Изменение концентраций в тарелках ректификационной колонны

Схематически процесс, протекающий на тарелке ректификационной колонны вследствие имеющейся разницы температур и концентраций, заключается в изменении составов жидкости и пара в направлении установления между ними физико-химического равновесия (рис. 22). Вследствие переноса массы в вертикальном направлении — паром вверх, а жидкостью вниз — этот процесс установления фазового равновесия нарушается, но в благоприятную сторону, так как при этом происходит обогащение пара нижекипящими компонентами [1]. Короче говоря, поток [c.44]

ИЗМЕНЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ В ТАРЕЛКАХ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ [c.252]

Изменение концентраций в тарелках ректификационной колонны 253 [c.253]

Пример 8.1. Рассчитать ректификационную колонну с колпачковыми тарелками при следующих исходных данных нагрузка по пару = 18 ООО кг/ч нагрузка по жидкости 0 = 25 ООО кг/ч плотность паров рц = 4,25 кг/м плотность жидкости р, = = 800 кг/м поверхностное натяжение о = 0,02 Н/м число ступеней изменения концентрации Пст = 24. Вспениваемость жидкости средняя, давление в колонне атмосферное. [c.227]

При движении жидкости но тарелке в ректификационной колонне ее концентрация х изменяется от некоторого значения Хо на входе до значения Ху на выходе. Изменение состава жидкости происходит за счет взаимодействия с паровым потоком, поступающим на тарелку в количестве V, и эффекта продольного перемешивания, учитываемого коэффициентом турбулентной диффузии Ве (рис. 59). Если положить, что локальный к.п.д. Мерфри — [c.382]

До настоящего времени число тарелок в колоннах Л т (абсорбционных и ректификационных) определяют делением числа ступеней изменения концентраций (Мс) на к. п. д. тарелки [c.49]

Основу математического описания ректификационной колонны составляет математическое описание процесса массопередачи на отдельной тарелке. При сделанных предположениях относительно характера движения жидкости и пара на тарелке ее математическое описание представляется системой уравнений, одно из которых служит характеристикой гидродинамической модели идеального смешения для жидкости (11,14), а другое — описанием гидродинамической модели идеального вытеснения для пара (II, 15). Интенсивность источника массы для уравнения, отражающего изменение состава пара по высоте массообмен-ного пространства тарелки, в данном случае можно выразить соотношением (11,26). Поскольку рассматривается разделение бинарной смеси, ее состав полностью характеризуется концентрацией только одного компонента, например легкого. [c.71]

Заметим (это существенно для последующего анализа), что масса жидкости в кубе в случае периодических процессов, как правило, значительно превышает ее массу, находящуюся на тарелках (или в слое насадки) ректификационной колонны. Кроме того, принято, что изменения (перестройка, релаксация) концентраций и температур на тарелках колонны вполне успевают за сравнительно медленным течением процесса. [c.1072]

Расчет тарельчатых ректификационных колонн методами построения ступеней изменения концентраций (теоретических тарелок) и определения к. п. д тарелки (коэффициента обогащения). [c.704]

В ректификационных колоннах изменение концентрации жидкости и пара происходит на тарелках, конструкция которых имеет большое значение для обмена жидких и газообразных веществ и передачи тенла. В промышленности применяют главным образом [c.30]

Теоретически можно предположить, что в пределе каждая тарелка тарельчатой ректификационной колонны соответствует одной ступени изменения концентрации. Однако практически поднимающийся с тарелки колонны пар никогда не достигает по своему составу равновесного состава над жидкостью при входе на тарелку, т. е. практически на тарелке ynразделения смеси при заданных условиях, всегда значительно больше числа ступеней изменеиия концентрации Ne, необходимых при тех же условиях, т. е. [c.487]

Распределение концентраций основных компонентов смесей углеводородов С4 по высоте экстрактивно-ректификационной колонны для разделения смесей бутана и бутилена-2 иллюстрируется рис. 115, на котором состав выражен в относительных молярных процентах углеводородов без учета наличия разделяющего агента. Из этого рисунка видно, что наибольшее изменение концентрации бутана и соответственно бутиленов происходит между 10 и 35-й тарелками. В этой области и располагается точка контроля. [c.325]

Рис. 4-107. Изменение концентрации Аг на тарелках верхней ректификационной колонны — ниже и выше места отбора обогащенной фракции.

Рис. 4-107. <a href="/info/24329">Изменение концентрации</a> Аг на тарелках <a href="/info/1104028">верхней ректификационной колонны</a> — ниже и выше <a href="/info/642735">места отбора</a> обогащенной фракции.

Ректификационные колонны. После определения числа теоретических тарелок для конструирования ректификационной колонны необходимо найти число действительных или реальных тарелок. При этом следует отметить, что разделительное действие теоретической тарелки в каждом отдельном случае эквивалентно определенному числу единиц переноса [38]. Коэффициент эффективности разделительного действия тарелки показывает, какое число теоретических тарелок может заменить действительная тарелка в отношении достигаемого на ней изменения концентраций, т. е. [c.59]

Число ступенек соответствует числу идеальных га-релак в верхней ректификационной колонне. Горизонтальный участок ступеньки (допустим 2—3) показывает изменение концентрации азота в жидкости на идеальной тарелке, а вертикальный участок ступеньки (допустим 3—4) —изменение концентрации пара на той же тарелке. [c.28]

Изменение концентрации жидкости и пара происходит на тарелках (или па-садке) ректификационной колонны. Для разделения воздуха и газовых смесей применяют колпачковые (рис. 35) и ситча- [c.445]

Определение числа тарелок производят проведением горизонтальных и вертикальных отрезков между кривой равновесия и рабочими линиями МР и / 1 . Начиная от точки Ы, проводят горизонталь 1 до пересечения с кривой равновесия, затем вертикаль до пересечения с рабочей линией, после чего проводят горизонталь 2 и т. д. До точки Р отрезки 1, 2, 3, 4 и 5 проводят от верхней рабочей линии после точки Р процесс идет уже в нижней части колонны и горизонтальные отрезки 6, 7, 8, 9, 10 я 11 проводят от нижней рабочей линии. Последнюю горизонталь // проводят так, чтобы она пересекала прямую Хг . Число полученных при построении ступеней или треугольников соответствует числу теоретически необходимых тарелок ректификационной колонны. Каждый горизонтальный участок ступени соответствует изменению концентрации флегмы на тарелке, а вертикальный — изменению концентрации паров над этой тарелкой. [c.158]

Все кривые, изображенные на рис. 61, иллюстрируют весь ма высокую чувствительность контрольных тарелок к изменению параметров работы колонны (в частности, флегмового потока). Чувствительность при регулировании по контрольным тарелкам в 18—25 раз больше, чем при регулировании по составу (температуре) дистиллята. Из рис. 61 следует также, что номер контрольной тарелки мало зависит от заданной величины допустимых колебаний в составе дистиллята. Другими словами, контрольная тарелка является достаточно определенной характеристикой ректификационной системы. Изменение приращений концентрации на тарелках, исчерпывающей секции колонны носит аналогичный ха рактер. [c.242]

Задание 1 — кривая ИТК сырья задание 2 — требование на содержание примесей в продуктах задание 3 — условие подачи сырья в колонну подпрограмма 1— разбиение непрерывной исходной смеси на условные дискретные компоненты и переход от кривой ИТК к концентрациям компонентов подпрограмма 2 — расчет по линейной модели ориентировочных значений показателей четкости и температурных границ разделения и далее на их основе расчет величин отборов продуктов подпрограмма 3 — расчет доли отгона сырья на входе в колонну и определение их энтальпии подпрограмма 4 — поверочный расчет тарельчатой модели ректификационной колонны с определением состава продуктов, температуры и величины потоков пара и жидкости на тарелках подпрограмма 5 —ручное или машинное изменение параметров задачи, числа тарелок или режима работы колонны по дпpiD грамма 6 — уточнение содержания примесей в продуктах на основе обратного перехода от условных дискретных компонентов к непрерывной смеси подпрограмма 7 — расчет составов продуктов из концентраций в кривые ИТК и стандартной разгонки и вычисление дополнительных показателей качества нефтепродуктов. [c.89]

Расчетам ректификации многокомпонентного сырья носвяп1 ено большое "шсло работ [10, И, 13—231. Требуемая погоноразделительная способность промышленных ректификационных колонн выделения зтилбензола и о-ксилола была рассчитана по методике, разработанной для разделения близкокиняш,их веш еств [23,241. Эта методика, применяемая при расчетах на электронно-вычислительных машинах, характеризуется следу-юш,ими основными положениями. Программа составлена для заданных условий разделения, т. е. когда определены требуемые чистоты и отборы продуктов. В этом случае распределение ключевых компонентов известно, а распределение других компонентов смеси уточняется при расчете. Расчет проводят сцособом от тарелки к тарелке с определением мольных концентраций компонентов жидкой и паровой фазы. Количество молей жидкости и пара по высоте секций колонны постоянно. Вследствие небольшого изменения температур относительные летучести компонентов принимали постоянными по высоте колонны. [c.78]

Соотношение (11.95) позволяет сделать вывод о том, что в общем случае при одних и тех же условиях ВЭТТ колонны будет меньше ВЕП, т. е. одна теоретическая тарелка будет вызывать меньшее изменение концентрации, чем одна единица переноса. Но в расчетах это не дает каких-либо преимуществ ВЕП перед ВЭТТ. Тем более, что при очистке вещества от трудноудаляе-мой примеси (примесей), когда (а—1)<1, различие между величинами ВЭТТ и ВЕП, как следует из соотношения (11.95), вообще становится несущественным. Поэтому, хотя понятие ВЕП является теоретически обоснованным, в практике глубокой очистки веществ для сравнивания эффективности ректификационных колонн обычно используется более наглядная величина ВЭТТ. [c.74]

Очевидно, что каждая ступень построенной ломаной заключена между кривой равновесия и рабочей линией одной теоретической тарелки колонны. Аналогично поступают и при расчете насадочных ректификационных колонн. В этом случае вводится понятие эквивалентной высоты теоретической тарелки — высота насадки, которая имеет тот же коэффициент разделения, что и одна теоретическая тарелка, т. е. участок наса-дочной колонны, на котором происходит изменение состава, соответствующее одной ступени диаграммы Мак-Кэба — Тиле, Как следует из изложенного выше, при увеличении числа тарелок концентрация низкокипящей фракции в жидкости приближается к 1007о. но некоторые бинарные смеси отличаются тем, что содержание дистиллата достигает заданной величины меньше 100%, которая не может быть превышена при ректификации даже в случае бесконечно большого числа тарелок. Такие смеси называются азеотропными. Они отличаются тем, что кривая Х = Х ) пересекает диагональ диаграммы равновесия, где кривая равновесия проходит через точку [c.456]

Ректификация в насадочных колоннах, в отличие от таретьчатых колонн, в которых контакт жидкости с паром происходит дискретно на тарелках, в насадочных ректификационных колоннах осуществляется непрерывный контакт фаз. Последнее обстоятельство приводит к нес-бходи-мости использования для математического описания насадочных колонн дифференциальных уравнений, определяющих изменение концентраций компонентов в потоках по колонне. [c.264]

Пример 7-17. В тарельчатой ректификационной колонне, в которую поступает на разделение жидкая смесь, содержащая 51,5% (мол.) легколетучего компонента, требуется получать дистиллят с концентрацие 97,5% (мол.). По экспериментальным данным коэффициент обогащения (к. п. д.) тарелки принятой конструкции т] [уравнение (7-21)] для данной смеси в интервале концентраций 50 — 100% (мол.) практически не зависит от состава жидкости и для данной скорости пара равняется 0,5 (одинаков у всех тарелок). Определить требуемое число тарелок в верхней части колонны двумя способами а) через число ступеней изменения концентрации, считая, что средний к. п. д. Т1 [уравнение (7-19)] таков же, как и к. п. д. отдельных тарелок б) непосредственным построением числа действительных тарелок с учетом т]о = 0,5 (метод кинетической кривой). [c.327]

На одной из тарелок ректификационной колонны в верхней (укрепляющей) ее части кипит смесь азота и кислорода. Концентрация азота в жидкости, стекающей с тарелки, 50% (мол.). Найти состав жидкости, стекающей сверху на данную тарелку, если одна ступень изменения концентрации соответствует одной тарелке. Число флегмы 2,3. Верхний продукт принять за чистый азот. Данные о равновесных составах см. в табл. XLVII. [c.329]

Определить необходимое число тарелок в ректификационной колонне периодического действия для разгонки смеси хлороформ — бензол под атмосферным давлением. Исходная смесь содержит 38% (мол.) хлороформа, дистиллят до.ижен содержать 97% (мол.), кубовый остаток после перегонки — 10% (мол.). Коэффициент избытка флегмы 2. Данные о равновесных составах см. в табл. XLVII. На одну ступень изменения концентрации приходится 1,4 тарелки. [c.330]

Рассмотрим применение понятия теоретическая тарелка для оценки эффективности ректификационной колонны. Концепция теоретической тарелки означает, что в реальном аппарате существуют такие два сечения, в которых уходящие потоки — из нижнего жидкости, а из верхнего пара — находятся равновесии. Высота аппарата, заключенная между этими се- 4№иями, эквивалентна одной теоретической тарелке. Равновес-состояние двухфазной -компонентной системы при посто- 1НН0М давлении характеризуется ( —1) числом независимых временных. С другой стороны, концентрации компонентов в аждом сечении описываются соответствующими уравнениями материального баланса, и переход от сечения к сечению определяется изменением лишь одной степени свободы — температуры [c.17]

Несмотря на простоту изготовления, 5-образные тарелки в ректификационных колоннах большей производительности, чем 30 м 1ч кислорода, не применяются, так как их недостатком является изменение направления движения жидкости на соседних тарелках, вследствие чего не сохраняется постоянная разница концентраций азота и кислорода в жидкости на тарелках и в нарах, поступающих к пей с нижележантей тарелки. Поэтому площадь тарелки используется недостаточно эффективно. [c.146]

Для вычисления числа тарелок ректификационной колонны существует несколько способов. Одни способы базируются на понятии о теоретической тарелке, или ступени изменения концентрации. Теоретической называют такую тарелку, на которой поднимающиеся пары и стекающая жидкость находятся в фазовом равновесии. В действительности по ряду причин равновесие на тарелке не достигается, и поэтому для перехода от числа теоретических тарелок к числу действительных вводят соответствующий коэффициент, называемый средним к. п. д. тарелки Еобщ, т. е. общ = [c.248]