Задержка насадочной колонне

В нефтегазопереработке в основном применяются тарельчатые колонны. Однако в последние годы в связи с созданием эффективных насадок возрос интерес и к насадочным колоннам, особенно это относится к вакуумным процессам, приобретающим в этом случае ряд положительных характеристик низкое гидравлическое сопротивление, малая задержка жидкости, высокая эффективность в широком интервале изменения нагрузок по пару (газу) и жидкости и др. [c.221]

Насадочные колонны применяются в основном для малотоннажных производств, где они имеют безусловные преимущества перед тарельчатыми колоннами. Благодаря созданию в последние годы новых типов насадок, позволяющих значительно снизить задержку жидкости в контактной зоне и гидравлическое сопротивление аппарата, создались перспективы применения их для многотоннажных производств (вакуумная ректификация мазута, газоразделение и др.). Применение насадок приобретает особое значение для вакуумных процессов, для которых низкое гидравлическое сопротивление при достаточно эффективном контакте взаимодействующих фаз является одним из важных условий проведения процесса. [c.260]

В случае насадочной колонны имеет место подобное же положение, с тем лишь отличием, что изменение состава жидкости происходит постепенно, а не резкими скачками от тарелки к тарелке. При работе насадочной колонны и следует относить к задержке на одну теоретическую тарелку. Общая картина представлена графически на рис. 42. Она приводит к следующим приближенным уравнениям [c.96]

Рис. 42. Величина задержки более летучего компонента в насадочной колонне. Заштрихованная поверхность выражает задержку более летучего компонента, общая поверхность—суммарную задержку.

Во всех предыдущих рассуждениях рассматривались методы определения задержки одного компонента. Для применения этих методов требуется знание количества суммарной задержки кроме того, при этом исходят из предположения, что задержка распределена равномерно. Экспериментальных работ о равномерном распределении задержки в насадочной колонне опубликовано не было, однако суммарная задержка может быть найдена различными путями. Весьма приближенно задержка может быть определена, если дать, смеси, которая подлежит перегонке, капать из головки в ректифицирующую часть колонны, содержащую насадку, со скоростью, которая бывает при разгонке. Когда насадка будет на вид равномерно смочена, процесс прекращают и дают жидкости стечь из насадки в мерный цилиндр. Жидкость, полученная таким способом, называется задержкой. Этот метод приводит к значительной ошибке, так как температура и, следовательно, вязкость и поверхностное [c.99]

Г. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВЕЛИЧИНУ СУММАРНОЙ ЗАДЕРЖКИ В НАСАДОЧНОЙ КОЛОННЕ [c.101]

Для расчета задержки жидкости (в м /м ) в насадочных колоннах с кольцами Рашига и седлами Берля можно использовать уравнение [69] [c.162]

Задержка жидкости, как правило, меньше в насадочной колонне. [c.416]

Кя-Кт = 1- Но хорошо известно, ЧТО увеличение интенсивности приводит к дроблению капель Кя > 1 (ниже будет показано, что Кн> Ка, а увеличение задержки является следствием дробления). Следовательно, /(зд< 1, т. е. эффективный коэффициент массопередачи при увеличении интенсивности пульсации уменьшился, а возрастание эффективности колонны обусловлено ростом поверхности контакта фаз. Аналогичный вывод был сделан и для насадочных колонн с пульсацией. Были измерены Кэ, Кв, /Со и рассчитан /С =/Са//Сн-/Со. [c.303]

Насадка позволяет увеличить локальные скорости в колонне, уменьшить циркуляцию и обратное перемешивание, а также улучшить распределение дисперсной фазы и увеличить ее задержку в колонне. Соответственно интенсивность массопередачи в насадочных экстракторах выше, чем в распылительных колоннах. [c.276]

Наиболее эффективна работа насадочных колонн в режиме эмульгирования, создаваемом в так называемых эмульгационных колоннах (рис. VI. 7). Наряду с положительным качеством — повышением эффективности аппарата — эмульгационные ректификационные колонны имеют существенные недостатки, ограничивающие их применение значительный перепад давления в колонне, совершенно исключающий возможность их использования для работы под разрежением, и большую задержку жидкости, обусловливающую длительность вывода колонны на рабочий режим. Эта задержка, кроме того, исключает возможность применения эмульгационных колонн для периодической ректификации, так как [c.359]

Задержка жидкости может быть важна в случаях, когда насадочная колонна предназначена для работы в режимах газового абсорбера и химического реактора. Из-за присутствия жидкости путь газа уменьшается и время на взаимодействие в газовой фазе соответственно снижается по сравнению с рассчитанным по свободному объему насадки. [c.618]

Большая задержка жидкости желательна, если абсорбированные газы должны вступать во взаимодействие в жидкой фазе. При быстрой реакции, однако, это не обязательно (см. главу 8). В производстве уксусного альдегида по процессу Оксо, например, оксид углерода, водород и этилен, одновременно абсорбируются при высоком давлении, чтобы путем взаимодействия в жидкости, несущей растворенный катализатор, образовать альдегид. Данные по задержке показывают, однако, что при существующих в настоящее время катализаторах вследствие небольшого объема жидкости производительность обыкновенных насадок была бы невелика. Можно сказать, что в данном случае насадочная колонна при работе в режиме химического реактора имела бы избыточную емкость по абсорбции газа. [c.618]

Задержка жидкости в тарельчатой колонне регулируется сливной перегородкой и может достигать большой величины. В насадочной колонне невозможно большое скопление жидкости, поэтому применение ее для процессов массопередачи, когда требуется большая задержка жидкости, не представляется возможным. [c.134]

Количество вещества, остающееся в колонке в виде жидкости после предварительного захлебывания или окончания процесса перегонки и охлаждения, называют статической задержкой. Для определения этого количества в куб загружают жидкость в 5-кратном количестве по сравнению с предполагаемой задержкой и подвергают ее в течение часа ректификации с полным орошением. После охлаждения колонки замеряют количество жидкости в кубе. Разницей между этим количеством и первоначальной загрузкой выражается статическая задержка, которая в насадочных колонках представляет собой часть жидкости, оставшуюся на насадке и между отдельными элементами насадки, а также на стенках колонки, приставки и конденсатора. В тарельчатых колонках основную часть статической задержки составляют слои жидкости, находящиеся на отдельных тарелках. Для упрощенного определения статической задержки можно в верхнюю часть конденсатора добавить отмеренное количество жидкости, которая будет подвергаться перегонке, и затем определить, какое количество задержится в колонне. Такие измерения надо повторить несколько раз, чтобы после полного смачивания аппаратуры полу- [c.174]

К сожалению, нередки случаи, когда исходной смеси недостаточно для выделения из нее в чистом виде компонентов, содержащихся в незначительных количествах. Тогда необходимо применять колонки с особенно низкой задержкой, например роторные колонки с вращающейся лентой (см. главы 5.11 и 7.35). Если используют насадочные или тарельчатые колонки, то посредством повышения флегмового числа добиваются минимально возможного в данных условиях количества промежуточной фракции. Ситча-тые и колпачковые колонки (см. главу 7.33) пока редко применяют для аналитической ректификации. Однако эти колонки обладают некоторым преимуществом перед насадочными колонками, которое состоит в том, что при использовании их становится возможным отбор проб с верхних тарелок и определение градиента концентрации в верхней части колонны. Так, например, если концентрация легколетучего компонента на третьей тарелке сверху начала падать, то уже можно повысить флегмовое число. Используя этот метод. [c.231]

Рис. 2. Зависимость коэффициентов дробления, задержки и фактора массопередачи насадочной пульсирующей колонны от интенсивности пульсации [9].

Одной из важных гидравлических характеристик работы каскада является величина задержки дисперсной фазы (удерживающей способности) колонны Q. Эта величина, характеризуемая количеством дисперсной фазы, находящейся в колонне при данном режиме работы, и выражаемая в процентах от объема реакционной зоны колонны, играет больщую роль и при расчете высоты каскада, так как от нее зависит средний удельный вес жидкости в колонне, т. е. гидростатика колонны. Q определяется непосредственным измерением количества дисперсной фазы, находящейся в насадочной части колонны. Для этого после остановки процесса и отстаивания фаз в колонну подается водный раствор до тех пор, пока уровень раздела фаз не поднимется до рабочей отметки. При этом определяется объем поданной водной или вытесненной органической фазы. Удерживающая способность рассчитывается по формуле [c.155]

Важно понять, какие значения параметра Ф можно предположить в различных абсорберах. Для насадочных колонн Ф равно средней толщине слоя жидкости. Оно может быть рассчитано из иолуэмпи-рических корреляций для задержки жидкости, как это сделано, например, Девидсоном [2]. В этом случае Фс 0,1 см. Для полого аппарата газ — жидкость, снабженного >1е-шалкой, Ф находится в обратной зависимости от поверхности раздела фаз на единицу объема. Значение последней может быть оценено по Вестертерпу [3, 4]. Измеренные значения Ф сильно зависят от рабочих параметров, причем, получаются величины порядка 1 см. Следует учитывать, что в обычных аппаратах газ — жидкость, стремятся поддерживать как [c.36]

Уравнение (7.30) позволяет рассчитать требуемую высоту насадки, полагая известной задержку жидкости. Насадочпые колонны обладают малыми задержками жидкости. Таким образом, уравнение (7.30) показывает, что для процесса химической абсорбции в кинетическом режиме требуется исключительно большая высота насадки, если он проводится в насадочной колонне. [c.84]

Астарита показал, что величины (Р= )1Р могут снижаться до 0,27. Следовательно, условия кинетического режима могут быть достигнуты в насадочных колоннах при низких концентрациях карбоната по отношению к бикарбонату. Этот вывод согласуется с данными Пайне и Доджа [13] о влиянии задержки жидкости на общий коэффициент абсорбции. [c.132]

При исследовании [173] продольного перемешивания в потоках воды и воздуха при их встречном движении в насадочной колонне диаметром 100 мм со слоем насадки высотой 3,6 м. (седла Берля и кольца Рашига размером 12,7 мм) трассером для воздуха служил "Аг, а для воды— 1 (в виде раствора иодида натрия). Долю объема колонны, занимаемую жидкой фазой, определяли по ее задержке Н1а1садкой. Принимая, что Ре зависит от тех же параметров, что и задержка жидкости, для определ ания коэффициента про.долыного перемешивания в жидкой фазе предложили уравнение вида [c.185]

НИИ статической УС в куб загружают жидкость в пятикратном количестве по сравнению с предполагаемой УС колонны и в течение 1 ч проводят ректификацию с бесконечным флегмовым числом. После охлаждения колонны измеряют количество жидкости, оставшееся в кубе. Разница между первоначально загруженным количеством и оставшимся количеством и представляет собой статическую УС. В насадочных колоннах статическая УС складывается из капель жидкости, оставшихся на насадочных телах и между ними, а также на стенках колонны, приставки и конденсатора. В тарельчатых колоннах основную часть статической задержки составляют слои жидкости, оставшиеся на отдельных тарелках. [c.150]

С учетом вышеизложенного представляет интерес оценка очередности во времени подачи управляющих воздействий. Для этого нами проведено моделирование динамики работы насадочной колонны при одновременном увеличении теплопровода в колонну на 5% и теплосъема - на 10% при смещении во времени подачи управляющих воздействий по двум вариантам ( в первом режиме вначале увеличивали теплопровод на 5%, затем через 30 мин - теплосъем на 10% во втором режиме вначале увеличивали теплосъем на 10%, а затем через 30 мин - теплопровод на 5%). Результаты моделирования показали, что любая задержка смещения во времени теплопровода или теплосъема после подачи первого управляющего воздействия приводит к увеличению времени выхода объекта на стационарный режим. Причем первым надо подавать то управляющее воздействие, которое, в первую очередь, вл.чяет на анализируемый параметр. В рассматриваемом сл чае при жестких ограничениях содержания АЦФ в дистилляте сначала надо изменять расход орощения, а затем - расход пара в кипятильник. [c.112]

С целью установления соответствующих зависимостей рассмотрим работу насадочной колонны с нижним питающим кубом (см. рис. 11) полученные соотношения в целом будут справедливы и для колонн других конструкций, кратко охарактеризованных выше. Пусть в начале работы колонны в ее кубе. находится Мо молей загрузки, в которой молярная доля вышекипящей примеси составляет хо. Для равномерного смачивания иасадки жидкостью колонна вначале обычно подвергается захлебыванию , после чего в ней устанавливается необходимый тепловой режим, чтобы скорости потоков ж1идкой и паровой фаз по колонне были постоянными. Избыток жидкости из ректифицирующей части при этом стекает в куб насадкой захватывается (задерживается) лишь некоторое определенное количество жидкости. Величина Ж1идкостного захвата (задержки) зависит в основном от типа и поверхности насадки, а также от скорости потоков жидкости и пара в колонне. Затем в течение некоторого времени (пусковой период) колонна работает в безотборном режиме (режим полного орошения) до достижения в ней стациона(рного состояния и лишь после этого включается система отбора части дистиллята. Время пускового периода может быть определено расчетным путем. Однако такая оценка является весьма приближенной и поэтому время пускового периода определяется экспериментально. Как показали результаты соответствующих исследований, время пускового периода можно несколько снизить, если с самого начала процесса колонна будет работать в отборном режиме. Разумеется, отбираемый при этом дистиллят по своему составу не будет отвечать составу требуемого продукта вплоть до выхода колонны к заданному стационарному состоянию, и его целесообразно во избежание потерь исходного вещества отводить в питающий куб. В результате будем иметь случай стабилизированной ректификации, для которой справедливы закономерности, характеризующие непрерывную ректификацию. Действительно, поскольку при циркуляции жидкость — пар количество вещества в колонне не изменяется, по достижении стационарного состояния будет постоянным и состав питания — образующегося в кубе колонны пара. Совершенно очевидно, что пренебрегая, как и выше, эффектом продольного перемешивания, уравнение рабочей линии колонны, работающей в стационарном состоянии, для рассматриваемого случая можно записать в виде [c.84]

Насадочные колонны применяются в малотоннажных производствах, а также в тех случаях, когда необходимо, чтобы задержка жидкости в колонне была невелика, а перепад давления мал. Благодаря созданию различных эффективных насадок (седла Берля, кольца Палля и др.), в последние годы повысился интерес к насадочным колоннам их стали применять и для многотоннажных производств. Если использование тарельчатых или насадочных колонн является альтернативным, вопрос должен решаться на основе технико-экономических расчетов. [c.292]

Основание для расчета от тарелки к тарелке. Сорель [108] впервые показал, что не следует ожидать при частичном орошении такой же степени разделения на терелке, как и при полном орошении, если даже все прочие условия будут одинаковыми. Его метод вычисления степени разделения при любом флег-мовом числе с помощью материального и теплового балансов был подробно разработан для тарельчатых колонн непрерывного действия. Эти же самые принципы приложимы к насадочным колоннам и периодической ректификации, но при тщательном анализе следует ввести еще два дополнительных фактора. В процессе периодической разгонки имеет место непрерывное изменение концентраций в любом месте колонны по мере того, как легколетучий компонент постепенно отгоняется. Это вызывает необходимость дополнительного введения в систему расчета, выработанную для непрерывной перегонки, скорости изменения переменных факторов во времени, что может привести к заметной разнице в уравнениях, в особенности если не пренебрегать задержкой (см. стр. 53). Кроме того, в насадочных колоннах постепенно изменяются и концентрации вдоль колонн, что требует применения дифференциального анализа. Это, естественно, является более сложным, чем аналогичные расчеты тарельчатых колонн, для которых может быть разработана теория последовательного расчета от тарелки к тарелке, отвечающего ступенчатому изменению составов. [c.45]

Опыты Джессера и Элджина [203] показали, что в насадочных колоннах задержка жидкости является экспоненциальной функцией скорос1И стекания жидкости, причем показатель степени приблизительно один и тот же для насадки любого типа. Изменение задержки в зависимости [c.101]

В качестве другого примера приведен случай, когда необходимо сделать выбор между тарельчатой колонной, эквивалентной 10 теоретическим тарелкам и имеющей задержку в 15 молей на тарелку, и насадочной колонной, эквивалентной 5 теоретическим тарелкам, задержка которой составляет 3 моля на тарелку. Разгонка проводится при атмосферном давлении и постоянном составе дестиллята, дающем фракцию 95%-ной чистоты, кипящую в интервале 26,7—60,0°, из смеси, содержащей 4мол.% этой нижекипящей фракции и 5 мол. % фракции, кипящей при 60,0—71,1°. Эти фракции рассматриваются как два наиболее низкокипящих компонента, и предполагается, что никакие другие фракции не поступают в колонну в процессе разгонки. Величина относительной летучести находится с помощью уравнения [c.117]

При прочих равных условиях наиболее желательной является ректифицирующая часть, дающая возможно большую степень обогащения на единицу длины. Однако может оказаться, что на выбор типа ректифицирующей части в зависимости от особк задач разгонки большее влияние окажут другие факторы. Пропускная способность или производительность колонны является одним из факторов, который определяет время, потребное для выполнения ректификации. Тарельчатые и насадочные колонны имеют, в общем, значительно большую пропускную способность, чем простые колонки со смоченной поверхностью той же эффективности. Рабочая задержка также является одним из важных факторов при выборе ректифицирующей части. В общем, желательно иметь возможно меньшую задержку, в особенности, если разгоняемая загрузка содержит некоторые составные части в малых количествах. Простые колонки со смоченной поверхностью имеют меньшую задержку по сравнению с тарельчатыми или насадочными колоннами. Необходимо также учитывать перепад давления в ректифицирующей части, особенно при вакуумной ректификации. Перепад давления в тарельчатых колоннах относительно выше, чем в колоннах другого типа при той же пропускной способности. [c.155]

Задержка жидкости в насадочной колонне может быть статической и динамической. Динамическая- задержка оказывает благоприятное влияние на кинетику массопередачи, способствуя развитию и обйавленйю межфазовой поверхности за счет диепергироваиня и [c.38]

Задержка зависит от соотношения потоков фаз (п), размера частиц и скорости их движения. В свою очередь, она определяет действительную скорость сплошной фазы, которая и должна входить в уравнение (2). Исходя из уравнения Стейнера, выведенного для осаждения суспензий, Гейлер и Пратт [1] предложили соотношение для определения величины О в насадочной колонне [c.94]

Насадочные колонны обычно работают при фиксированных потоках обеих фаз. Однако в 1956 г. Кэннон [11 ], а в последнее время и другие авторы показали, что в некоторых случаях характеристики массопередачи и производительность колонн можно улучшить при пульсационном изменении одного из потоков. Например, при ректификации или абсорбции газа в противотоке, если остановить подачу жидкости, ее задержки достаточно, чтобы установилось равновесие с протекающим газом. После этого движение жидкости продолжается вновь. Обзор развития подобной идеи дан Шродтом [97] (см. также [33]). Применительно к ректификации можно прервать на короткое время поток пара. [c.622]

Одна из применяющихся конструкций—колонна Шейбеля [116— 1181 (рис. 4-23,а). Мешалки в этой колонне (лопастные или турбинные) размещены на вертикальной оси попеременно со слоями неподвижной насадки из стальных спиралей или колец Рашига. Таким образом, колонна делится на камеры перемешивакия, где происходит перемешивание жидкостей и дробление капель, и камеры отстаивания. Интенсивность перемешивания должна быть подобрана таким образом, чтобы капли диспергироваиной фазы могли проходить под действием разности плотностей через камеру перемешивания. В слое насадки происходит частичное разрушение вихрей и задержка мелких капель, захваченных сплошной фазой, в остальном насадочные камеры работают подобно насадочиым колоннам. Высота слоя насадки не должна быть слишком малой. Существует оптимальная высота слоя, при которой действие колонны наиболее эффективно. [c.344]

Если разгоняется небольшая загрузка, то желательны колонки с малой задержкой они необходимы и для аналитических разгонок с целью получения четкого разделения. В большей части колонок, в особенности насадочных колонок, малая величина задержки присуща колонкам малого размера, что ограничивает рабочую скорость и соответственно скорость отбора дестиллята при данном флегмовом числе. Если требуется разогнать небольшое количество (20— 200 мл) вещества, наилучшим решением проблемы является применение малых колонок из концентрических трубок (см. рис. 10). Насадочные колонки с небольшой задержкой, как, например, колонки с насадкой гипер-кол или колонка,, изображенная на рис. 12, пригодны для загрузок в 200 мл или несколько больишх. Загрузки большей величины могут быть с успехом разогнаны на колонках, имеющих значительно большую задержку. В этих случаях скорость выкипания можно сильно увеличить и тем самым увеличить скорость отбора дестиллята при данном флегмовом числе. Общая продолжительность разгонки в этих двух случаях различается не сильно, если отношение загрузки к задержке остается примерно тем же самым. Есть некоторое преимущество при применении больших колонн и соответственно больших загрузок, если только в распоряжении имеется достаточное количество вещества. Компоненты, присутствующие в загрузке в малых количествах по отношению к задержке, обычно не могут быть выделены ни с большой, ни с малой колонной. Указание на их [c.249]

На основе изложенного алгоритма была составлена программа решения задачи на ЦВД Наири-2 . В качестве примера приводим расчет для колонны очистки хлорида мышья-жа (у =2,0 г см ) с лимитирующими примесями 1,2-дихлор-этана (ал—2,0) и 1,1,2,2-тетрахлорэтана (ат=1,18). Кварцевая колонна диаметром =30 мм и высотой насадочной части Н — 2 м была заполнена кварцевой насадкой ко = = 5 см L = 5100 кг м -час х = ОД) - Объем однократной загрузки в куб Уо—З -Л, объем задержки жидкости в де лег-аиаторе 7д=51. мл. [c.77]

Для малотоннажных процессов, а также в тех случаях, когда желательно иметь небольшую задержку жидкости в колонне и мальй перепад давления, применяют колонны, заполненные различными насадками. Наиболее широкое распространение получили керамические кольца Рашига. Однако в последние годы были предложены различные конструкции насадочных тел, позволяющие получить лучшие рабочие характеристики, чем при кольцах Рашига. На рис. Х1-1 приведены основные типы насадок, а в табл. XI.1 —их сравнительные характеристики. Насадки этих типов применяют для колонн, работающих под атмосферным или более высоким давлением, а также в условиях умеренного вакуума (20—30 мм рт. ст.). [c.220]

Для насадочной экстракционной колонны без подвода энергии разработана математическая модель с учетом явления коалесци-рования и наличия статической задержки по дисперсной фазе. Выполнен анализ функций распределения и получено аналитическое решение для этой модели. [c.214]