Минимум флегмы. Число тарелок

Из свойств разделяемых продуктов наибольшее значение имеют температуры кипения. Чем ближе друг к другу находятся эти температуры, тем труднее поддается разделению смесь и тем большее число тарелок должна иметь, при прочих равных условиях, колонна. Чем полнее соприкасаются между собой пар и жидкость в колонне, тем меньшее число тарелок может иметь колонна. При подсчетах числа тарелок исходят из предположения о полном соприкосновении между паром и жидкостью на тарелке. В результате такого подсчета получается так называемое идеальное число тарелок. На практике, однако, полное соприкосновение между паром и жидкостью никогда не достигается, и действительное число тарелок всегда должно быть значительно больше теоретически подсчитанного. Отношение между теоретическим и действительным числом тарелок, выраженное в процентах, называется коэфициентом полезного действия колонны. Величина этого коэфициента обычно не превышает 80%, и большей частью равна 40—70%. Чем больше флегмовое число колонны, тем меньшее число-тарелок, при прочих равных условиях, она может иметь. В предельном случае, когда пары целиком в виде флегмы возвращаются в колонну, число тарелок будет наименьшим, но производительность такой колонны ранца нулю, или, как говорят, колонна работает на себя . В обратном случае, т. е. когда почти все пары, идущие из колонны, отводятся в холодильник и лишь минимум флегмы (подсчитанный теоретически) возвращается в колонну, производительность установки будет, очевидно, наибольшей. В этом случае для полного разделения смеси колонна должна была бы иметь бесконечное число тарелок. На практике приходится выбирать какое-то среднее положение между этими предельными случаями, учитывая, что с увеличением числа тарелок возрастает не только производительность колонны, но и затраты на ее изготовление и монтаж. [c.340]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология