Определение минимальной флегмы

Определение минимальной флегмы для ректификации многокомпонентных смесей является задачей значительно более трудной, чем для двухкомпонентных систем. [c.22]

Аналитический метод определения минимальной флегмы от тарелки к тарелке. Метод основан на последовательном совместном решении уравнений материального баланса и равновесия, установлении составов и количеств потоков. При этом принимаются эквимолярные скрытые теплоты испарения, что требует для реальных смесей составления энтальпийного баланса для каждой тарелки. [c.71]

Аналитические упрощенные методы определения минимальной флегмы. Здесь мы рассмотрим лишь некоторые из упомянутых методов (см. стр. 62). [c.72]

Метод Ундервуда [24]. Этот метод определения минимальной флегмы получил наиболее широкое распространение. Ундервудом получены следующие уравнения [c.76]

Если питать колонну смесью в виде насыщенного пара, то это состояние определяется точкой А (рис. 13-25) на кривой теплосодержаний пара. Соединим сначала точки А, Н, I, К, затем точки К, А, О и найдем таким образом отрезок О В, отвечающий минимальному количеству тепла (при полностью конденсирующем дефлегматоре). Известив и другие расчетные методы определения минимальной флегмы, например метод Фенске [6]. [c.672]

Определение минимальной флегмы для ректификации многокомпонентных смесей является задачей значительно более трудной, чем для двухкомпонентных систем. Главная причина трудности заключается в том, что при минимуме 0/0 у двухкомпонентных смесей получается асимптотическое сгущение ступеней на диаграмме л — у около тарелки питания, так что можно считать, что составы на тарелке питания и на тарелке под нею идентичны. В случае же ректификации многокомпонентных смесей это может и не произойти. Может случиться, что в исходной жидкости содержится легколетучий компонент, который отсутствует в верхней части колонны и, следовательно, на тарелке над вводом питания, вследствие чего состав на этой тарелке может значительно отличаться от состава жидкости иа тарелке питания. [c.718]

Задача определения минимальной флегмы разрешена Джиллилендом [8] им получено сложное уравнение, требующее применения метода подбора с последующей проверкой. В случае, когда колонна питается подогретой до температуры кипения жидкостью, возможно непосредственное вычисление минимальной флегмы. В целях упрощения этого уравнения введем некоторые обозначения [c.718]

Описанное определение минимального флегмового числа при непрерывной ректификации исходит из предположения, что подлежащая разделению смесь (питание) поступает в колонну при температуре кипения. В этом случае количество флегмы ) увеличивается на количество питания, т. е. [c.116]

По мере уменьшения веса флегмы уменьшается и разрыв между составами потоков в смежных отделениях колонны и при некотором определенном минимальном значении ее веса этот разрыв может совершенно исчезнуть. При этом составы одноименных фаз в смежных отделениях колонны сравниваются, разность между ними становится равной нулю и обогатительного эффекта контактных ступеней колонны уже не будет. Этот минимальный, вес флегмы может быть найден по уравнению (V.41) для условия, когда на смежных ступенях контакта уже не достигается обогащения фаз и разность составов Xi +1 — Xt=0. Тогда [c.205]

Следовательно, подстановка любой пары равновесных составов X,- и У в уравнение (V. 43) даст некоторое вполне определенное минимальное значение веса флегмы, отвечающее именно этой паре равновесных составов. [c.206]

Очевидно, минимальному весу флегмы будет отвечать некоторое определенное минимальное же значение расхода тепла кипятильника, значение которого можно рассчитать подстановкой надлежащих величин в уравнение (V. 37) [c.206]

С уменьшением веса флегмы уменьшается и разрыв между составами потоков в смежных отделениях колонны, и при некотором вполне определенном минимальном значении ее веса этот разрыв исчезает. При этом составы одноименных фаз в смежных отделениях колонны сравниваются и обогатительного эффекта контактных ступеней уже больше не будет. Этот минимальный вес флегмы может. быть найден по уравнению (VI. 38), если положить в нем х, —Хг + 1 = 0. Тогда [c.248]

Ранее было установлено однозначное соответствие между теплом парциального конденсатора и минимальным весом флегмы, отвечающим той же паре равновесных составов паровой и жидкой фаз. Поэтому можно заключить, что и каждой паре равновесных граничных составов отвечает равным образом некоторое вполне определенное минимальное значение веса флегмы, при котором достичь внизу колонны этих составов можно лишь при бесконечно большом числе тарелок. [c.252]

Итак, каждому определенному значению съема тепла в конденсаторе укрепляющей колонны отвечает вполне определен-,ная концентрация х,, жидкой фазы (и уо равновесной ей паровой фазы), которая теоретически может быть достигнута внизу колонны лишь при бесконечном числе ее тарелок, иначе говоря, состав Хо по существу в данных условиях съема тепла теоретически недостижим. Однако, как будет показано ниже, с вполне конечным числом тарелок удается как угодно близко подойти к этому составу, иначе говоря, практически достичь его, не увеличивая расхода тепла в парциальном конденсаторе против минимального значения, отвечающего данному составу. Перейти же за предел этого граничного состава невозможно даже при бесконечном числе тарелок укрепляющей колонны. Эти важные замечания дают возможность более глубоко и точно описать сущность понятий минимального тепла конденсатора и минимальной флегмы укрепляющей колонны. Выясняется также, что. каждому определенному составу сырьевых паров, подаваемых под нижнюю тарелку колонны, при заданной степени чистоты верхнего продукта отвечает единственное минимальное значение съема тепла в парциальном конденсаторе, при котором разделительная работа колонны практически еще возможна. При любом другом меньшем значении съема тепла в конденсаторе не удается получить в колонне намеченного разделения. Любому же большему значению тепла парциального конденсатора отвечает меньшее значение граничной кон а,ентрации, так что желательный состав внизу колонны при расходе тепла, большем минимального, может быть всегда достигнут. Для этого в общем случае понадобится меньше ступеней контакта, чем при работе колонны с минимальным съемом тепла. Однако уменьшение необходимого числа тарелок происходит не пропорционально положительному градиенту djD. Необходимое число тарелок вначале падает очень резко и далее при последовательном увеличении djD достигает некоторого минимума, отвечающего бесконечно большому значению d/D. Эту важную особенность работы укрепляющей колонны необходимо рассмотреть подробно. [c.256]

Далее необходимо выяснить, больше ли этот вес паров того минимального веса, который совместим с желательной работой проектируемой укрепляющей колонны, ибо, если он окажется меньше, то в верхней секции колонны в данных условиях не удастся получить целевой продукт намеченного состава. Для определения минимального веса паров 0 , отвечающего их составу >/ = 0,682, необходимо считать состав встречного потока флегмы равновесным и, следовательно, имеющим по предыдущему значение = 0,135. Для такой идеальной колонны минимальный вес паров равен [c.424]

В общем случае минимальное число ступеней разделения, необходимое для достижения заданного разделения, определяется в режиме полной флегмы. Определение минимального числа ступеней разделения имеет принципиальное значение при проектировании ректификационных установок. Это число приближенно характеризует требуемые размеры ректификационного оборудования. [c.131]

При этом используется закономерность ректификации при минимальной флегме, в соответствии с которой при / гр в секции имеются две зоны постоянных концентраций и исчерпывается крайний по летучести компонент (для идеальных смесей). Если, например, для укрепляющей секции из предыдущего расчета определен состав в к-ж зоне постоянных концентраций [c.181]

Хотя это верно не во всех случаях, для сложных установок разделения оценка только энергетических затрат позволяет существенно упростить задачу. Если, кроме того, принять некоторый нормативный коэффициент запаса по флегме, то задача оценки затрат на разделение сведется в основном к определению минимального флегмового числа в каждой колонне. [c.237]

Ниже предлагается аналитическое решение задачи определения оптимальных точек промежуточного подвода энергии к бесконечным ректификационным колоннам. Принимается, что условия фазового равновесия между стекающей жидкостью и поднимающимся паром (условия минимальной флегмы) существуют как в точке питания, так и в точке промежуточного подвода энергии. [c.276]

Предельные количества экстрагента. Из треугольной диаграммы (рис. 121) видно, что если при продолжении хорды равновесия она пройдет через рабочую точку О, последовательное определение числа ступеней методом расчета от ступени к ступени окажется невозможным. Даже для того, чтобы достичь в процессе экстракции извлечения, соответствующего данной хорде, потребовалось бы бесконечное число ступеней разделения, что отвечает ректификации с бесконечно малым флегмо-вым числом. Поэтому в реальных условиях линия 5 не должна совпадать с хордой равновесия, иначе на конце установки, соответствующем входу экстрагента, движущая сила процесса может оказаться равной нулю. Чем дальше отстоит точка О от точки Яп, тем большее количество экстрагента необходимо для проведения процесса. Соответственно для определения минимального количества экстрагента можно применить следующий графический способ (см. рис. 122). [c.257]

Расчету разделяющего действия ректификационной колонны во всех случаях предшествует определение флегмового числа, которое находится как произведение минимального флегмового числа (при бесконечно большом разделяющем действии ректификационной колонны) на коэффициент избытка флегмы. Определение минимального флегмового числа при разделении бинарной смеси является простой задачей, широко освещенной в литературе. Расчет минимального флегмового числа при разделении многокомпонентных смесей представляет определенные трудности. Аналитическое решение получено только для идеальных систем, коэффициенты относительной летучести компонентов которых не зависят от состава смесей. Определение минимального флегмового числа укрепляющей части ректификационной колонны заключается в последовательном решении двух уравнений [c.26]

Для определения минимального числа флегмы рекомендуется следующее уравнение [c.32]

Рио. 4-37. Определение минимального количества флегмы. [c.242]

Прямым методом определения соответствующих значений у и X между тарелками колонны является графическое решение уравнений (V-58) и (V-59) с помощью диаграммы энтальпия — состав. Этот метод был впервые разработан Понтоном и Саварн и описан в работе Робинсона и Гиллиленда. Данный тип диаграмм полезен также при определении минимальной флегмы для колонны, имеющей неравные мольные потоки по высоте колонны. [c.347]

В тех случаях, когда имеет место более близкое равенство мольных потоков по высоте колонны, чем это было в примере 18, концентрация растворителя приближается к истинной величине в области постоянного состава, и для расчета экстрактивной колонны может быть применен метод Хенстебека. Для определения необходимого числа тарелок используется диаграмма Мак-Кэба — Тиле (без учета растворителя) Этот метод особенно целесообразно использовать для определения минимальной флегмы, так как состав растворителя вблизи точки питания почти не изменяется и диаграммы типа бинарных дают точную величину минимальной флегмы, если имеет место равенство мольных потоков и питание производится насыщенным паром. [c.372]

Как известно, основные вычислительные трудности, возникающие прн решении этой задачи, связаны с проблемой достижения сходимости итерационного расчета. Книга Ч. Холланда Многокомпонентная ректификация является монографией, посвященной в основном систематическому излои<ению одного из наиболее эффективных методов сходимости расчета — 0-методу. В книге рассматривается применение этого метода и приводится решение различных задач многокомпонентной ректификации, включая расчет колопп с полным возвратом флегмы и при минимальной флегме, сложных колонн, установок со стриппинг-секциями и т. д. Описаны различные подходы к расчету процесса многокомпопепт-ной ректификации методика расчета от тарелки к тарелке , когда в качестве независимых переменных выбраны составы продуктов разделения (автор называет ее методикой Льюиса и Матисопа) методика независимого определения концентраций, когда в качестве независимых переменных принята температура фаз на тарелках (методика Тиле и Геддеса). Последняя методика применяется наиболее широко и рекомендуется для сочетания с 0-методом сходимости. Большой практический интерес представляет таюке ()-мстод составления тепловых балансов. [c.10]

Методики расчета и методы сходимости, предлагаемые в книге, опробованы путем решения большого числа разнообразных задач. В большинстве глав (VII —ХУП) для расчета применен 0-метод сходимости, поскольку никаким другим единым методом нельзя решить описанные в этих главах случаи. В первых пяти главах представлены другие методы сходимости. Описаны также специальные случаи применения методик расчета (для слолшой колонны, Д]гя колонн с полным возвратом флегмы и при минимальной флегме для системы колонн с рециркуляцией и, наконец, методика определения эффективностей тарелок). [c.12]

На диаграмме кривой равновесия у — X диагональ квадрата составов, как известно, является линией равных составов паровой и жидкой фаз. В рассматриваемом случае, когда уравнение концентраций представляется простым соотношением у/ = х, + 1, выража-юшим условие равенства составов встречных на одном уровне фаз, линия равного состава является графическим представлением уравнения концентраций. Определение минимального числа тарелок отгонной колонны на диаграмме равновесия У — х выяснится в ходе следующих рассуждений. Условию равновесия фаз, покидающих первую тарелку, отвечает точка 1 (х , Ух) на кривой равновесия. Состав х флегмы, встречной парам 0 , равен составу ух этих паров, и поэтому, проведя горизонталь 1 — V до пересечения с линией равного состава, легко определить точку 1 с абсциссой Хо. Состав пара 3/2. поднимающегося с первой тарелки и равновесного флегме состава х , определится по кривой равновесия как ордината точки 2, а состав встречной флегмы — как абсцисса точки 2, которая получится проведением горизонтали 2 — 2 до пересечения с линией равного состава. Так, продолжая вписывать ступенчатую линию между кривой равновесия и линией равного состава, можно дойти до паров 0 , поднимающихся с верхней тарелки колонны и имеющих тот же состав, что и входящее на переработку сырье. Каждая вертикальная ступень вписанной ломаной линии отвечает одной теоретической тарелке. Просуммировав общее число вертикальных отрезков ломаной, можно установить искомое минимальное число тарелок. [c.214]

Очевидно, минимальному весу флегмы будет отвечать некоторое определенное минимальное же значение съема тепла в парциальном конденсаторе, значение которого можно подсчитать непосредственной подстановкой соответствующей пары, равншгееных составов в- уравнение 34) -------------------------------------------- [c.249]

На диаграмме же у — х диагональ квадрата составов, являющаяся линией равных составов паровой и жидкой фаз, представляет для рассматриваемого случая линию концентраций, связывающую составы встречных потоков. Определение минимального числа тарелок укрепляющей колонны на диаграмме равновесия у — х выяснится в ходе следующих рассуждений. Условию равновесия фаз в парциальном конденсаторе отвечает точка А Хо, Уд) на кривой равновесия. Состав у парового потока 61, встречного флегме go, равен составу х этой флегмы, и поэтому, проведя вертикаль АВ до пересечения с линией равного состава, можно определить точку В Хд, у ), ордината которой равна искомому составу. Состав флегмы стекающей с первой — верхней — тарелки колонны, определяется из условия ее равновесия с парами 0 как абсцисса точки С (х , у ), а состав у встречного этой флегме парового потока найдется как ордината бЧки Е Х1, Уа) на линии равного состава, играющей роль линии концентраций. Состав х флегмы, стекающей со второй тарелки, определяется из условия равновесия с парами 0-2, уходящими с той же тарелки, по кривой равновесия как абсцисса точки Р (Хз, Уч). Встречный этой флегме пар представляет для данного конкретного случая сырьевой паровой поток с составом а = х , фигуративная точка которого, очевидно, лежит на линии равного состава в положении //(Ха, а). [c.259]

Естественно, что при использовании проверочной программы объем расчетов значительно больше, чем при использовании проектно-проверочной. Наиболее быстрый путь решения проектной задачи состоит в использоваппи комплекса, состоящего из программы точного проектного расчета режима минимальной флегмы и программы просктно-проверичноги расчета рабочих режимов с заданным Я и определяемым N. После определения производится проектно-проверочный расчет ректификации при одном или нескольких значениях коэффициента запаса по флегме и выбирается проектный вариант. [c.248]

Таким образом, для проведения практических расчетов многокомпонентной ректификации можно рекомендовать метод Андервуда для определения минимального флегмового числа, дополняемый расчетом числа тарелок при реальной флегме по методу Хенстебека. [c.41]

Теоретически было установлено, что между количеством жидкости, возвращаемой в колонну в виде флегмы, и числом тарелок существует взаимная связь. Имеется определенный минимум флегмы, при котором для разделения смеси на ее компоненты необходимо иметь колонну с бесконечно большим коли-честв0(М теоретических таралок. С другой стороны, для разделения смеси в колонне с некоторым минимальным числом теоретических тарелок, количество флегмы должно быть бесконечно большим, или, что то же, производительность колонны по конечному продукту будет равняться нулю. Таким образом, орошение колонны является одним из важнейших факторов, определяющих ее работу. [c.28]

Для определения минимального числа флегмы нужно принять, что при бесконечно большом количестве ректификационйых тарелок имеют место следующие равенства [c.51]

На рис. 4-37 показано определение минимального количества флегмы мин заданных концентрациях и х . Если соединить точку Ai, которая лежит на пересечении вертикали концентрации х и равновесной кривой у —fix) с точкой D, то прямая DM даст на оси ординат отрезэк [c.242]

Для определения минимального (теоретического) расхода пара на отгонку СОа предположим, что дестиллер СОа состоит из бесконечно большого числа теоретических тарелок (п= со). Для упрощения пренебрегаем влиянием флегмы холодильника 9, возвра- [c.268]

Ход определения числа теоретических тарелок по методу Джиллиланда с расчетом минимальной флегмы по Львову (второй метод) [c.26]

Результаты определений числа тарелок, соответствующих разным флегмовым числам, можио представить в виде диаграммы в системе координат п — 0/D, где п — число теоретических тарелок. Такая кривая представлена иа рис. 13-27. Она имеет две асимптоты, соответствующие минимальному числу тарелок с бесконечно большой флегмой и минимальной флегме с бесконечно большим числом тарелок. С увеличением флегмы, как показывает кривая, число теоретических тарелок уменьшается. Пользуясь такой кривой, можно определить число тарелок, если известно отношение 0/D, т. е. возврат из дефлегматора. [c.673]

После определения наименьшего числа теоретических тарелок и минимальной флегмы 0/D, как и при ректификации бинарных смесей, приступаем к определению числа тарелок при разных количествах флегмы. Определение проводится, например, графическим методом Льюиса, и в конечном результате получается кривая (рис. 13-56), с помощью которой можно найти число тарелок, необходимых для получения заданного разделения при произвольно выбранном флегмовом числе 0/D (большем, чем минимальное). Этот метод расчета является очень трудоемким. Ориентировочно можно определить зависимость между числом тарелок и флегмовым числом на основе эмпирической обобщенной диаграммы, данной Джиллилендом (рис. 13-56), так как, оказывается, существует общая зависимость для ректификации многокомпонентных смесей, которую можно представить как функцию [c.719]