Расчет числа теоретических ступеней

Точный расчет числа теоретических ступеней основан на модели ректификационной колонны со ступенчатым контактом фаз (рис. III.9, б), причем каждая ступень принимается теоретической. Расчет заключается в последовательном определении, от ступени к ступени, расходов, составов и энтальпий фаз с помощью уравнения фазового равновесия (111.11), а также материального и теплового балансов. Для верхней (укрепляющей) части колонны [c.58]

Рис. III.2. Схема расчета числа теоретических ступеней для изотермических процессов.

Рис. 111.13. Графический расчет числа теоретических ступеней (к примеру 10)

Так ведется аналитический расчет числа теоретических ступеней контакта путем постепенного перехода от одного межтарелочного уровня к другому, с попеременным использованием соотношений фазового равновесия для нахождения составов расходящихся с тарелки потоков и уравнения концетраций для определения составов встречных на одном уровне потоков. [c.75]

Для аналитического расчета числа теоретических ступеней контакта в средней секции колонны уравнение концентраций удобнее выразить, разрешив уравнение 143 в отношении состава у паровой фазы [c.89]

Однако, графический метод расчета числа теоретических ступеней контакта, основанный на уравнении 214 нли 215, представляет неоспоримые преимущества в смысле простоты и наглядности. [c.106]

Таким образом, достаточно знать один из составов фаз в каком-нибудь произвольном сечении рассматриваемой секции и расположение на тепловой диаграмме точки г, бд), являющейся полюсом, чтобы путем последовательного проведения из полюса оперативных линий и с помощью данных по парожидкому равновесию разделяемой системы, произвести расчет числа теоретических ступеней контакта. [c.109]

В уравнении (111.14) концентрации выражены в относительных мольных или массовых единицах. Строго говоря, только при таком способе выражения составов расходы фаз, характеризуемые расходами инертных компонентов, можно считать постоянными. Мольные, массовые, объемные расходы обычно меняются в процессе массопередачи. Однако при малых концентрациях распределяемого компонента эти изменения невелики, В этом случае, если линия равновесия линейна при выражении концентраций в мольных или массовых долях, либо в кг/м , уравнением (111.14) можно пользоваться для расчета числа теоретических ступеней, подставляя в него соответственно мольные,. массовые или объемные расходы фаз. Для жидкостной экстракции при условии, что [c.46]

РАСЧЕТ ЧИСЛА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ СТУПЕНЕЙ [c.44]

На понятии средней эффективности ступени основан простейший метод расчета числа ступеней. Он заключается в расчете числа теоретических ступеней и определении средней эффективности ступени по опытным данным или эмпирическим уравнениям. [c.55]

Для изотермических процессов равновесие между фазами является только функцией их состава. В этом случае расчет числа теоретических ступеней, необходимых для осуществления того или иного процесса, заключается в последовательном, от ступени к ступени определении концентраций фаз, выходящих из теоретических ступеней, с помощью уравнений (III. И) и уравнений внутреннего материального баланса (рабочих линий). В основе расчета лежит модель аппарата со ступенчатым контактом фаз, причем каждая ступень считается теоретической. [c.44]

На рис. III.2 показана схема расчета числа теоретических ступеней применительно к абсорбции. Сначала составляют материальный баланс процесса и находят конечные расходы и составы фаз (начальные расходы и составы, а также степень извлечения предполагаются заданными). Затем по уравнению (III.И) находят для первой ступени (см. рис. III. 1, б) состав уходящего с нее газа. Из уравнения материального баланса для первой ступени можно найти расход газа, уходящего с первой ступени [c.44]

Численный расчет числа теоретических ступеней. Из уравнений (П1.7) и (111.3) следует [c.45]

Одна из возможных схем точного расчета числа теоретических ступеней для процесса бинарной ректификации показана на рис. II 1.10. Сначала из материального баланса определяют расходы дистиллята и кубового остатка. При полной конденсации паров в дефлегматоре должно соблюдаться следующее условие [c.59]

Расчет числа теоретических ступеней значительно упрощается при допущении постоянства мольных расходов. Схема расчета показана на рис. III. 11. Составы фаз, выходящие из теоретических ступеней, определяются последовательно, начиная с верхней ступени, с помощью уравнений (III.И), (III.65) и (III.66). Последовательность вычислительных операций, показанную на рис. 111.11, обычно выполняют графически, строя ступенчатую линию между кривой равновесия и рабочей линией. [c.61]

На основании анализа гидродинамических закономерностей однофазных потоков, движуш,ихся в слоях насадки, Дэвид [191] наметил последовательность расчета числа теоретических ступеней разделения в насадочной колонне с кольцами Рашига, имеюш,ими размеры от 8 до 50 мм. Дэвид исходил при этом из той предпосылки, что перепад давления, скорость паров и плотность паров вследствие их сильного влияния на разделяющую способность насадочной колонны должны быть учтены в любой расчетной методике. Исходя из известного уравнения для определения потери напора в трубопроводах, коэффициент трения можно представить в следующем виде [c.174]

Расчет числа теоретических ступеней. Для я = 1 имеем [c.61]

В жидкости, стекающей с седьмой ступени, концентрация ацетона меньше требуемой его концентрации в кубовом остатке (х = 0,001). Следовательно, расчет числа теоретических ступеней при условии постоянства мольных расходов дает 6 < я -С < 7. Сравнение с результатами точного расчета, выполненного в Примере 9, показывает, что ошибка составляет около одной ступени. [c.61]

По зависимости (2-387) можно определить действительное числа ступеней если известны теоретическое число п и средний к. п. д. Средние к. п. д. определяются на рабочей аппаратуре с помощью расчета числа теоретических ступеней и для нескольких многоступенчатых установок даны в табл. 2-18. [c.259]

Расчетная кривая равновесия смеси жирных кислот С,—С, нормального строения при 20 мм рт. ст. и пример графического способа расчета числа теоретических ступеней разделения для непрерывной ректификации. [c.105]

Расчет числа теоретических ступеней разделения с помощью фактора обогащения и формул Роуза [c.112]

Формула (93) предназначена для расчета числа теоретических ступеней разделения по относительной летучести а и коэффициенту обогащения Fr . Последний представляет собой эмпирическую величину, выведенную Куком на основе многочисленных опытов по ректификации [c.112]

Другие методы расчета числа теоретических ступеней разделения и их сравнительная оценка [c.117]

Расчет числа теоретических ступеней разделения. Если уже получено 3—5 постоянных значений концентраций дистиллята и кубовой жидкости, то можно испытание закончить и приступить к расчету числа теоретических ступеней разделения. Для повышения надежности данных испытание повторяют на другой день при тех же условиях. [c.160]

Расчет числа теоретических ступеней разделения и флегмового числа. Кривая равновесия системы бензол — -гептан известна (см. табл. 26, разд. 4.10.3), она асимптотически приближается к диагонали [при увеличении концентрации до 100% (мол.)]. [c.187]

Связг. между найденным из расчета числом теоретических ступеней контакта и числом практических тарелок колонны устанаилииается при помощи коэффициента полезиого действия тарелкн. [c.226]

Это линейное уравнение выражает зависимость состава пара от состава жидкости для любого поперечного сечения колонны (при условии адиабатичности процесса) и представляет собой рабочую линию а—с (рис. 59). Если мольные энтальпии испарения компонентов сильно различаются, то это необходимо учесть при расчете числа теоретических ступеней по методу Мак-Кэба и Тиле. [c.98]

Пример 1. Абсорбцию ггяров я-гекс,чна из смеси с метаном предполагается производить парафинистым поглотительным маслом, содержащим 1 мол. % гексана. Концентрация гексана в исходной смеси 18 мол %, ее расход 0,1 кмоль/с. Определить а) максимально возможную степень извлечения б) необходимое число теоретических ступеней прн степени извлечения х = 0,956 и расходе абсорбента 0,07 кмоль/с. Расчет числа теоретических ступеней провести численно и графически. [c.45]

Если В процессе массооб.мена меняются температуры фаз, то расчет числа теоретических ступеней усложняется, поскольку температура. может влиять на условия равновесия. В этом случае кроме определения расходов и составов фаз, уходящих с каждой ступени, необходимо рассчитывать и их те.адпературы (для теоретических ступеней они должны быть одинаковы, так как выходящие из каждой такой ступени фазы находятся в равновесии). Температуры определяют из уравнения теплового баланса для каждой ступени, которое при.менительно к абсорбции может быть написано в виде [c.46]

Рис. шло. Схема точного расчета числа теоретических ступеней бинарной ректификадии. [c.59]

Кривая равновесия у—х показывает связь между концентрацией жидкости л и соответствующей концентрацией пара у, находящегося в состоянии равновесия с жидкостью. Следовательно, кривая равновесия является основой для расчета числа теоретических ступеней разделения по графическому методу Мак-Кэба и Тиле [771, который успешно и широко применяется благодаря своей простоте. На рис. 43 в ряду П1 представлены кривые равновесия для смесей различных типов. Для смесей взаимно нерастворимых компонентов кривая равновесия представляет собой прямую линию (тип 1), которая пересекает диагональ в одной точке, называемой азеотропной. В этой точке составы пара и жидкости одинаковы обогащение паров легколетучим компонентом при более высокой концентрации жидкости х уже невозможно напротив, в этой области концентраций пар содержит меньше легколетучего компонента, чем жидкость. При перегонке смесей взаимно нерастворимых компонентов (тип 1) или смесей только частично растворимых компонентов (тип 2) дистиллят имеет один и тот же состав в широком интервале изменения концентрации легколетучего компонента в кипящей жидкости и только в непосредственной близости от концентраций О и 100% появляются промежуточные составы дистиллята. Для смесей с максимумом на кривой давления паров при концентрации жидкости выше азеотропной (тип 3), а для смесей с минимумом на кривой давления паров при концентрации жидкости меньше азеотропной (тип 5) пары содержат меньше легколетучего компонента, чем исходная жидкость состава л . Для смесей типа 4 характерна форма кривой равновесия у —х, свойственная идеальным смесям, для которых у всегда больше х. [c.76]

Различия в мольных энтальпиях испарения могут оказывать заметное влияние на число теоретических ступеней разделения особенно при малых флегмовых числах или при малой относительной летучести компонентов и высокой разделительной способности колонны. Графический метод Мак-Кэба и Тиле в этом случае заметно усложняется, так как при этом рабочие линии процесса ректификации не являются прямыми. Однако видоизменение метода Мак-Кзба и Тиле, предложенное Фишером [134], относительно упрощает графические построения. Биллет [135] вывел уравнения для расчета рабочих линий, соответствующих процессу ректификации бинарных смесей при различных мольных энтальпиях испарения компонентов. Тум [136] разработал метод прямого расчета числа теоретических ступеней разделения при ректификации идеальных бинарных смесей с конечным флегмовым числом, в котором учтены различия в энтальпиях испарения. [c.98]

Приведенными выше методами, очевидно, не исчерпывается все многообразие расчетных способов определения числа теоретических ступеней разделения. Пол [157 опубликовал относительно простые методы расчета числа теоретических ступеней разделения для периодической и непрерывной ректификации идеальных смесей при бесконечном и конечном флегмовом числе. Кроме того, следует сослаться на работу Штаге и Джуильфа [71 ], в которой, как и в книге Роуза с сотр. [153], приведены другие точные и приближенные методы расчета. Цуидервег [158] предполагает метод, учитывающий общую удерживающую способность колонны (см. разд. 4.10.5) и размер промежуточной фракции в условиях периодической разгонки. [c.117]

РАСЧЕТ ЧИСЛА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ СТУПЕНЕЙ РАЗДЕЛЕНИЯ ПО МЕТОДУ МАК-КЭБА И ТИЛЕ ДЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ РЕКТИФИКАЦИИ [c.100]

Прямая g — с1 пересекает рабочую линию в точке в, вследствие чего минимальное флегмовое число дополнительно уменьшается. Если исходная смесь поступает при температуре кипения, то е = 1, а точкам йи f соответствует одна и та же абсцисса [103]. Если часть смеси поступает в виде паров, то можно воспользоваться рекомендациями Каверса [142], которые позволяют и в этом случае проводить расчет числа теоретических ступеней с помощью диаграммы Мак-Кэба и Тиле. [c.106]

Для ректификации с бесконечным флегмовым числом Штаге и Шульце [146] предлагают метод расчета числа теоретических ступеней, который связан с построением так называемой дифференциальной кривой. Согласно этому методу по возможности в большем масштабе (ось абсцисс примерно 1 м) строят график зависимости разности у —от Хд- Таким образом получают дифференциальную кривую выпуклой формы (рис. 69). С помощью кривой строят график зависимости число теоретических ступеней разделения — концентрация (рис. 70). Построение начинают с очень низкой концентрации, например 0,16% (мол.), которой на дифференциальной кривой (см. рис. 69) соответствует обогащение у —Хв) = 0,28%. Это значение прибавляют к 0,16% и получают концентрацию жидкости на второй тарелке, равную 0,44%. Для этого значения на диаграмме снова определяют обогащение, [c.109]

Для ректификации с конечным флегмовым числом Шефер разработал метод расчета теоретических ступеней с использованием двух номограмм и двух диаграмм. Этот метод, особенно пригодный для многократно повторяющихся расчетов числа теоретических ступеней разделения п, основан на приближенной гиперболической зависимости между п и флегмовым числом v, применявшейся еще Фишером [c.110]

Все методы расчета числа теоретических ступеней разделения, описанные в разд. 4.7.5, сопоставлены между собой и с графическим методом Мак-Кэба и Тиле в табл. 16 на примере следующей задачи разделения Хд = 40% (мол.), х = 98%, а = 2,4, A.L = = 30° С. [c.117]

Укажем еще на два метода расчета числа теоретических ступеней, которые не зависят от конструктивных особенностей колонны и поэтому могут применяться как для тарельчатых, так и для насадочных колонн, а также для колонн с другими видами насадок. Меркель [167] разработал метод, в соответствии с которым процессы противоточного массообмена представляют в энталь-пийной диаграмме Н—х—г/. По ней находят изменение состава жидкости и пара, их количества, а также подводимую и отводимую теплоту (рис. 80). К сожалению, получено незначительное число энтальпийных диаграмм, и применение этого метода ограничивается небольшим числом смесей. Некоторые сведения по этому методу можно найти в литературе [73, 75, 103]. Биттер [261 ] дал сводку различных приемов вычислений для определения числа теоретических ступеней разделения при ректификации бинарных смесей эти приемы основаны только на уравнениях рабочих линий и служат основой для графических методов решения с применением энтальпийной диаграммы. [c.126]

Цуидервег [158] при расчете числа теоретических ступеней разделения п для периодической ректификации учитывает влияние УС на п и размер промежуточной фракции. Им была исследована зависимость четкости разделения от удельной общей УС, флегмового числа и числа теоретических ступеней для смесей с относительной летучестью от 1,07 до 2,42. С помощью введенного Цуидервегом так называемого полюсного расстояния можно определить оптимальное флегмовое число. Способ соответствует расчету по методу Мак-Кэба и Тиле при конечной концентрации X = 5% (мол.). [c.151]

Упрощенная схема, поясняющая процедуру расчета числа теоретических ступеней разделения на ЭВМ 1ВМ 705 (по данным Шубринга [251])- [c.192]

При ректификации природной воды графический метод Мак-Кэба и Тиле неприменим для расчета числа теоретических ступеней разделения, так как с одной стороны кривая равновесия очень полога, а с другой — рабочие концентрации ОаО очень близки к предельным значениям, а именно = 0,000146 0 0 [c.225]

Другие методы расчета числа теоретических ступеней разделения и удобные номограммы приведены в работах Хубера [61] и Хильтбруннера с сотр. [62]. [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология