Движущая сила ступеней

Число теоретических ступеней контакта, или число теоретических тарелок, может быть найдено аналитически или графически, совместным решением уравнений равновесия и рабочей линии процесса. Одна теоретическая тарелка выражает одно изменение движуш,ей силы по газовой Аг/ и одно по жидкой Дл фазам, причем число теоретических тарелок и движущая сила процесса находятся в обратном соотношении, т. е. чем больше движущая сила (больше отрезки Ау и Ах), тем меньше потребуется теоретических тарелок для данного разделения. [c.226]

Условие материального баланса удовлетворяется в модели с учетом кинетики процесса. При этом число ступеней, на которое условно разбивается высота слоя насадки в аппарате, больше числа ступеней полного разделения. Анализ нестационарных режимов процесса с использованием выражения движущей силы ступени по среднеарифметическому (модель 3), а также по верху или низу ступени показал, что данную модель нельзя использовать для описания нестационарных свойств реального процесса. [c.243]

В колоннах с провальными тарелками с достаточной достоверностью можно принять поршневое движение газа и полное перемешивание жидкости на каждой ступени. В этом случае, пренебрегая влиянием уноса жидкости, при большом числе тарелок в колонне движущую силу можно рассчитывать как для противоточного аппарата с непрерывным контактом фаз. Оценочный расчет показывает, что в нашем примере число тарелок велико, поэтому можно воспользоваться указанным приближением и определить движущую силу как среднелогарифмическую разность концентраций (см. раздел 1.2). [c.109]

Гидродинамическая обстановка на тарелке (или слое насадки) суш ественно влияет на эффективность массопереноса, на степень достижения равновесных значений концентраций фаз. Чем ниже эффективность тарелки, тем, очевидно, необходимо большее время пребывания фаз в контакте или большая поверхность контакта. При движении жидкости вдоль контактного элемента наблюдается неравномерность массопереноса, обусловленная различными градиентами концентраций (движущей силы), различной высотой слоя жидкости, обратным забросом фаз, различной гидродинамической обстановкой и т. д. Поэтому целесообразно воспользоваться для оценки эффективности массопереноса характеристиками локальных объемов массообменного пространства, в пределах которых может быть принята однородная гидродинамическая структура потоков, и определять эффективность контактной ступени интегрально. Такой характеристикой эффективности массопереноса является локальный КПД в форме уравнения (4.59), записанный для многокомпонентной смеси в матричном виде как [1, 45, 46] [c.131]

Движущая сила процесса при этом, если ее выразить как разность рабочих и равновесных концентраций (Аг/=г/ —у и Лх = д —х ), будет максимальной, ступени изменений концентраций будут велики, а число ступеней будет минимальным. [c.52]

ВЫРАЖЕНИЕ ДВИЖУЩЕЙ СИЛЫ ПРОЦЕССА ЧЕРЕЗ ЧИСЛО ТЕОРЕТИЧЕСКИХ СТУПЕНЕЙ КОНТАКТА [c.226]

По третьему методу кинетика выражается с помощью высоты, эквивалентной теоретической ступени изменения концентрации ВЭТС (для насадочных колонн), или к. п, д. тарелки (для тарельчатых колонн) движущая сила рассчитывается косвенно через число теоретических ступеней изменения концентрации (или теоретических тарелок). [c.671]

Движущая сила циркуляции создавалась за счет осевого перепада давления и эжекционного эффекта. Чем значительнее перепад, тем больше относительный расход охлажденного циркулирующего газа. Благодаря внутренней циркуляции большая часть охлажденного потока приобретала более низкую температуру, чем в обычном исполнении вихревой трубы, и, в целом, повышался конден-сационно-сепарационный эффект. Следует также подчеркнуть, что конструкция исключала возникновение каких-либо застойных зон, зависания продуктов на стенках. Углы наклона образующих конуса (18), направляющих конусов (15 и 20) выбирали с учетом угла естественного откоса пыли, равного 47-50°. Дл удаления возможного скопления дисперсной фазы в камере очищенного газа при многоступенчатой очистке предусматривали установку сопла (на рисунке не показаны) для эпизодической подачи сжатого газа (воздуха, азота) в процессе работы сепаратора с целью взмучивания пыли и удаления ее в следующую ступень улавливания. В период ремонта установки аппарат пропаривали или промывали горячей водой. [c.111]

Многоступенчатое представление процесса (линеаризация движущей силы по ступеням) [c.414]

Другой причиной улучшения показателей работы массообменных аппаратов в нестационарном режиме является увеличение движущей силы. Суть этого эффекта для насадочных и тарельчатых аппаратов состоит в том, что при циклическом сливе жидкости со ступени (полном или частичном) и относительно быс фой замене ее свежей жидкостью режим на этой ступени приближается к режиму идеального вытеснения, обладающему максимально возможной движущей силой. Наиболее интенсивным режим работы аппарата будет тогда, когда время цикла примерно равно среднему времени пребывания жидкости на ступени. [c.303]

При (рис. ХП-19, б), когда рабочие линии пересекаются с линией равновесия, в точке пересечения движущая сила равна нулю. Значит, для того чтобы достигнуть концентраций фаз, соответствующих их составам на питающей тарелке, потребовалась бы бесконечно большая поверхность контакта фаз, т. е. бесконечно большое число ступенек — теоретических ступеней разделения. Таким образом, при R разделение возможно только в гипотетической ректификационной колонне бесконечно большой в ы с о т ii. При этом расход греющего пара, который при прочих равных условиях пропорционален флегмовому числу, т. к. G Р (R + 1), будет наименьший. [c.491]

Если движущая сила Аг/ увеличивается по мере продвижения потока паров в колонне, то для одного и того же процесса разделения единиц переноса требуется меньше, чем теоретических ступеней разделения. При уменьшении Аг/ (см. рис. 79а) имеет место другая зависимость. Если смеси идеальны или почти идеальны, [c.123]

Из того же рис. 15-10 видно, что при проведении процесса двумя ступенями (на тарелках) движущая сила будет отсчитываться от прямых ПЕ и РО, т. е. средняя величина движущей силы будет больше. [c.397]

Широко применяется способ, когда движущая сила процесса выражается через число теоретических тарелок, или число теоретических ступеней контакта, а кинетика процесса учитывается либо через высоту, эквивалентную одной теоретической ступени контакта, либо через к. п. д. тарелок. [c.306]

Пренебрегая в пределах одной ступени кривизной линии равновесия, можно найти для каждой ступени среднюю движущую силу (как среднее логарифмическое или среднее арифметическое). Так, например, для I ступени изменения концентрации (рис. 10.5) движущая сила в сечении 1—1 будет [c.309]

Эффективность ступени обычно выражают отношением изменения концентрации данной фазы на ступени к движущей силе на входе той же фазы в ступень. [c.425]

В расчете числа ступеней методом кинетической кривой обычно не учитывается влияние перемешивания, в частности уноса, на движущую силу массопередачи. Влияние уноса на движущую силу сказывается тем больше, чем выше скорость газа (пара) и чем меньше расстояние между ступенями однако имеющиеся опытные данные недостаточны для точного количественного учета уноса при расчетах. [c.429]

Эксплуатационные расходы, определяемые расходом теплоносителя, возрастают прямо пропорционально величине R (рис. ХП-18, кривая 1). Более сложной является зависимость капитальных затрат от величины флегмового числа. С увеличением R возрастает движущая сила процесса и уменьшается необходимое число теоретических и соответственно действительных ступеней. В итоге при некотором флегмовом числе рабочий объем колонны станет минимальным и, следовательно, минимальной будет ее стоимость. Поэтому зависимость капитальных затрат от флегмового числа имеет минимум (кривая 2). Отсюда следует, что суммарные затраты будет также иметь минимум, который не совпадает с минимумом капитальных затрат. Зависимость суммарных затрат 3 (в рублях) от флегмового числа изображается на рисунке кривой 3. Этому минимуму суммарных затрат соответствует оптимальное значение действительного флегмового числа (Rom)- [c.490]

При / == со рабочие линии совпадают с диагональю диаграммы и движущая сила процесса Ь.у = у — у или Ах = х — х является наибольшей, а необходимое число теоретических ступеней — наимень-ш и м (рис. ХП-19, а). Количество действительных ступеней разделения пропорционально числу теоретических ступеней. Таким образом, при R = оо потребовалась бы наименьшая рабочая высота колонны. Однако флегмовое число R = Ф/Р может стать равным бесконечности только при Р 0. Это означает, что при R = оо отбора дистиллята нет, и вся жидкость, полученная в результате полной конденсации паров в дефлегматоре, возвращается в колонну в виде флегмы. В данном случае колонна работает на себя , без выдачи продукта, что в нормальных производственных условиях, естественно, исключается. Подобный режим работы колонны удобен только для исследовательских целей. [c.491]

Рис. 65. Движущая сила и число единиц переноса для реальной и эквивалентной ступеней рабочая линия для реальной ступени ДВ —рабочая линия для эквивалентной (противоточной) ступени ОС—линия равновесия.

Второй — принцип многоступенчатости. Опыт показывает, что использование больших разностей движущих сил (разности давлений, температур, концентраций и т. п.) приводит к наибольшим потерям. Если же разделить полный перепад движущих сил (давлений, температур, химических потенциалов) на малые ступени, то эти потери во многих случаях можно значительно снизить,правда за счет увеличения затрат на более сложную многоступенчатую установку. Примерами использования этого принципа являются многоступенчатые компрессоры и турбины, цепи реакторов, массообменные установки, каскадные схемы и т.п. [c.204]

Другой пример абсорбера со ступенчатым контактом—насадочный абсорбер, состоящий из нескольких последовательно соединенных секций с рециркуляцией жидкости в каждой секции. Такой же абсорбер без рециркуляции жидкости, несмотря на разделение на секции, является аппаратом с непрерывным контактом. Основная особенность абсорберов со ступенчатым контактом заключается в скачкообразном изменении движущей силы при переходе от ступени к ступени. [c.226]

Так как при противотоке средняя движущая сила максимальна, то /<1. При одинаковой разности (у —у") число единиц переноса на ступень, согласно уравнению (111-23), обратно пропорционально средней движущей силе. Таким образом, число единиц переноса для реальной ступени (здесь и дальше индекс ог опускаем) [c.227]

Метод расчета по ступеням (от ступени к ступени). При этом методе исходят из отношения изменения концентрации газа в ступени (у —у") к движущей силе на входе газа в ступень (у —у ). Это отношение [c.229]

В точке С, на выходе из первой теоретической тарелки, газовая фаза с концентрацией целевого компонента ур встречается с жидкой фазой, концентрация целевого компонента в которой х1<х . И вновь начинается переход целевого компонента из газовой фазы в жидкую до установления нового равновесия. Повторив описанные построения, получим треугольник СРЕ, соот1зетствуюш,ий второй теоретической тарелке, и т. д. Число треугольников, построенных таким образом между рабочей и равновесной линиями от точки В до точки А, соответствует обш,ему числу теоретических тарелок массообменного аппарата. Число теоретических тарелок зависит от расстояния между рабочей и равновесной линиями, т. е. от двил- ущей силы массообменного процесса Ау и Ах. Чем меньше расстояние между рабочей и равновесной линиями, тем меньше движущая сила процесса, тем больше требуется ступеней контакта фаз, т. е. тем больше требуется теоретических тарелок. [c.78]

Еднница переноса обозначена пунктирной линией, выходящей из точки А, в пределах изменения Дх , равного средней движущей силе процесса. Сплошной пинией показана ступень равновесия. [c.170]

Двуокись углерода из газа для синтеза аммаака чаще всего предварительно вымывается водой при повышенном давлении (10—30 ат).- Использование относительно большой растворимости СОг в воде (и малой растворимости На и Na) является основой зтого метода. Расширение водного раствора, покидающего скруббер, в турбине позволяет нагнетать воду для повторной абсорбции СОг (рис. IX-2). Вследствие этого нагрузка электродвигателя 6, приводящего в движение насос 5, уменьшается на 30—50%.Вода из турбины поступает на предв-арительную дегазацию, поскольку отходящий газ, содержащий 60% Oj и 40% Нг и Nj, можно вернуть на первую ступень компрессора и затем в производство. Благодаря этому не только уменьшаются потери водорода, но одновременно после конечного дегазатора, помещенного на регенерационной башне, получается чистый Oj ( 98—99%). Двуокись углерода такой чистоты можно применять в производстве мочевины (см. стр. 379) или сухого льда. В данном случае разность давлений используется как движущая сила для выполнения работы нагнетания. [c.353]

Для количественной оценки равновесных условий массообмена по аналогии с теоретической тарелкой (или теоретической ступенью) вводят понятие единицы переноса (или единичного объема). Под единицей переноса понимают элемент высоты колонны, для которого средняя движущая сила равна раэности концентраций на выходе и входе в элемент. В соответствии с этим определением интегралы в выражениях (5.6) и (5.7), взятые в пределах единицы переноса, равны 1 [346-348]. Поэтому соответствующие интегралы по всей высоте колонны равны числу единиц переноса (сокращенно ЧЕПс и ЧЕПд) [c.219]

Другой метод анализа расиределенных систем, используемый при решении дифференциальных уравнений с частными производными на вычислительных машинах, основан на представлении непрерывного процесса многоступенчатым, с сосредоточенными параметрами в каж-до11 ступени. В зависмостн от принимаемых допущений относительно механизма процесса массопередачи в ступени, а также способа представления движущей силы, возможны некоторые разновидности математических моделей (см. табл. 24, модели 2, 3). [c.416]

Процесс ректификации осуществляется при контактировании потоков пара или газа и жидкости, которые имеют разные составы и температуры пар (газ) имеет более высокую температуру, чем вступающая с ним в контакт жидкость. Движущими силами процесса ректификации являются разности составов и температур контактирующих потоков пара или газа н жидкости. При достаточной продолжительности котакта пар и жидкость могут достичь состояния равновесия, при котором температуры потоков станут одинаковыми при этом их составы будут связаны уравнениями равновесия. Составы встречных (но не вступивших в контакт) потоков пара и жидкости связаны уравнениями рабочих линий. Такой схеме контактирования потоков пара и жидкости соответствует понятие теоретической тарелки , или теоретической ступени контакта , [c.112]

Найденное число теоретических тарелок п зависит от движущей силы процесса. Если расстояние между рабочей и равновесной лпппямп у1меньшптся, то уменьшится и средняя движущая сила процесса, а необходимое число теоретических тарелок (идеальных контактов) увеличится, так как число ступеней, вписанных между рабочей и равновесной лпппями, увеличится. [c.27]

Число тарелок можно рассчитать по х — (/-диаграмме с помощью кинетической кривой. Практически процесс массообмена никогда не идет до состояния равновесия. Кинетическая кривая характеризует действительное состояние жидкости и газа при окончании процесса массообмена на тарелке. Строим рабочую линию АВ и кривую равновесия ОС процесса (рис. 98). Вертикальный отрезок MQ = У — Ур характеризует движущую силу на входе в ступень, а отрезок МЫ = У"—У" — действител ,ное изменение концентрации газа в этой ступени. Отсюда эффективность ступени (тарелки) Ег можно представить, как отнощение изменения концентрации газа в ступени к движущей силе на входе в ступень [c.344]

Тогдг средняя логарифмическая движущая сила для этой ступени, согласно формуле (10.17), равна [c.309]

Аналитический метод определения числа ступеней. Рассмотрим противоточный массооб-менный аппарат, состоящий из п ступеней, принципиальная схема которого показана на рис. Х-13. Пусть расходы фаз постоянны (L =---- onst и G = onst) и распределяемый компонент переходит из фазы Фу (например, газовой фазы) в фазу Ф . (например, жидкую фазу). Концентрация фазы Ф на входе в некоторую р-ую ступень равна Ур, а на выходе из нее — Следовательно, изменение концентрации этой фазы на ступени составляет [ур — —i/p+i)- Обозначим через ур концентрацию фазы Ф , равновесную с концентрацией другой фазы Хр (см. рис. Х-13) на /j-ой ступени. Тогда движущая сила массопередачи на входе в ступень равна ур — ур. [c.425]

На стыке молекулярной биологии с физической и физико-органической химией возникла еще одна не менее важная задача — создать сравнительно простые каталитические системы, в которых использовали< ь бы принципы действия активных центров, работающих в ферментах. Подобного рода исследования обогащают физико-органическую химию познанием нетрадиционцых путей (механизмов), позволяющих ускорять или в общем случае регулировать скорости химических реакций. Изучение механизмов молекулярной биологии, в частности движущих сил ферментативного катализа, поможет найти пути создания избирательных химических катализаторов с управляемыми свойствами [7, 8]. В то же время анализ как общих закономерностей, так и различий, наблюдаемых в ферментативных и модельных системах, можно рассматривать как качественно новую ступень углубленного изучения самих ферментов. Иными словами, подобного рода исследования в области молекулярной химической бионики должны способствовать формированию новых взглядов на природу ферментативного катализа. [c.3]

Количественная оценка процессов, протекаюш,их в насадочной колонне, возможна по указанным причинам лишь полуэм-пнрическим путем с помош,ью теории подобия. Чилтон и Кольборн [121 ] ввели для насадочных колонн понятие числа единиц переноса /1д. Оно учитывает тот факт, что в насадочной колонне массо-и теплообмен в отличие от тарельчатой колонны протекают непрерывно в виде бесконечно малых элементарных ступеней разделения. Для теплопередачи движущей силой является разность температур, а для массопередачи — разность парциальных давлений и концентраций распределяемого вещества. Исходя из разности концентраций, соответствующей положению кривой равновесия и рабочей линии, определяют безразмерную величину [59]. [c.141]

Поясним метод эквивалентной ступени на примере. Пусть имеется ступень с полным перемещиванием жидкости, причем число единиц переноса на ступень равно к. Движущая сила на такой ступени изменяется от Д до А" (рис. 65) соответствующее изменение в эквивалентной ступени (при противотоке) от Д до Апр.. На диаграмме 1(у—у )—У ординаты ОЕ и РО изображают соответственно величины 1/Д и 1/Дпр., а величина 1/А" изображается ординатой РН. В то время как при противотоке изменение 1 у—у ) изображается плавной кривой Е ЕСС, при ступенчатом контакте оно изображается ступенчатой кривой Е Н ЕН0Н"0. Площадь РНЕО (вертикальная штриховка) соответствует числу единиц переноса реальной ступени Ы, а площадь РОЕВ (косая штриховка)—числу единиц переноса эквивалентной ступени Л р. По уравнению (111-95) находим [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология