Условия оптимальности для процессов разделения

Выполнив ряд опытов по разделению асбестоцементной суспензии при различной величине вакуума и разных положениях фильтровальной перегородки камерного фильтра по отношению к горизонту, а также исследовав различные свойства получаемых при этом осадков, удалось установить закономерности процесса разделения и выяснить оптимальные условия его проведения, обеспечивающие изготовление асбестоцементных изделий надлежащего качества. [c.122]

При испарении больших масс вещества возможны неожиданные динамические эффекты. Например, многие авторы отмечают усиление испарения малолетучего компонента при испарении более летучего с высокой скоростью. Наконец, скорость испарения зависит от состава газа, от вида и состояния поверхности испарения и от некоторых других причин. Поэтому оптимальные условия проведения процесса разделения приходится подбирать экспериментально. Но получаемые расчетные оценки оказываются весьма полезными, поскольку позволяют обосновать возможность использования испарения для целей концентрирования и выделить среди многих примесей те, на которые нужно обратить особое внимание в ходе экспериментальной проверки. Ввиду сугубо приближенного характера расчетов критерием их согласия с экспериментом является получение достаточно высокого выхода примеси в концентрат при выбранных условиях проведения процесса. [c.243]

Известен ряд способов для непосредственного определения условий оптимальности процесса без вычисления его эффективности. Все эти методы связывают качество процесса разделения с величиной граничного зерна , имеющего четко выраженный физический смысл. Он заключается в том, что для любого соотношения режимных и конструктивных параметров разделения всегда можно подобрать такой узкий класс крупности — граничное зерно , для которого данный процесс является оптимальным. [c.123]

Параметры межмолекулярного взаимодействия, в частности для модели Леннард-Джонса, могут быть найдены также из значений постоянной термодиффузии [107—109], которые нетрудно определить из результатов тех же опытов в термодиффузионной колонне с помош,ью соответствующих выражений вида (5.59) или (5.70), описывающих стационарный и нестационарный процессы в колонне. Такие косвенные определения постоянной термодиффузии представляют интерес и с точки зрения выбора оптимальных условий проведения процесса разделения, конструирования разделительной аппаратуры. Из соответствующих известных методик, по-видимому, наиболее надежной является методика, в основе которой лежит определение экспериментальной зависимости фактора разделения термодиффузионной колонны от давления находящейся в ней смеси газов [107—109]. Поскольку эта зависимость в общем виде характеризуется соотношением (5.61), то будем иметь [c.307]

Важной областью применения процессов К. является выделение отдельных веществ из их смесей. Возможности и оптимальные условия такого процесса разделения в основном зависят от характера веществ и определяются диаграммой равновесия. С этой точки зрения следует различать 1) системы с неизоморфными веществами, не образующими твердых р-ров 2) системы с изоморфными или изодиморфными веществами, образующими в широких интервалах концентраций твердые р-ры. [c.418]

Статическая математическая модель НМК не позволяет анализировать работу в динамическом режиме, определять оптимальные условия пуска, исследовать процесс разделения в режиме вынужденных колебаний и т. п. В работе [90] рассмотрен метод расчета процесса газоразделения, позволяющий исследовать разделение многокомпонентных смесей при всех известных организациях потоков как в стационарном, так и в нестационарном ( ежимах. Основой метода является то, что концентрации (I, t) каждого компонента смеси удовлетворяют системе уравнений вида [c.374]

Анализ процессов массопередачи позволяет изучить влияние различных условий проведения процесса иа характеристики конечных продуктов разделения. Кроме того, он позволяет изучить некоторые внутренние характеристики процесса, такие, как профиль изменения температуры и концентраций по высоте колонны, местоположение контрольной точки с максимальным изменением температуры или других измеряемых параметров при отклонениях в режиме эксплуатации, оптимальное место ввода питания, отбора фракций и т. п. Это [c.7]

Генерация схем производится с учетом выявленных ранее ограничений и оценок. Этапы, предшествующие непосредственно синтезу оптимальной схемы, позволяют сформировать список компонентов с учетом образования азеотропных смесей в процессе деления, добавления разделяющих агентов или избытка отдельных компонентов для обеспечения или исключения азеотропных условий, т. е. формализовать в некоторой степени этап синтеза, основанный на опыте и интуиции проектировщика. Список формируется также с учетом оригинальных разработок для разделения отдельных компонентов смеси и их физико-химических свойств. В результате этого выявляется стратегия целенаправленного поиска оптимальной схемы. Заметим, что список компонентов может отличаться от исходного питания по количеству, составу, числу компонентов. Непосредственно генерация вариантов схем заключается в анализе списка компонентов, выборе сечений и оценке получаемых схем, в том числе с учетом рекуперации тепла. Поскольку список компонентов формируется исходя из реальных условий протекания процесса (например, фазовое равновесие), математические модели должны воспроизводить эти условия. Однако если разделяемая смесь не содержит сильно неидеальные системы, то расчет можно проводить и по упрощенным методикам, поскольку такие системы чаще всего многовариантные. На рис. 2.10 схематически приведена взаимосвязь этапов синтеза. [c.142]

Если для действующей установки задача состоит в поиске оптимальных условий ведения процесса (флегмовое число, тарелка ввода питания и т. д.) при заданных конструктивных параметрах и требованиях на качество товарного продукта, то при проектировании новых установок - как в обеспечении заданных условий разделения, так и в выборе оборудования. Поскольку заданными являются состав исходного сырья и требования на качество товарного продукта, число переменных, по которым необходимо производить оптимизацию, значительно больше. [c.80]

Наиболее часто объем газовой пробы берут 1—3 мл. Очень важно, конечно, чтобы он оставался постоянным от аналнза к анализу. Поэтому нельзя допускать утечки газа в процессе ввода пробы в поток газа-носителя. Современные хроматографы дают возлюжность менять объем пробы газа, выбирая наиболее целесообразный для конкретной задачи. Если необходимо получить максимальную чувствительность при анализе, то применяют возможно больший объем пробы. При этом заведомо приходится допускать ухудшение разделения, а иногда и нарушение линейной зависимости сигнала детектора от концентрации. Все это решается в процессе подбора оптимальных условий анализа. На разделение может влиять конструкция и размер камер детектора. Достигнутое в колонке разделение компонентов может ухудшиться, если инертность детектора слишком велика или слишком велики его камеры. [c.71]

Экономичность промышленного адсорбционного разделения в основном зависит от условий протекания процессов десорбции и регенерации адсорбента, так как большая часть затрат энергии процесса относится к стадии десорбции и регенерации адсорбента. Сюда входят расход тепла на отгонку растворителя и на нагрев адсорбента до температур, соответствующих оптимальным условиям десорбции — регенерации, расход водяного пара или газа для удаления растворителя из слоя адсорбента после десорбции, расход энергии на подачу воздуха при окислительной регенерации, расход йоды на конденсацию и охлаждение растворителя и др. [c.188]

Начальное давление смеси при а = О тоже задано по условию. В ходе процесса оно распределяется по длине аппарата, достигая максимума при х = Ь. Типичные графики решения модели представлены на рис. 1Х-12. Эту модель можно использовать для оптимального конструирования аппарата разделения и нахождения оптимальных условий проведения процесса. [c.190]

Т. обр., историч. развитие Э. привело к след, разделам совр. теоретич. Э. 1) учение о строении электролитов и их электропроводности 2) учение об электрохим. равновесиях на фанице между электродом и р-ром 3) учение о скоростях электрохим. р-ций. В конце 20 в. сложился новый самостоят. раздел Э.- учение о мембранных процессах и равновесиях на фанице двух ионных систем, в к-ром рассматриваются равновесные и неравновесные процессы, возникающие при разделении двух р-ров электролитов мембраной, избирательно пропускающей ионы. Развитие этого раздела обусловлено прежде всего тем, что многие физиол. явления в живых организмах (процессы превращения энергии, распространение нервных импульсов и др.) связаны с электрохим. св-вами мембранных систем. Помимо этого, развитие Э. мембран обусловлено широким использованием разл. типов мембран в электролизерах, в хим. источниках тока, а также в установках по очистке воды (см. Мембранные процессы разделения). Прикладная Э., опираясь на достижения теоретич. Э., разрабатывает научные основы технологии электрохим. произ-в с целью создания оптимальных условий для проведения электролиза и работы хим, источников тока. [c.466]

Аналогично осуществляется разделение ионов РеЗ+—Си +— N1 + и отделение их от Ыа+-, К+- и ЫН4+-ионов. Подбирая оптимальные условия, удается с применением ионита 2.4 7 отделить следы меди от никеля, никеля от цинка, кобальта от никеля [1], ртуть(П) от меди(П) [1, 16], с применением ионита 2 4.16 — разделить пары Си +—Со + Си +—1п + Си +—Mg +. Процесс разделения лантаноидов принципиально также осуществим, но практически протекает менее успешно [167]. [c.304]

Необходимое число теоретических тарелок определяют в результате расчета ректификации по одной из вышеизложенных программ (см. стр. 48), которая входит как составная часть в программу оптимального проектирования. В данном примере проектирования процесса разделения смеси ксилолов, естественно, применялась программа для расчета ректификации близкокипящих компонентов. В программу было введено дополнительное условие, обеспечивающее всякий раз оптимальное место подачи сырья в колонну. Коэффициент полезного действия тарелок принят постоянным для всех исследуемых режимов (в примере разделения ксилолов к. п. д. тарелки принят равным 0,5). Нагрузки на дефлегматоры и кипятильники колонн подсчитывают по уравнениям [c.141]

Большая энергоемкость процессов разделения определяет необходимость создания оптимальных условий разделения реакционной смеси на целевые продукты (или фракции, имеющие товарную ценность). Последнее может быть достигнуто в результате исследования химических и физико-химических свойств отдельных компонентов, различных составляющих смеси (бинарных, тройных и других смесей), а также разделяемой смеси в целом. Именно на этом этапе удается выявить все технологические ограничения для процессов разделения, которые обусловлены как химическими свойствами разделяемых веществ (термолабильность, реакционная способность в условиях разделения и т.д.), так и их физико-хими-ческими свойствами (азеотропия, относительная летучесть компонентов и т.д.). В условиях этих ограничений и выбираются методы разделения, позволяющие их преодолеть. Из всех отобранных таким образом вариантов технологических схем на основе критерия оптимальности выбирается наилучший. Так, например, возможные последовательности выделения компонентов или фракций из исходной смеси определяются свойствами разделяемой смеси и прежде всего термодинамическими ограничениями, обусловленными ее фазовой диаграммой. Для преодоления этих ограничений и разделения разных смесей на чистые компоненты или фракции применяют как отдельные приемы и методы разделения, так и их сочетание. [c.146]

Полнота использования энергии системы. В производствах основного органического и нефтехимического синтеза многие процессы протекают с вьщелением большого количества тепла, которое должно отводиться с целью поддержания оптимальной температуры в реакторе, а следовательно, достижения оптимальных конверсий сырья, выходов целевых продуктов и производительности систем, а также обеспечения безопасных условий ведения процесса. Кроме того, многие даже эндотермические процессы протекают при высоких температурах, а последующее улавливание реакционных продуктов и их разделение на чистые компоненты или фракции протекают при более низких температурах. Следовательно, необходимо охлаждать реакционные смеси, что также приводит к появлению вторичных энергетических ресурсов. Наконец, в большинстве химических процессов образуются побочные продукты, которые могут служить топливом и на данном производст- [c.246]

Вследствие того, что асфальтены выделяются из сложных многокомпонентных систем, в которых отсутствуют резкие переходы по размерам и химическому строению молекул полициклических углеводородов, смол и асфальтенов, необходимо придавать особое значение как удачному выбору избирательно действующих растворителей (табл. 1), так и выбору оптимальных условий проведения процесса и строгому соблюдению постоянства таких факторов как температура, соотношение растворитель подлежащая разделению система и др. [c.4]

Так как выделять асфальтены приходится из сложных многокомпонентных систем, в состав которых входят углеводороды, смолы и асфальтены, то необходимо придавать особое значение не только удачному выбору избирательно действуюш их растворителей, применяемых для разделения этих систем, но также и выбору оптимальных условий проведения процесса и строгому соблюдению постоянства таких факторов, как температура процесса, соотношение растворитель подлежаш ая разделению система и др. [c.496]

Если ФР элементов недостаточно высок, чтобы использовать двухстадийный процесс, то возможности ламинарных методов для выбора условий колоночного метода разделения очень ограниченны. В этом случае оптимальные условия разделения должны отвечать следующим основным требованиям максимальное значение ФР двух элементов, максимальная разрешающая способность колонки и удобные с практической точки зрения объемы элюирования, гарантирующие отсутствие взаимного загрязнения элементов. [c.475]

В данной системе описывается процесс фракционирования на мембранах, приводится обзор литературы и рассматриваются теоретические и практические проблемы осуществления процесса, в том числе влияние различных параметров на процесс, выбор оптимальных условий, экономика процесса и возможность строительства промышленных установок с описанием аппаратуры для разделения, необходимой вспомогательной аппаратуры и общей схемы процесса. [c.75]

Целесообразно также классифицировать все параметры по характеру их воздействия на степень разделения. Большая часть параметров определяет размывание, т. е. связана с динамикой и кинетикой процесса разделения, и меньшая часть связана со статикой процесса — это природа сорбента, температура и длина колонки. Вопросы выбора сорбента тесно связаны с теорией адсорбции и растворения. Вопросы же выбора условий для получения эффективной колонки относятся непосредственно к теории хроматографии. Знание основ теории хроматографии позволяет логически подойти к выбору оптимальных условий, т. е. ускорить и облегчить этот процесс выбора, в противном случае можно выбирать из бесконечного числа вариаций и поэтому поиски могут длиться долго. [c.59]

Процесс разделения изотопов проводят в аппаратах специальных конструкций — разделительных колоннах. Разделительная колонна представляет собой корпус (обычно цилиндрической формы), внутри которого размещены контактные устройства, предназначенные для обеспечения оптимальных условий переноса изотопов из одной фазы в другую через межфазную поверхность. Наибольшее распространение получили насадочные и тарельчатые колонны, схемы которых приведены на рис. 6.1.1-6.1.3. В тарельчатых колоннах газ или пар барботирует через слой жидкости, протекающей через тарелку, и поступает на другую (расположенную выше) тарелку, а жидкость сливается через переливное устройство на расположенную ниже тарелку. На рис. 6.1.3 приведена схема движения жидкости и газа на ситча-той тарелке с переливом. Ситчатая тарелка представляет собой сетку, с небольшим (0,1-2 мм) размером ячейки или тонкую перфорированную пластину, которая расположена на специальной опоре. Перенос изотопов из жидкости в газ и обратно осуществляется через поверхность пузырьков, образующихся при прохождении газового потока через слой жидкости. [c.230]

При условии, что в цикле работы фильтра операции промывки и продувки осадка отсутствуют, а процесс разделения суспензии проводится при постоянной разности давлений, по уравнению (У.40) находят оптимальную продолжительность основных операций Тосн. соответствующую в данном случае продолжительности операции фильтрования. [c.211]

Для практического осуществления адсорбционных процессов и в частности для хроматографического разделения смесей важное значение имеет степень размывания фронта концентраций (хроматографических полос). Как известно, это размывание может быть связано как с медленностью процессов массопередачи (внешней и внутренней диффузии), так и с продольным перемешиванием. Оценка относительной роли каждого из этих эффектов необходима для выбора оптимальных условий проведения процесса и рационального подбора адсорбента. Наиболее полно и правильно такая оценка может быть сделана на основании данных, характеризующих в отдельности различные виды массоперено-са в слое сорбента. До последнего времени исследовались, главным образом, процессы внешней и продольной диффузии. Накопленный к настоящему времени материал по внешней и продольной диффузии позволяет характеризовать различные системы, независимо от их конкретных свойств, так как установленные в этой области закономерности имеют общее значение [1]. В противоположность этому внутреннедиффузионная стадия процессов сорбции изучена совершенно недостаточно как в отношении обших закономерностей, характеризующих данный процесс, так и в отношении накопления конкретного экспериментального материала. Недостаток такого рода данных особенно ощущается в связи с тем, что внутреннедиффузионные процессы в последнее время приобретают все большее значение. Результаты исследования внутреннедиффузионной стадии кинетики вместе с полученными ранее данными по внешней и продольной диффузии позволят охарактеризовать весь процесс в целом и сформулировать требования к адсорбенту, важные как для выбора оптимальных условий проведения процессов разделения, так и для усовершенствования технологии получения сорбентов. [c.274]

Таким образом, система одномерных дифференциальных уравнений (4.73), дополненная граничным условием и обобщенными уравнениями для расчета массопереноса внутри мембраны Л,=Л (Г, Р, r) и массообмена в напорном канале Sh = = Sho4 (Rev, Gz, Ra ), образует математическую модель процесса разделения. Обычно заданы состав питающей смеси i = m(x = 0), необходимый состав проникшего потока Ср на выходе из мембранного модуля, коэффициент или степень извлечения целевого компонента. В зависимости от цели расчета определяется производительность по целевому компоненту или необходимая площадь поверхности мембраны. Давление, температура и скорость газа в входном сечении напорного канала II давление в дренажном канале являются параметрами, значение которых можно варьировать для поиска оптимального решения. Подробнее эти вопросы будут освещены далее в главе V, здесь же ограничимся только схемой расчета массообмена в отдельном мембранном элементе, полагая параметры исходной смеси и давление в дренаже известными. [c.153]

Увеличение давления приводит к значительному возрастанию коэффициента проницаемости ЗОг в полимере [125, 131, 134]. Это происходит, вероятно, благодаря пластифицирующему эффекту, вызванному растворением ЗОг в полимере. При этом увеличиваются значения фактора разделения зоа/Ыг.ог- Как правило, совместная проницаемость ком понентов газовой смеси не подчиняется правилу аддитивности. Так, проницаемость азота растет в пр исутствии диоксида серы, особенно при высоких концентрациях последнего, причем присутствие N2 ингибирует проницаемость ЗОг [135]. Возможность взаимодействия ЗОг и N2 затрудняет предсказание скоростей проницаемости этих газов в смесях из данных для чистых газов. Исследования по разделению 502-содержащих газовых смесей показали возможность извлечения диоксида серы из топочных газов с помощью мембран ПВТМС и РЭТСАР [124, 136]. Определены оптимальные условия проведения процесса для 70%-го извлечения ЗОг из газов, при этом газовая смесь, содержащая 1,5% (об.) диоксида серы обогащалась до 6% (об.) (при перепаде давлений на мембране 0,1 МПа), что вполне д0стат0Ч Н0 для автотермической переработки в серную кислоту. [c.332]

Пр,и использовании 5 = 10 различных типовых процессов разделения для разделения смеси N = 7 компонентов число возможных схем СРМС возрастает от 132 до 132 000 000. Нетрудно себе представить размерность задачи в случае использования еще и колонн различного конструкционного типа. В то же время последнее условие (использование различных конструкционных решений для каждого элемента СРМС) должно обязательно учитываться при построении оптимальных в глобальном смысле технологических схем СРМС. Это подтверждается результатами сравнительного анализа разделительной способности и экономичности колонн различного конструкционного типа. [c.282]

На рис. 205 представлена схема контроля процесса разделения с приме-иеннем вычислительной машины. Половина данных о концентрации комноден-тов является входными данными. Цель контроля — получение оптимального разделения в условиях изменяющихся параметров сырья. [c.318]

Используя полученные соотношения, при репгении математической модели был составлен алгоритм расчета на ЭВМ оптимальных парамефов (Тош, ш Ас )) в процессе ректификации (где Тот период цикла, ю - средний расход флегмы. До - амшштуда колебаний флегмы, м/с). В качестве объекта исследований была выбрана ректификационная колонна в действующем производстве товарного ацетона. В результате расчета значения оптимального времени периода цикла и амплитуда колебаний совпали с их значениями в реальных условиях, что позволяет судить об адекватности математической модели массопередачи реальному процессу разделения. [c.173]

Расчет условий оптимального разделения многокомпонентной смеси приведен, например, в работе Никольса [107]. Математическая обработка процессов противоточного распределения с учетом отклонений от теории описана Шепсом и сотрудниками [132 а]. [c.422]

Перед проведением некоторых реакций с полимерами целесообразно в каждом случае изучить соответствующую реакцию на низкомолекулярном модельном веществе. В качестве такой модели выбирают соединение, которое сходно с полимером как в отношении реагирующей группы, так и по структуре. При этом мономер, соответствующий изучаемому полимеру, непригоден, так как он содержит двойную связь, которой нет в полимере. Таким образом, в качестве модели для полистирола выбирают не мономерный стирол, а кумол, для поливинилового эфира — соответствующий эфир изопропанола, для производных полиметакриловой кислоты — соответствующее производное триметилуксусной кислоты. Но так как далее приходится считаться с двусторонним влиянием соседних реакционноспособных групп макромолекулы, то выбирают такие модельные вещества, которые примерно соответствуют димерам и тримерам, например пентадиол-2,4 как модель для поливинилового спирта и производные глутаровой кислоты, а-метилглутаровой кислоты или пентантрикарбоновой-1,3,5-кислоты как модели для производных полиакриловой кислоты. С такими модельными соединениямл ставят предварительные опыты, чтобы установить оптимальные условия реакции, а также характер побочных продуктов. При этом одновременно получают и модельные вещества для высокомолекулярных продуктов реакции, на которых можно, например, провести исследования растворов, а также аналитические исследования (например, определение функциональных групп, спектров в УФ- и ИК-областях, пиролитическую газовую хроматографию). Данные, полученные таким образом, не должны, однако, безоговорочно переноситься на реакции с полимерами это относится прежде всего к выбору растворителя и температуры реакции, а также к процессам разделения смесей и их очистке. [c.61]

В процессе разделения МАФ в качестве кубового продукта выделяется метилацетилен, каталитической изомеризацией которого можно получать аллен. Технологическая схема процесса изомеризации разработана и определены безопасные и оптимальные условия ведения процесса [29, 30]. Эффективными катализаторами каталитической изомеризации метилацетиленл являются модифицированные алюминаты кальция (галюмины) [31 32, с, 43], Процесс протекает при давлении 0,1 МПа, температуре 100—130 °С, времени контакта 0,7—1,0 мин. [c.34]

Система уравнений (57)—(65) позволяет моделировать процесс разделения для определения оптимальных условий процесса и характеристик ректификатора, отражающих зависимость концентрации продуктов разделения от параметра (см. рис. 60, а). Характеристики рассчитывают итерационным методом, решая систему уравнений (57) —(65) последовательно для каждой зоны. Из-за неопределенности количественных соотношений циркулирующих потоков газа и жидкости модель, описываемая системой уравнений (57) — (65), имеет три степени свободы. Для однозначности решения вводят следующие ограничения 2 = 0, 5 = 0, 0 = 0 при 0<[х< [c.158]

Определение оптимальных условий ведения процессов в целом представляет сложную технико-экономическую задачу, зачастую перерастающую в выбор технологических схем и конструкций реакционных устройств. Для нахождения наиболее выгодных соотношений реагирующих компонентов, степеней превращения за один цроход и рабочих давлений при оптимальных температурных режимах прежде всего требуется определить итоговые расходные коэфициенты, т. е. суммировать их по всем стадиям изучаемого процесса, включая подготовку сырья и разделение продуктов реакции. Только в результате экономического анализа получаемых здесь данных могут выноситься /Суждения о наиболее рациональных режимах и схемах. Это в итоге не позволяет сформулировать общетеоретические положения выбора оптимальных условий и приводит к необходимости рассмотрения ст-дельных конкретных процессов, что выходит из рамок настоящей работы. [c.235]

Мейер и Томкинс. Теоретический анализ процесса разделения в колонне. В сб. Хроматографический метод разделения ионов. М., Изд-во иностр. лит-ры, 1949, с. 212—237. Библ. с. 236—237. 902 Мелешко В. П. Об оптимальных условиях ионного обмена на Н-иермутите (р-сульфо-феноловом катионите). Тр. (Воронежск. ун-т), 1952, 23, с. 111—118. Библ. 21 назв. [c.41]