Коэффициент полезного действия реальной тарелки

При расчете массообменных процессов переход от теоретических тарелок к реальным вызывает определенные затруднения, которые преодолеваются привлечением понятия коэффициента полезного действия тарелок. Коэффициент полезного действия теоретической тарелки равен единице, поскольку это идеальная тарелка. К. п. д. реальных тарелок меньше единицы, поэтому число реальных тарелок всегда больше числа теоретических тарелок, рассчитанного описанным способом. [c.78]

Сущность понятий ректификация, ректификационная колонна, теоретическая тарелка, флегмовое число, режимы минимального и полного орошения, уравнения фазового равновесия и встречных неравновесных потоков. Конструкции реальных тарелок. Коэффициент полезного действия реальной тарелки. [c.123]

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ РЕАЛЬНОЙ ТАРЕЛКИ [c.120]

Коэффициентом полезного действия (к. п. д.) учитывается реальная кинетика массообмена на действительных ступенях (тарелках), на которых [c.429]

Определив число теоретических ступеней разделения, обычно обнаруживают, что это число меньше числа реальных тарелок. Следовательно, реальная тарелка работает не идеально, и поэтому работу тарелки оценивают по отношению найденного числа теоретических ступеней разделения к числу реальных тарелок. Это отношение называют средним относительным обогащением или средним коэффициентом полезного действия тарелки (по Киршбауму) [103] [c.136]

Средний (для всей колонны) коэффициент полезного действия является простым отношением, выраженным в процентах. Так, если колонна, имеющая восемь реальных тарелок, дает разделение, отвечающее лишь шести теоретическим тарелкам, то коэффициент полезного действия будет равен 75%. коэффициент полезного действия индивидуальной тарелки выражают обычнО коэффициентом Мэрфри [75—76], [c.28]

Эта задача сводится к определению сравнительной эффективности или коэффициента полезного действия реальной тарелки, являющегося переходным фактором от теоретической ступени контакта к реальной. [c.208]

Коэффициент полезного действия реальной тарелки определяется как отношение разрыва между составами паровых фаз, поднимающихся со смежных тарелок колонны, к тому разрыву, который имел бы место, если бы рассматриваемая г-я тарелка была идеальной [c.357]

Из сравнения реальной тарелки с теоретической вытекает понятие о коэффициенте полезного действия реальной тарелки. [c.120]

Для усиления контакта между паром и жидкостью и тем самым с целью приближения паров и жидкости к состоянию равновесия был проведен ряд конструктивных усовершенствований тарелок. Так, было увеличено количество прорезей в колпачках, а следовательно, и увеличено число пузырьков, на которые разбиваются проходящие пары увеличен слой жидкости на тарелке, через который (слой) должны пройти пары, создан достаточный слой пены на тарелке и т. п. И все же на самых совершенных колпачковых тарелках достигается лишь 70—80% теоретически возможного обогащения паро-в часто этот процент несколько ниже 60. Число, показывающее, во сколько раз практическая тарелка работает хуже теоретической, называется коэффициентом, полезного действия тарелки-, его величина равна 0,6—0,8. Это значит, что для получения нужной степени фракционировки надо ставить в 1,5—2 раза больше реальных тарелок, чем требовалось бы теоретических тарелок. [c.88]

В реальных аппаратах вследствие кратковременного контакта взаимодействуюш,их фаз и ограниченной плош,ади межфазной поверхности на каждой тарелке равновесие не достигается, поэтому число действительных тарелок Лд больше числа теоретических. Отношение Л /Лд = т , причем Т1с<С 1> выражает средний коэффициент полезного действия реальных тарелок или достигаемую на них среднюю. степень приближения к фазовому равновесию. Заимствуя из опыта величину Г1с и рассчитав число теоретических тарелок, находят требуемое число действительных тарелок, а по расстоянию между ними — искомую рабочую высоту аппарата Н = Выбор величины йт зависит от вида массообменного процесса, конструкции аппарата, физических свойств и гидродинамического режима [c.453]

Коэффициент полезного действия ректификационной тарелки, измеряющий степень отклонения реальной тарелки от теоретической, часто определяется по усредненному для всей колонны значению как отношение числа теоретических тарелок, необходимых для назначенного разделения, к действительному числу тарелок, практически обеспечивающих получение продуктов заданной степени чистоты, ср = Л/теор/ пр. [c.355]

Концентрация равновесна реальной концентрации пара УJ. Коэффициенты полезного действия по Мерфри могут характеризовать эффективность тарелки и целом только при полном перемешивании жидкости и пара на тарелке, когда состав на ней определяется одним значением и а ,. [c.331]

Для оценки эффективности отдельной тарелки в практике спиртовой промышленности пользуются средним коэффициентом полезного действия реальных тарелок. Этот коэффициент равен отношению числа теоретических тарелок, необходимых для перегонки, к числу реальных тарелок, необходимых для той же пели. [c.124]

Уравнение (3.76) наглядно отражает многоступенчатость процесса ректификации и большую ее эффективность по отношению к простой перегонке. Так, например, при а = 2 содержание примеси в дистилляте в ходе процесса однократной перегонки нельзя уменьшить более чем в два раза по сравнению с ее содержанием в исходной смеси. В результате же ректификации этой смеси на колонне, содержащей всего лишь 10 тарелок, следует ожидать, в соответствии с уравнением (3.76), уменьшения содержания примеси в очищаемом веществе примерно на три порядка. В действительности, правда, результат будет получаться иной, поскольку разделение, достигаемое на реальной тарелке, всегда меньше теоретически возможного, т. е. составляет лишь долю (50—90%) того разделения, которое соответствует теоретической тарелке, и характеризуется соотношением (3.74). Для выражения количественной характеристики этого различия, которая носит название коэффициента полезного действия (КПД) тарелки, используется несколько способов. Так, по способу Хаузена [190—192] эффективность реальной тарелки выражается в виде отношения количества интересующего компонента, перешедшего в единицу времени из одной фазы в другую на данной тарелке, к соответствующему его количеству, которое перешло бы за это же время и в том же направлении при условии достижения на тарелке фазового равновесия. [c.71]

О коэффициенте полезного действия тарелки можно судить также по степени изменения концентрации жидкости на реальной тарелке по сравнению с теоретической тарелкой. Так, приняв, что [c.128]

В разделе I теоретическая тарелка была определена как тарелка, осуществляющая идеальную простую перегонку, т. е. создающая такое различие между составом жидкой смеси и составом ее пара, которое следует из кривой равновесия. Там же было приведено общее описание вывода этого понятия с помощью кривых температура кипения—состав и указано на возможность сравнения эффективности колонн по числу теоретических тарелок. Теоретической тарелкой тарельчатой колонны называют такую..тарелку, на которой пар и жидкость, покидающие тарелку, могут достичь равновесного состава. Таким образом, каждая тарелка как бы осуществляет теоретически идеальную простую перегонку. На реальных тарелках разделение смеси бывает несколько меньшим, чем для теоретической тарелки, что объясняется недостаточным перемешиванием, тенденцией к пенообразованию, уносом капель и конструктивными особенностями колонн различного диаметра. Было предложено большое число всевозможных типов тарелок, которые сильно различаются по коэффициенту полезного действия. Последний выражает отношение реально наблюдаемого разделения к теоретическому и может быть выражен двумя способами. [c.28]

Величина Ро называется фактором разделения в безотборном режиме. Фактор разделения определяет разделительную способность колонны. Чем больше величина 0 отличается от а, тем больше эффект разделения, достигаемый в ректификационной колонне, по сравнению с эффектом разделения при обычном испарении жидкости. Уравнение (П-21) наглядно отражает многоступенчатость процесса ректификации и большую ее эффективность по отношению к простой перегонке. В это уравнение входит величина п— число теоретических тарелок (ЧТТ). В действительности разделение, достигаемое на реальной тарелке, всегда меньше теоретического. Практически межфазовое разделение на реальных физических тарелках в колонне составляет лишь долю (50—70%) от того разделения, которое соответствует теоретической тарелке и характеризуется соотношением (П-19). Эта доля носит название коэффициента полезного действия (к.п.д.) тарелки. Из многочисленных литературных данных известно, что к.п.д. тарелок различных конструкций существенно отличаются друг от друга. Таким образом, для оценки разделительной способности тарельчатой колонны, помимо знания величины и числа реальных тарелок в колонне, необходимо знать также и величину к.п.д. этих тарелок при выбранных условиях проведения процесса. [c.43]

Мерой эффективности реальной, или действительной,тарелки является коэффициент полезного действия (КПД) ее. В практике определяют КПД не отдельной-тарелки, а средний КПД тарелок всей колонны или значительного ее участка, который равен отнощению числа тарелок (п) необходимых для осуществления заданного разделения смеси, к числу реальных (Л ), необходимых для той же цели [c.285]

Коэффициент полезного действия колонны учитывает скорость массопереноса на реальных ступенях (тарелках), на которых равновесие не достигается. Величина зависит от многих факторов (скоростей фаз, их физических свойств, структуры потоков и др.). Обычно ее находят по опытным данным. [c.35]

Мы оперировали до сих пор теоретической ректификационной тарелкой, предполагающей, что покидающие ее паровая и жидкая фазы находятся в равновесии. Достигаемое при этом обогащение пара низкокипящим компонентом является максимально возможным и равно Ур — у (рис. XI-17). В реальных аппаратах вследствие кратковременного и несовершенного контакта пара и жидкости фазовое равновесие на тарелке не достигается, поэтому действительное обогащение пара /д — у меньше теоретически возможного, т. е. у — у < Ур — У- Следовательно, для достижения заданной степени разделения смеси действительное число тарелок в аппарате п должно быть больше числа теоретических тарелок п. . Отношение Яср = njn < 1 называется средним коэффициентом полезного действия ректификационной колонны. [c.537]

В основе расчета тарельчатых колонн лен ит концепция теоретической тарелки . Этот метод основывается на предположении, что на теоретически идеальной тарелке газ и жидкость находятся в состоянии равновесия. Хотя это предположение и не вполне точно для любой из реально осуществленных тарелок (на которой значительная часть газа даже не вступает в контакт с уходящей жидкостью), оно значительно упрощает расчеты отклонение работы реальных тарелок от идеальных условий можно удобно учитывать, введя понятие коэффициента полезного действия тарелки . [c.13]

Ясно, что чем ближе состав y к составу ус, тем ближе работа реальной контактной ступени к теоретической тарелке, тем больше ее эффективность или коэффициент полезного действия. [c.357]

Из понятия теоретическая тарелка следуе , что в тарельчатой колонне жидкость на любой тарелке будет давать в идеальных условиях пар, состав которого будет отличаться от состава жидкости на величину, равную соответствующей величине на диаграмме равновесия состав пара—состав жидкости, И Что этот пар будет конденсироваться на следующей верхней тарелке, образуя жидкость. Таким образом, разница в составах жидкости на данной тарелке и на следующей будет соответствовать разнице, наблюдаемой на диаграмме равновесия. В действительности при работе реальной колонны разность составов бывает меньше теоретической поэтому применяют коэффициент полезного действия тарелки, которая представляет собой отношение [c.11]

Коэффициентом полезного действия (к. п. д.) учитывается реальная кинетика массообмена на действительных ступенях (тарелках), на которых никогда не достигается равновесие. Величина к. п. д. зависит от ряда факторов, в том числе от скоростей фаз, их перемешивания, взаимного направления движения, а также физических свойств фаз и др. Значения к. п. д. находятся обычно опытным путем они колеблются в очень широких пределах (0,3—0,8 и более). [c.452]

В связи с этим переход от теоретических ступеней разделения к реальным тарелкам осуществляется, как правило, путем использования коэффициентов полезного действия, полученных при обследовании аналогичных промышленных установок. [c.247]

Необходимое количество теоретических тарелок дестиллера слабой жидкости равно 5 (стр. 150). Считая коэффициент полезного действия тарелки 0,7 и принимая одну тарелку для запаса на случай колебания нагрузки, находим необходимое количество реальных тарелок [c.190]

Коэффициент полезного действия реальной тарелки может иметь различное значение для различных компонентов в этом случае при определении степени извлечения каждого компопента по графику Кремсера (рис. 8. 7) или по ураинению (8. 26) принимают число теоретических тарелок т, опроделяемоо из соотношения [c.238]

Очевидно, что основным и единственным способом снижения расхода пара является увеличение числа теоретических тарелок дестиллера и теплообменника за счет увеличения числа бочек или высоты насадки, а также за счет интенсификации работы этих аппаратов путем повышения коэффициента полезного действия реальной тарелки. Увеличивая число бочек и высоту дестиллера и теплообменника на 20—25%, можно ликвидировать холодильник газа и снизить расход пара на 10%, т. е. до 1400 кг/т соды (или 0,9 мгкал/т соды). [c.263]

Учитывая условность понятия о коэффициенте полезного действия тарелки, А. Плановский и А. Касаткин [57] предложили вообще отказаться от этого понятия и заменитр. его числом реальных тарелок, эквивалентным единице переноса , т. е. такому изменению рабочей концентрации у, которое численно равно [c.134]

На реальных тарелках практически никогда не достигается к. п. д. 100%, что возможно для идеальных тарелок обычно к. п. д. составляет 50—90% . Это вызвано, во-первых, тем, что перемешивание пара и жидкости в большинстве случаев не является совершенным, и, во-вторых, тем, что пар, особенно при больших скоростях, увлекает брызги жидкости на вышележащую тарелку. Кроме того, колонны, как правило, работают не с бесконечным флегмовым числом, а с конечным, так как целью любой ректификации является получение дистиллята. Как показал Аншюц [133], коэффициент полезного действия тарелок может быть учтен при графическом построении теоретических ступеней разделения по методу Мак-Кэба и Тиле. [c.97]

Основное условие теоретической ступени контакта - равенство химических потенциалов компонентов в фазах, равенство их температур и давггений, что практически невозможно достичь в реальных условиях, и каждая такая ступень работает с отклонением от идеальной. Степень такого отклонения обычно оценивают отношением изменения концентрации на реальной и теоретической ступенях контакта и называют эффективностью реальной ступени контакта или тарепки (иногда - коэффициентом полезного действия - к. п. д. тарелки). [c.146]

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]

Принято также выделять алгоритмы, позволяющие проводить расчеты разделения неидеальных смесей, расчеты сложных колонн и их комплексов. На ранних этапах создания общих алгоритмов расчета процесса многокомпонентной ректификации введение различного рода допущений было вполне оправдано, так как основной целью работ являлась разработка методов решения систем уравнений математического описания и обеспечения сходимости итерационных схем решения. В дальнейшем введение учета неидеальности разделяемой смеси и концепции реальной ступени разделения потребовало существенной доработки созданных алгоритмов. При этом часто предпринимались попытки использования уже разработанных алгоритмов, например, основанных на концепции теоретической ступени разделения [202, 212] в решении задач с учетом реальной разделительной способности тарелки [230, 281], определяемой через коэффициент полезного действия (к. п. д. Мэрфри) [230, 281, 130] или к. п. д. испарения [230]. При этом отмечалось, что введение к. п. д. испарения более предпочтительно, чем учет разделительной способности тарелки через к. п. д. Мерфри [230, 281]. В таких алгоритмах обычно принималось допущение постоянства к. п. д. для всех ступеней разделения и относительно всех компонентов разделяемой смеси. Введение таких к. п. д. ступеней разделения приводит к большой вероятности появления на некоторых итерациях расчета отрицательных величин концентраций компонентов, что исключает возможность продолжения расчетов [130]. С целью преодоления таких трудностей обычно использовались либо различные модифицированные определения эффективности ступени разделения [230, 281], либо вводилась коррекция величин к. п. д. в процессе решения. Последнее в свою очередь может являться причиной зависимости получаемого решения от способа задания начальных приближений или даже получений неоднозначного решения задачи [130]. В то же время в результате ряда расчетных и теоретических исследований [130, 132, 183] было показано и подтверждено экспериментально, что эффективности ступеней разделения существенно различны и, кроме того, эффективность каждой ступени различна по отношению к компонентам разделяемой смеси. Возможным выходом из такой ситуации (необходимость учета указанных явлений при обеспечении достаточной устойчивости итерационных схем расчета) может служить прием, основанный на отказе от использования к. п. д. в математическом описании ступени разделения с реализацией прямого расчета, составов фаз, уходящих со ступени разделения [130]. В этом случае учиты- [c.52]