Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Ректификация в конечных колоннах при конечной флегме

    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]


    Конечной точкой расчета элементов ректификации укрепляющей колонны является достижение на нижней тарелке состава флегмы, стекающей навстречу поднимающемуся потоку сырьевых паров. Состав этих потоков, нижней флегмы и сырья, также Должен отвечать условию, накладываемому уравнением концентраций на встречные на одном уровне потоки. Это условие состоит в том, что, например, прямая, соединяющая на тепловой диаграмме фигуративную точку нижней флегмы колонны с полюсом 52( 0,62). должна пройти через фигуративную точку L (а, С о) сырьевых паров, подающихся под нижнюю тарелку колонны. При аналитическом расчете колонны это требование выражается в том, что подстановка соответствующих значений в уравнение (VI. 29) превращает его в тождество (VI. 9)  [c.244]

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

    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]

    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]

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

Рис. У-5. Взаимное расположение траекторий обратимой и адиабатической ректификации азеотропной смеси в бесконечной колонне с конечной флегмой Рис. У-5. <a href="/info/1346113">Взаимное расположение</a> <a href="/info/332174">траекторий обратимой</a> и <a href="/info/332413">адиабатической ректификации</a> <a href="/info/939613">азеотропной смеси</a> в <a href="/info/332167">бесконечной колонне</a> с конечной флегмой
    РЕКТИФИКАЦИЯ В КОНЕЧНЫХ КОЛОННАХ ПРИ КОНЕЧНОЙ ФЛЕГМЕ [c.184]

    Для азеотропных смесей при ректификации в конечных колоннах с конечной флегмой имеют место все те особенности процесса, которые проявляются и при предельных режимах 5-образный характер траектории неоднозначность разделения возможность пересечения траекторией границ областей ректификации. [c.186]

    Путем анализа возможных составов продуктов разделения (см. главу II) определяются промежуточные и конечные продукты системы простых колонн обратимой ректификации и простых колонн адиабатической ректификации при конечной флегме. [c.217]

    В данном случае оказывается возможным использовать в каждой колонне четкое разделение. При этом в режиме конечной флегмы преодолевается граница между областями ректификации 1,2,234 . [c.219]

    Для случая конечной флегмы Я аналитические уравнения очень сложны, и проще пользоваться графическими методами [78]. Однако когда равновесная линия на интересующем участке может быть представлена прямой, число теоретических тарелок просто определить и аналитически [80]. Именно такой случай имеет место при расчете условий ректификации в колонне выделения НВ из природного водорода. Для крайней верхней части диаграммы (см. рис. 16) уравнение рабочей линии, исходя из формулы (3. 6), можно представить в виде [c.40]

    Ректификация - разделение жидких и сжиженных газовых смесей, основанное на диффузионном обмене вещества между неравновесными фазами и сопровождаемое межфазным теплообменом [4]. Ректификация осуществляется в ректификационных колоннах, состоящих из куба-испарителя, колонны с внутренними распределительными устройствами и конденсатора. Образовавшиеся в кубе-испарителе пары проходят через колонну снизу вверх, контактируя со стекающей жидкостью. Из колонны пар поступает в конденсатор, откуда часть образовавшегося конденсата, называемого флегмой, возвращается в верхнюю часть колонны, а остаток представляет собой конечный продукт-дистиллят. Флегма стекает вниз, контактируя с паром, и попадает в куб-испаритель, где вновь испаряется. Внутреннее распределительное устройство, предназначенное для контакта жидкости и пара, представляет собой тарелки различных конструкций или насадки. Методом вакуумной ректификации пользуются также в случае разделения термолабильных жидкостей. [c.28]

    В этом уравнении приходными статьями теплового баланса являются тепло, вносимое в колонну с сырьем, и тепло, сообщаемое низу колонны через кипятильник. Подведенное в колонну тенло распределяется на тепло, уносимое с конечными продуктами ректификации (ректификат О и остаток Н), и тепло, отводимое с верха колонны, Q для образования флегмы. [c.133]

    Процесс ректификации осуществляют в ректификационных колоннах. Колонна состоит из куба, в котором устанавливают нагревательный элемент (или нагревательный элемент может быть выносным), внутреннего распределительного устройства и конденсатора. Разделяемую жидкость нагревают в кубе колонны до температуры кипения поднимаясь вверх, она контактирует со стекающей вниз жидкостью. Пары обогащаются низко-кипящим компонентом и поступают з конденсатор. Одна их часть в виде флегмы возвращается в колонну, другая (дистиллят) представляет собой конечный продукт. Если после первой ректификации нужная чистота продукта не достигнута, процесс дистилляции повторяют или же применяют очистку других видов. [c.173]

    На рис. 79 показана схема экстракции и регенерации экстрагента для случая, когда компоненты А и В заметно взаимно растворимы. На рис. 80 приведена соответствующая фазовая диаграмма. В результате ректификации экстракта Е получают остаток (С) и пар Q, выходящий из ректификационной колонны сверху. После конденсации последнего образуются две равновесные жидкие фазы V и К, которые разделяются в отстойнике. Принято, что температура отстаивания равна температуре экстракции. В результате отстаивания получают один слой, содержащий в основном регенерированный экстрагент V и, если необходимо, флегму V для орошения колонны, а также слой К, обедненный экстрагентом. Этот слой вместе с рафинатом также подвергают ректификации, в результате которой получают конечный рафинат / и пар и. Образующиеся после конденсации пара II жидкие фазы также разделяются в отстойнике. Если хорды равновесия, соединяющие точки, которые соответствуют составам фаз, получаемым в отстойниках, проходят на фазовой диаграмме [c.155]


    В другом случае для ректификации экстрагента может быть использована специальная колонна, нижний продукт из которой будет соответствовать составу В). Верхний продукт (конечный экстракт) представляет собой в основном бинарный раствор компонентов А — С, состав которого будет выражаться точкой, получаемой при пересечении продолжения линии ВЕ со стороной А — С на треугольной диаграмме (рис. 81). Если бинодальная кривая ограничивает небольшую область на диаграмме (при этом концентрация Хсе мала), получаемый продукт С будет недостаточно чистым. Однако соотношения летучестей в системе иногда не позволяют применить другой способ. Введением флегмы в экстрактор (см. главу VI) можно увеличить значение Хсе, но соотношение С/Л в конечном экстракте все равно не может быть больше отношения, определяемого тангенсом касательной, проведенной из точки В к бинодальной кривой. [c.158]

    Если удается достигнуть многократного повторения простой дистилляции и частичной конденсации, то жидкая смесь может быть полностью разделена на составляющие ее компоненты. Такой процесс носит название ректификации, а аппараты для его осуществления называются обычно ректификационными колоннами. При дистилляции молекулы, отрывающиеся с поверхности испарения, сохраняют одно и то же направление движения до достижения поверхности конденсации, ректификация же основана на том, что поток жидкости направляется навстречу поднимающемуся потоку пара. В колонне поток жидкости (конденсата) стекает сверху вниз навстречу потоку пара, а пар проходит в направлении снизу вверх. При соприкосновении жидкости и пара часть пара конденсируется за счет соприкосновения с более холодной жидкостью, а теплота, выделившаяся при конденсации, расходуется на частичное испарение жидкости. Так как испаряется в первую очередь низкокипящий компонент, а конденсируется в первую очередь высококипящий, то в результате многократных встреч жидкости и пара по высоте колонны пар все время обогащается низкокипящими, а жидкость — высококипящими компонентами. Таким образом, основным условием проведения процесса ректификации является отсутствие равновесия между фазами на всем пути движения. По мере продвижения по колонне имеет место процесс массообмена между жидкой и паровой фазой. В верхней часть-колонны непрерывно получается пар, который после конденсации дает готовый продукт — дистиллят из нижней части колонны вытекает менее летучий компонент — кубовый остаток. Конечным продуктом перегонки может служить не только дистиллят, но и кубовый остаток. Чтобы получить на выходе из колонны пар, содержащий в чистом виде низкокипящий компонент, необходимо, чтобы жидкость, с которой соприкасается пар на выходе из аппарата, мало отличалась по составу от пара. Схемы осуществления процесса показаны на фиг. 85. В схеме (фиг. 85, б) конденсатор 1 является одновременно дефлегматором. В нем происходит частичная конденсация пара с образованием флегмы, которая полностью возвращается в колонну. Несконденсировавшийся остаток пара проходит в конденсатор 2, где образуется дистиллят, который выводится из колонны. [c.229]

    Ректификация может производиться непрерывно или периодически. При периодической ректификации жидкость заливают в куб, доводят до кипения и подают образующийся пар в ректификационную колонну. Ректификацию ведут до тех пор, пока не получат в кубе жидкость заданного состава. Колонна для непрерывной ректификации состоит из двух частей нижней 1 (исчерпывающей) и верхней 3 (укрепляющей) (фиг. 86). В исчерпывающей нижней части колонны образуется жидкий кубовый остаток, состоящий почти целиком из труднолетучего компонента. Часть кубового остатка непрерывно отводится, а часть снова испаряется н подается обратно в колонну. Поднимаясь по колонне и обогащаясь легколетучим компонентом, пар доходит до дефлегматора 5, где часть пара конденсируется с образованием флегмы и стекает вниз в колонну, а часть пара поступает в конденсатор 6, где образуется конечный дистиллят, направляющийся из конденсатора в сборник 7. Подача исходной жидкости производится непрерывно на питательную тарелку, которая является верхней тарелкой исчерпывающей части колонны. На питательной тарелке поступившая жидкость смешивается с флегмой и затем стекает по тарелкам исчерпывающей части колонны. При таком непрерывном процессе состав жидкости и пара в каждом участке колонны остается неизменным. Если смесь содержит п взаимно растворимых компонентов, то для ее непрерывной ректификации необходимо иметь п—1 последовательно соединенных ректификационных колонн. Для каждого добавочного компонента, если число их больше двух, требуется отдельная колонна [c.230]

    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]

    В предыдущих главах рассматривались качественные закономерности процесса ректификации и связанные с этим вопросы расчета предельных режимов ректификации и синтеза схем разделения. При проектировании ректификационных установок следующей псобходимой стадией является расчет рабочих режимов ректификации (режимы с конечной флегмой и конечным числом стугаеней разделения) и выбор оптимальных значений таких параметров, как давление в колонне, флегмовое число, число ступенМ разделения, отбор продуктов и положение тарелки питания. [c.245]

    Если при этом единственным теплом, подводимым в кипятильник, является тепло избыточного перегрева водяного пара, то ввиду его сравнительной незначительности оно не покрывает всей потребности процесса однократного испарения и последнее не могло бы иметь места, если бы температура флегмы gi не была выше температуры в кипятильнике. В результате процесса однократного испарения флегма g- охлаждается и принимает температуру остатка. Аналогичное рассуждение показывает, что температура на второй тарелке должна быть выше температуры ti на первой тарелке, на третьей тарелке больше, чем на второй, на четвертой больше, чем на третьей и т. д. В этом случае в отгонной колонне устанавливается положительный градиент температуры по направлению снизу вверх. Как указывает А. М. Трегубов, такой обращенный по сравнению с обычным градиент температуры препятствует эффективной ректификации. Однако путем подвода в кипятильник достаточного количества тепла В можно добиться условий, при которых флегма g будет иметь любую желательную температуру. Опыт показывает, что оптимальные условия отвечают равенству температур X флегмы и /д остатка. Конечно, можно подать в кипятильник больше тепла В и снизить температуру ниже /д, но в этом случае на первой тарелке понизится суммарная упругость Раш углеводородных паров, уменьшится вес парового орошения и нарушится работа колонны. Исходя из изложенного, рекомендуется принимать температуру на первой тарелке такой же, как и в кипятильнике. В обычной ректификационной колонне, разделяющей бинарную смесь в отсутствии перегретого водяного пара, это равенство = могло бы не быть, но в рассматриваемом случае оно вполне возможно вследствие присутствия перегретого водяного пара. Поэтому в обычных колоннах поступают наоборот, задаваясь количеством тепла В, вводимого в кипятильник, определяют режим колонны, [c.393]

    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-2. <a href="/info/9942">Диаграмма областей</a> возможных составов продуктов трехкомпонентной <a href="/info/928573">идеальной смеси</a> при ректификации в <a href="/info/332167">бесконечной колонне</a> с конечной флегмой
Рис. У-З. Диаграмма области возможных составов верхнего продукта при ректификации четырехкомионентной идеальной смеси в бесконечной колонне с конечной флегмой Рис. У-З. <a href="/info/9942">Диаграмма области</a> возможных составов <a href="/info/332468">верхнего продукта</a> при ректификации четырехкомионентной <a href="/info/928573">идеальной смеси</a> в <a href="/info/332167">бесконечной колонне</a> с конечной флегмой
    Исследование обш,ил качественных закономермостсй предельных режимов ректификации имеет своей основной целью установление закономерностей реального процесса в конечных колоннах при конечной флегме. Такой переход от предельных режимов к реальному возможен благодаря непрерывному характеру зависимости составов продуктов разделения от параметров процесса ректификации — флегмового (парового) числа [c.184]

    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]

    Непременным условием высокой эффективности колонны является хороший контакт паров со стекающей вниз по колонке частью конденсата, называемой флегмой. Поэтому очень важным фактором, сказывающимся на эффективности разделения, является так называемое флегмовое число. Флегмовым числом называют отношение количества флегмы (в молях) к количеству дистиллата (в молях), отобранного за единицу времени. Максимальная эффективность колонки достигается при полном орошении, когда весь конденсат возвращается в колонку. Для данной колонки при полном орошении и данной скорости перегонки можно вычислить максимально достижимое количество теоретических тарелок. Конечно, полное орошение имеет практическое значение только при калибровке колонки и при установлении равновесия. В процессе ректификации колонка должна работать с возможно меньшим флегмовым числом, чтобы вся операция занимала меньше времени. Согласно Розу [1441, флегмовое число следует выбирать равным числу теоретических тарелок колонки. Нецелесообразно работать с флегмовым числом, меньшим /3 или большим числа тарелок колонки. Конечно, большое значение имеет относительная летучесть компонентов перегоняемой смеси, так как при большей летучести можно выбрать относительно меньшее флегмовое число. Некоторые авторы рекомендуют также менять флегмовое число в зависимости от того, отгоняется ли основная или промежуточная фракция. Во время отгонки промежуточной фракции сле- [c.225]

    Следующий этап процесса — очистка бутадиена, осуществляемая в трех последовательных колоннах 5 с общим числом тарелок 120. В процессе ректификации бутадиен и следы соединений с более низкими температурами кипения (изобутан, изобутилен, бутилен-1, бутан и метилацетилен) удаляются в виде дистиллата. Кубовая жидкость, содержащая бутилен-2, ацетиленовые углеводороды С4 и высококипящие примеси, объединяется с кубовой жидкостью колонны 2 и полученная смесь подается в колонну 6 с 20 тарелками. В этой колонне в качестве кубовой жидкости отделяются углеводороды С5 и примеси с еще более высокими температурами кипения. С целью очистки бутадиена от ацетиленовых соединений, в частности от метилацетилена, не отогнанного в колонне /, отбор бутадиена производится не со 120-й, а со 101-й тарелки. Как ВИД1Ю из табл. 43, при этом обеспечивается низкое содержание ацетиленовых углеводородов в конечном продукте и концентрирование этих примесей во флегме, отбирая небольшие количества которой можно выводить из системы ацетиленовые углеводороды во избежание их накопления. [c.324]

    При расчете изображенного на рис. 20 узла ректификации в качестве исходных данных принимаем концентрации кислорода в конечных и промежуточных продуктах Ухи г/кь Хт, г/др,1, содержание аргона в сыром аргоне г/лрг и в газообразной фракции уф2 концентрационный градиент АХфг в нижнем сечении аргонной колонны коэффициент извлечения аргона Р=Лрг/Ар2/бг/в2 долю жидкости Як1Ялр в потоке, поступающем из конденсатора аргонной колонны в ВК средние разности температур в охладителях флегмы. Из теплового баланса установки определяем долю [c.94]

    Чтобы добиться полного разделения, процесс многократно повторяют, для чего испарившуюся часть вновь конденсируют, пропуская противотоком стекающей вниз жидкости (флегме). Описанный процесс фракционной перегонки называется ректификацией, его осуществляют в вертикальных цилиндрических трубах (колоннах), снабженных горпзонтальпылги иерегородка.мп в виде металлических сеток плп колпачков для увелпчонпя поверхности контакта жидкостп с газом. В конечном счете наверху колонны собирается почти чистый газообразный азот, а внизу —почти чистый жидкий кислород. [c.164]


Смотреть страницы где упоминается термин Ректификация в конечных колоннах при конечной флегме: [c.23]    [c.84]    [c.169]    [c.224]    [c.28]    [c.86]    [c.86]    [c.18]    [c.51]    [c.164]    [c.163]   
Смотреть главы в:

Многокомпонентная ректификация -> Ректификация в конечных колоннах при конечной флегме




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Ректификация колонны

Флегма



© 2024 chem21.info Реклама на сайте