затраты на разделение являются основными. Эти затраты пропорциональны значению минимальной флегмы, т. е. флегмы, необходимой для обеспечения заданного разделения в колонне с бесконечным числом ступеней в каждой секции. Таким образом, вопросы синтеза оптимальных схем разделения, как это показано в главе VI, непосредственно связаны с анализом и расчетом режима минимальной флегмы. [c.151]

РЕКТИФИКАЦИЯ ИДЕАЛЬНЫХ СМЕСЕЙ В БЕСКОНЕЧНЫХ КОЛОННАХ ПРИ КОНЕЧНОЙ ФЛЕГМЕ [c.157]

Обычно различные режимы ректификации в бесконечных колоннах при конечной флегме подразделяют на два класса фракционирования. К первому относят режимы, при которых в обоих продуктах разделения содержатся все компоненты разделяемой смеси, а ко второму — все остальные режимы. [c.157]

В связи с этим для ректификации идеальных смесей в бесконечных колоннах при конечной флегме следует обобщить по- [c.161]

Рис. У-5. Взаимное расположение траекторий обратимой и адиабатической ректификации азеотропной смеси в бесконечной колонне с конечной флегмой

Расчет ректификации азеотропных смесей в режиме, близком к режиму минимальной флегмы, подтверждает закономерности, установленные теоретически для рассматриваемого типа образования новой зоны. На рис. У-10 показана расчетная линия ректификации для такого режима в колонне гетероазеотропной ректификации смеси изопропиловый спирт — вода с использованием бензола в качестве разделяющего агента [67]. Линия ректификации пересекает границу области при бесконечной флегме. Одна из зон постоянных концентраций расположена на линии, где коэффициенты фазового равновесия изопро- [c.172]

Уравнение Фенске — Андервуда. Исследование режима полного орошения сложной колонны, разделяющей многокомпонентную систему, оказывается значительно более трудным, чем в случае простой колонны, вследствие специфических особенностей варьирования концентраций сложной смеси. В самом деле, в двойных системах возможен лишь один способ варьирования состава, а именно dxy = —dx . Специфика же многокомпонентных систем состоит в том, что в них можно осуществить бесконечное множество способов изменения состава фаз. Между тем концентрации продуктов колонны и внутренних потоков паров и флегмы должны обязательно удовлетворять уравнениям материального баланса, для использования которых нужно иметь возможность оперировать ненулевыми количествами L, D ж R. Поэтому в целях исследования картину гипотетического режима полного орошения сложной колонны удобно представлять как процесс ректификации в колонне бесконечно большого сечения, при котором образуются конечные количества целевых продуктов Z) и i из конечного количества сырья L при бесконечно большом флегмовом числе. [c.356]

Ректификация в бесконечных адиабатических колоннах при конечной флегме [c.149]

Режим ректификации в бесконечных адиабатических колоннах при конечной флегме (режим минимальной флегмы) занимает промежуточное положение между двумя рассмотренными выше предельными режимами ректификации — обратимой ректификацией и ректификацией с бесконечной разделительной способностью. Этот режим характеризуется конечными и постоянными (если пренебречь тепловым взаимодействием между фазами) потоками пара и жидкости по секциям колонны. [c.149]

Для азеотропных смесей некоторые общие закономерности процесса ректификации в бесконечных адиабатических колоннах при конечной флегме сохраняют свою силу [c.163]

Определенную характеристику всякого ректификационного процесса дают предельные режимы адиабатической ректификации I) режим при бесконечном орошении колонны или при полном возврате флегмы и 2) режим, обеспечивающий данное разделение в колонне с неограниченным числом теоретических тарелок. Эти режимы характеризуют минимальные значения основных критериев трудности разделения числа теоретических тарелок и флегмового числа. Весьма важно иметь представление и об особенностях распределения концентраций при обоих режимах. Машинные методы математического моделирования процесса дают возможность всестороннего изучения указанного вопроса и получения аналогичных результатов для различных случаев разделения. [c.195]

Для того чтобы повысить процент легко кипящего продукта в дестиллате, на некоторое время прекращают его сток, или увеличивая подачу воды в дефлегматор, если колонна с дефлегматором, или, если колонна с конденсатором, весь конденсат возвращая для орошения колонны. Это — так называемый период накопления флегмы, который в периодических колоннах бывает при сухом сырье — в начале процесса ректификации, а при влажном — после отгонки влаги. В дефлегматор дают столько охлаждающей воды, сколько нужно для конденсации всех паров, идущих из колонн, но не более —-во избежание переохлаждения флегмы. При такой работе колонны ( вхолостую , при бесконечно большой флегме ) содержание легко кипящего продукта в флегме быстро повышается, о чем судят на основании анализа проб, которые время от времени берутся из пробника следующим образом. [c.256]

Рис. 1Х-12 иллюстрирует две из бесконечного числа линий ректификации, по которым может пойти периодический процесс для смеси МЭК — н-гептан — толуол в условиях полного возврата флегмы и при незначительной величине удерживаемой в колонне жидкости. Точка 3 соответствует начальному составу в кубе (загрузке), а линия 1 — составам на ступенях равновесия при наличии полного возврата флегмы по всей колонне. Каждая стрелка соответствует ступени разделения, так как соединяет точку для жидкости с точкой ее равновесия с паром Поскольку колонна работает при полном возврате флегмы, потоки пара и жидкости в сечении между ступенями (тарелками) будут идентичными по составу, и поэтому соединительные линии, дающие ломаную 1 (или 2), отвечают одновременно изменению составов и жидкости и пара. [c.225]

Предельные значения флегм ового числа. В гл. 40 мы рассматривала в случае экстракции два предельных значения флегмового числа, которые представляют интерес и для ректификации. Одним из них является бесконечно большое флегмовое число. Оно означает, что весь пар, уходящий с верхней тарелки колонны, конденсируется и конденсат полностью возвращается в колонну в виде флегмы. Тогда УУ = V ш наклон рабочей линии верхней части колонны равен единице. Если исключить также подачу исходной смеси и вывод кубового остатка, то потоки жидкости и пара УУ и V ниже точки ввода исходной смеси также будут равны между собой и равны потокам над тарелкой питания. Тогда обе рабочие линии будут иметь наклоны, равные единице, и совпадут с диагональю. Этот случай показан на рис. 41. 12, где построены и ступени равновесия. Как видно из рисунка, для [c.651]

Б. Конобеевым с соавт. было проведено исследование ректификации на системе метанол - этанол под атмосферным давлением при бесконечной флегме. Ситчатые и насадочные тарелки устанавливались в колонне диаметром 50 мм. Повышение эффективности по сравнению с ситчатой тарелкой, работавшей в обьином режиме, составило 1,5 раза, при этом на эффективность разделения оказывало положительное влияние увеличение слоя насадки на тарелке. [c.218]

Теоретическое исследование, проведенное в неразрывной связи с анализом структурных особенностей концентрационного пространства, позволило установить общие качественные закономерности ряда предельных режимов ректификации, таких как режимы обратимой ректификации и бесконечной разделительной способности (бесконечная флегма в бесконечных колоннах), а также режимы минимальной и полной флегмы. Детальный анализ первых двух режимов имеог осибенао важное значение, поскольку он в значительной степени расширяет и уточняет наши представления о возможностях и ограничениях процесса ректификации. Наряду с качественными закономерностями даны методы расчета предельных режимов. [c.11]

СТИЛЛяции. Поскольку в режиме бесконечной флегмы траектория процесса ректификации в концентрационном пространстве (линия изменения концентрации компонентов по высоте ректификационной колонны) должна лежать на одной из с-линий, структура концентрационного пространства в этом режиме определяется расположением пучков с-линий. Положение траектории ректификации при бесконечной флегме на с-линии вытекает из концепции теоретической ступени разделения и хорошо известного соотношения, получаемого из условий материального баланса [c.17]

Только одна жидкая фаза из декантатора, а при бесконечной флегме поднимающийся пар равен по составу стекающей жидкости. Если в качестве продукта отбирается одна жидкая фаза, а в колонну возвращаются обе, то точка верхнего пара лежит внутри области расслаивания и может совпадать с гетероазеотропом. Точка жидкой фазы, выводимой из системы, лежит на конце ноды жидкость — жидкость, проходящей через соответствующую концевую точку траектории ректификации. При бесконечном числе ступеней траектория ректификации должна проходить, по крайней мере, через одну особую точку, т. е. следовать по граничным элементам области ректификации до их пересечения с бинодальиой гиперповерхностью. [c.130]

Режим ректификации при бесконечной флегме в конечной колонне (режим полной флегмы) является одним из предельных режимов, наиоолсс приолнжснных к раоочим условиям. В общем случае при этом режиме внутренние потоки пара и жидкости I/ и L бесконечны, входные и выходные потоки — конечны частным случаем является режим с полным возвратом одного или обоих продуктов разделения. Если для двух рассмотренных ранее предельных случаев — режима обратимой ректификации и режима бесконечной эффективности разделения— составы продуктов разделения полностью определяются структурой концентрационного симплекса разделяемой смеси и могут быть установлены без проведения потарелочных расчетов, то в данном случае такой расчет является неизбежным. Математическое описание процесса является наиболее простым для ректификации в конечных колоннах. Оно не отличается от [c.130]

Рассмотрим кратко общие качественные закономерности ректификации идеальных смесей при конечной флегме в бесконечных колоннах [76]. Для анализа влияния флегмового (парового) числа на составы продуктов разделения зафиксируем величину отбора (D = onst). Из уравнений (V.1) и (V.2) следует, что с увеличением R при достаточно малых R(S) (первый класс фракционирования, x iB = x iH=Xip) фигуративные точки продуктов с постоянной скоростью удаляются от точки питания по прямой, проходящей через ноду жидкой фазы питания. При этих условиях сохраняется термодинамическая обратимость при смешении потоков в точке питания и сохраняют свою силу уравнения материального баланса и фазового равновесия в районе питания, выведенные для процесса обратимой ректификации. [c.158]

Рис. У-2. Диаграмма областей возможных составов продуктов трехкомпонентной идеальной смеси при ректификации в бесконечной колонне с конечной флегмой

Рис. У-З. Диаграмма области возможных составов верхнего продукта при ректификации четырехкомионентной идеальной смеси в бесконечной колонне с конечной флегмой

Сравнение относительного веса о/й о обоих сырьевых потоков колонны с критерием X позволяет судить о характере работы средней секции. При этом могут представиться три случая. Если отношение весов слоев сырья больше критерия, ёоШо, то промежуточная секция работает как лютерная, вес флегмы в ней больше веса встречных паров и в секции, как говорят, происходит ректификация жидкости если отношение весов слоев сырья оказывается меньше критерия, К>ёо1ёо, то промежуточная секция работает как концентрационная, вес паров в ней больше веса встречной флегмы и в секции, как говорят, происходит ректификация паров если же имеет место вполне возможный и реальный случай, когда отношение весов слоев сырья равно критерию, У =ёо1ёо, то процесс, происходящий в средней секции нельзя уподобить ни работе концентрационной, ни работе лютерной секции, ибо в этом случае веса встречных паровой и жидкой фаз равны по всей высоте секции, а фигуративная точка их разности на тепловой диаграмме, являющаяся полюсом для проведения оперативных линий, передвигается в бесконечность. [c.125]

Сборник фракций имеет обычно 60 пробирок емкостью 20 мл каждая. Он помещен в эксикатор, защищенный кожухом из метал-У лической сетки. Сборник фракций применяют при ректификации, протекающей как при атмосферном, так и остаточном (до 1 мм рт.ст.) давлении. После заполнения 30 пробирок следует звуковой сигнал или автоматически подается следующий диск с пробирками. При заполнении всех пробирок по соответствующему сигналу регулятор флегмы отключается и колонна начинает работать с бесконечным флегмовым числом, т. е. без отбора дистиллята. [c.426]

После того, как выбран вариант раодслглгмя путем яналняя областей возможных составов продуктов разделения в режимах бесконечной разделительной способностп и обратимой ректификации. и после того, как определены минимальное флегмовое число и минимальное число ступеней разделения, расчет и оптимизация процесса ректификации в конечной колонне при конечной флегме для выбранных таким образом параметров О, N Е Я осуществляются итерационными потарелочными методами, как это описано в главе УП. [c.186]

Поэтому при оптимальном проектировании [67] необходимо дополнительно выбрать числа теоретических тарелок по колоннам и суммарные паровые потоки. С этой целью были пред ряртттелыю исследованы режимы полной и минимальной флегмы для рассматриваемого гетероазеотропного комплекса. В первой колонне комплекса линия ректификации соединяет узловые точки области ректификации, соответству.ющие изопропанолу и тройному гетероазсотропу. При бесконечной разделительной способности линия ректификации проходит по границе области, а для режима с полным разделением фаз заканчивается на бинодали. Расчетное исследование показало, что траектория ректификации при бесконечной разделительной способности проходит от точки изопропанола по стороне изопропанол — бензол до бинарного азеотропа, а затем по границе между об- [c.292]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология