Летучесть число теоретических тарелок

Разделяющая способность ректификационной колонны определяется числом теоретических тарелок в ней. Теоретической тарелкой называется единица высоты ректификационной колонны, на которой достигается обогащение пара низкокипя-щим компонентом смеси, отвечающее равновесию между паром и жидкостью. Число теоретических тарелок зависит от заданной полноты разделения и летучести (практически —температуры кипения) компонентов ректифицируемой смеси. Эти величины связаны зависимостью [c.116]

В конце программы приведены исходные данные для расчета стабилизатора бензина [5]. Нестабильный бензин с долей отгона бк = 0,06 подается на шестую теоретическую тарелку. Всего тарелок в колонне 14, в том числе в отгонной секции — 8. Выход дистиллята принят равным суммарному содержанию в исходной смеси сероводорода и легких углеводородов, включая н-бутан, что составляет 0,25. Флегмовое число по горячему орошению принято равным 2, по холодному орошению / о=1,6. Относительные летучести рассчитаны по константам фазового равновесия, найденным при давлении 1,3 МПа (13 атм) и принятой средней температуре в стабилизаторе 135 °С [6]. Указанные величины, а также состав газобензиновой смеси и константы фазового равновесия при 1,25 МПа (12,5 атм) и 40 °С, необходимые для расчета однократного испарения в газосепараторе, даны в конце программы. [c.61]

Отклонение реальной тарелки от нормы для теоретической ступени контакта имеет следствием сужение разрыва между составами фаз па смежных тарелках, приводящее к увеличению числа реальных тарелок против теоретически необходимого для данного разделения. Причины подобного рода отклонений оказываются самыми разнообразными и зависят от множества условий, определяемых как рабочими параметрами режима колонны — давлением, температурой, количествами паровых и жидких потоков, так и свойствами разделяемой системы — плотностью и вязкостью паров и флегмы, относительной летучестью ее компонентов, поверхностным натяжением насыщенной жидкости. Следует также указать и на влияние чисто конструктивных факторов, таких, как тип тарелки, размеры сливного устройства, расстояние между тарелками. Учет совокупного действия всех указанных факторов весьма сложен, и этим объясняется широкое привлечение эмпирических корреляций для определения эффективности реальных тарелок. [c.209]

Число теоретических тарелок колонки для экстрактивной разгонки. Конечное разделение, которое желательно, соответствует степени обогащения, равной 51. При относительной летучести, равной 1,44, необходимое минимальное число теоретических тарелок равно 10. При ВЭТТ (высота, эквивалентная одной теоретической тарелке см. определение в гл. 1), равном для этой насадки [c.299]

Таким образом, относительная летучесть углеводородов в идеальном растворе равняется отношению давлений насыщенных паров чистых компонентов при температуре кипящей смеси, и чем ближе она к единице, тем сложнее разделить эти углеводороды перегонкой. Так, требуется бесконечно большое число тарелок для разделения ректификацией некоторых двух компонентов (в смеси находится 95 мол. % более летучего компонента и перегонка ведется при условии полного орошения) с относительной летучестью а = 1 60 тарелок при а = 1,1 32 при а = 1,2 и 22 теоретические тарелки при а = 1,3. [c.207]

Рациональной единицей для однозначной оценки колонок термической ректификации можно назвать тепловое число [57 ], которое можно определить как отношение количества тепла, приложенного к колонке и идущего на обогащение, к количеству тепла, приложенного к кубу и идущего на перегонку. Эта величина является однозначной и вполне эквивалентна числу теоретических тарелок для контактной ректификации. Удивительно, что для многих типов разделения тепловое число по своей численной величине почти равно числу теоретических тарелок. Интуитивное объяснение этого совпадения исходит из того, что тепловое число является замаскированным эквивалентом действия простой перегонки, которая, в свою очередь, в некоторой степени эквивалентна теоретической тарелке. Эта эквивалентность ни в коей мере не является количественной и не мол<ет быть таковой. В общем же по мере того как трудность разделения возрастает, требуемая величина теплового числа становится численно несколько меньшей, чем требуемое число теоретических тарелок. Это расхождение увеличивается по мере увеличения числа теоретических тарелок и по мере уменьшения относительной летучести, концентрации легколетучего вещества в разгрузке и флегмового числа. Однако легко можно найти и исключения из этого правила. [c.398]

Одна теоретическая тарелка Wth. вызывает меньшее изменение концентрации, чем высота единицы переноса п , если кривая равновесия имеет больший наклон, чем рабочая линия (рис. 86, III), и наоборот (рис. 86,7). На рис. 86 вспомогательная линия при определении числа теоретических тарелок показана пунктиром, а при определении числа единиц переноса — сплошной линией. В случае идеальных и почти идеальных растворов с низкой относительной летучестью заметного расхождения между числом единиц переноса и числом теоретических тарелок th. пет. Для неидеальных растворов и растворов с высокой относительной летучестью указанная разница может иметь такую величину, что ее необходимо учитывать. Это видно из данных, приведенных в табл. 17 (1221. [c.143]

Ряд особенностей расчета колонн для азеотронной перегонки вызывается тем, что приходится иметь дело с фазовыми равновесиями жидкость — пар в реальных системах, сильно отклоняющихся от идеальной. Число теоретических тарелок, необходимых для разделения данной системы, наиболее целесообразно определять расчетом по тарелкам. Уравнения и зависимости, выведенные для этого определения, в данном случае неприменимы вследствие весьма значительных различий относительной летучести. В литературе описан алгебраический метод [34] расчета минимальной кратности орошения для азеотропной системы. Другой метод вычисления минимальной кратности орошения при азеотропной перегонке основывается [31] на расчете по тарелкам в секции питания колонны. Для этого используют уравнения, определяющие равновесие жидкость — пар для тройной азеотропной системы, путем построения зависимости между относительными летучестями трех пар компонентов п отношением концентраций этих компонентов в жидкой фазе. [c.130]

Рис. 21. Вычисление состава жидкости в кубе или на питающей тарелке по способу Мак-Кэба и Тиле при известных и постоянных составах дестиллята, флегмовых числах, числе теоретических тарелок и относительной летучести (см. рис. 18).

В табл. 29 приведены результаты расчета укрепляющей секции колонны по уравнениям теоретической тарелки при числе тарелок, равном трем (не считая конденсатора), и оо уравнениям массопередачи (1У,2) при постоянных относительных летучестях. [c.114]

Ограничением является лишь требование постоянства относительной летучести. Если а изменяется по высоте колонны, то должен быть применен метод расчета от тарелки к тарелке . Если уравнение (У-60) применить к ключевым компонентам в примере 13, то получаем число теоретических тарелок при полном возврате флегмы [c.360]

С целью упрощения расчетов обычно используют три допущения первое — термодинамическое равновесие между паром и жидкостью на тарелке, т. е. так называемая концепция о теоретической тарелке второе — постоянство потоков жидкости и паров по высоте отдельных секций колонны третье — постоянство относительных летучестей компонентов в условиях разделения. Даже при указанных упрощающих допущениях система уравнений, описывающая взаимосвязь различных параметров ректификационной колонны, характеризуется высокой степенью нелинейности, в связи с чем задача решается методом последовательных приближений. Ниже описан один из вариантов расчета простой колонны методом от тарелки к тарелке при заданных потоках и числе теоретических таре.лок в укрепляющей и отгонной секциях. Таким образом, задача заключается в определении составов дистиллята и остатка. Направление расчета тарелок принято от концов колонны к тарелке питания. [c.56]

С использованием уравнений (89) и (90) можно рекомендовать такую последовательность расчета числа теоретических тарелок при известном составе дистиллята применительно к укрепляющей колонне. Сначала выбирается эталонный компонент смеси, и по уравнению (89) рассчитываются коэффициенты относительной летучести остальных компонентов. Для увеличения точности расчетов в тех случаях, когда температуры дистиллята и смеси, подаваемой на тарелку питания, существенно различаются между собой, определяется среднее значение коэффициента летучести каждого компонента по уравнению [c.73]

Теперь определим число теоретических тарелок методом от тарелки к тарелке . Расчет проводится по уравнениям (11.98)—(11.100) при условии постоянства мольных потоков и коэффициентов относительной летучести по высоте колонны. [c.241]

Обозначения Хр, Хв, xw — состав исходной смеси, дистиллята и остатка (мольные доли) --относительная летучесть, в частности, п соответствует условию д =0 и а — условию Хр = 1 кэи йэг — константы фазового равновесия эталонного компонента при температурах верха и на второй тарелке х,, Х2 — состав жидкости на верхней и второй тарелках у2 — состав паров на второй тарелке N — минимальное число теоретических тарелок Р, О, — расход сырья, дистиллята и остатка. [c.195]

При расчете процессов разделения в многоступенчатых молекулярных колоннах можно применять существующие аналитические и графические методы расчета тарельчатых ректификационных колонн. При этом вместо коэффициента относительной летучести (а), скорости испарения в кубе колонны, к. п. д. тарелки и числа теоретических тарелок необходимо пользоваться соответственно коэффициентом разделения при неравновесном испарении а , скоростью дистилляций с отдельной ступени (ячейки), к.п.д. отдельной ступени и числом теоретических молекулярных тарелок (ТМТ). [c.114]

Все расчеты по последнему способу указывают, что разделение становится хуже по мере того, как отношение задержки к загрузке становится большим, вне зависимости от конкретной величины начального состава, относительной летучести, числа теоретических тарелок и флегмового числа. Расчет же от тарелки к тарелке при условии частичного орошения (рис. 54, А—В) указывает на значительно более сложную зависимость, 11ри которой приходится учитывать два новых фактора состав загрузки и начальные условия разгонки. Так, на рис. 54, А приведены кривые, которые были вычислены для разгонки смеси, содержащей 9,6 мол.% дихлорэтана в толуоле, на колонне, имеющей 5 теоретических тарелок, при флегмовом числе 4 и задержке в 2,88 7,2 14,4 28,8 и 57,6% загрузки. При этих расчетах было принято, что колонна до начала разгонки приводилась к равновесию при полном орошении. Кривые на рис. 54, Б были рассчитаны для тех же самых условий разгонки, за исключением того, что задержка была принята равной 28,8 и 57,6% и колонка приводилась в равновесие при флегмовом числе 4 (с возвратом отгона в куб) до того, как была начата периодическая разгонка. Из рассмотренных кривых на рис. 54, А еле- [c.126]

Здесь обозначены М, з — число теоретических тарелок в укрепляющей и исчерпывающей секциях колонн Л — флегмовое и паровое числа х , х — мольные концентрации обобщенного легкого компонента в жидкой фазе сырья и на тарелке питания у/ — мольная концентрация обобщенного легкого компонента в паровой фазе на тарелке питания а , а — приведенные относительные летучести и по укрепляющей и исчерпывающей частям колонн 8 = 0 Р — мольная степень отгона О — количество дистиллята (кмоль/ч) Р — количество питания (кмоль/ч) 2+, X- — мольные концентрации обобщенного легкого компонента в дистилляте и кубе колонны в , 0 , 0з — корни квадратных уравнений (XIII,14) и (XIII,16) ф, ф, иг, уг — коэффициенты, явно зависящие от 0г, вг, а , а" Р = 1/а — коэффициент I — степень испаренности сырья. [c.299]

Жидкость состава Ь (рис. 1) будет кипеть при 4 и находиться в равновесии с паром состава с. Тарелка, которая вызовет такое же изменение состава, какое происходит при идеальной простой перегонке, т. е. от а к й или от 6 к с, или же любое другое аналогичное изменение состава, например от с к е, и будет теоретической тарелкой. Концентрации легколетучего компонента, соответствующие этим равновесным составам пара и жидкости, отвечают концам отрезков горизонтальных прямых, лежащих между кривыми жидкости и пара на графиках подобного рода. Так как кривые жидкости и пара сходятся на ординатах, отвечающих составам чистых веществ, то очевидно, что в любой смеси разность составов, отвечающая действию одной теоретической тарелки, будет приближаться к составу чистого вещества. Кроме того, чем величина относительной летучести ближе к единице, тем ближе лежат кривые пара и жидкости друг к другу и тем меньше будет разница в составе, отвечающая одной теоретической тарелке. Насадочная колонка (или любой другой ректифицирующий прибор), на котором производят разделение, соответствующее двум последовательным ступеням или единицам, например от а до с, эквивалентна, как принято говорить, двум теоретическим тарелкам. Если высота такой насадочной колонки равна 25 см, то ВЭТТ равна 12,5 см. Подобное рассуждение применимо к любому числу теоретических тарелок и к любой высоте колонки. В настоящее время имеются колонки, эквивалентные более чем 100 теоретическимтарелкам. Можно ожидать, что для данной колонки или насадки ВЭТТ, определенная на разных двойных смесях, будет иметь примерно одинаковую величину, если эти смеси будут близкой химической природы и будут иметь близкие величины вязкости и поверхностного натяжения. Если же эти характерные свойства смесей сильно различаются, то, повидимому, в значительной степени изменяются толщина жидкой пленки, поверхность соприкосновения газа с жидкостью и скорость диффузии. Таким образом, одна и та же колонна или насадка может обладать весьма различными величинами ВЭТТ. Выражение рабочей характеристики колонны с помощью представлений о сопротивлении переносу вещества через пленку на границе раздела между паром и жидкостью получило существенное развитие, однако использование в расчетах теоретических тарелок и ВЭТТ имело и имеет значительно большее практическое значение. [c.11]

Последняя величина и есть искомый состав жидкости куба х , отвечающий выбранному составу отгона (л д=0,90), пяти теоретическим тарелкам, флегмовому числу / д=19 и смеси с относительной летучестью а=1,25. Все это построение даетодну точку на соответствующей кривой х , Хс(см. рис. 18,Л, кривая для п=Ъ, точка л о=0,90 л з=0,765). Повторение этой процедуры с другими рабочими линиями даст добавочные точки. Кривые х , хд для десяти тарелок и т. д. получаются подобными построениями лестниц в десять ступенек вдоль различных рабочих линий. [c.58]

Когда тарельчатая колонна работает в условиях полного возврата флегмы и относительная летучесть а постоянна, число теоретических тарелок п, необходимое для изменения отношения составов двух компонентов от величины (х 1х2)в, относящейся к нижней тарелке, до величины х11х2)р, относящейся к верхней тарелке, определяется выражением [c.347]

Программа Bendix позволяет рассчитать составы на верху и в низу колонны, исходя из данных по составу и тепловой характеристики питания, величины флегмового числа, числа теоретических тарелок выше и ниже тарелки питания, степени извлечения одного из компонентов в дистилляте (в %) и данных по относительной летучести компонентов. При программировании предполагается постоянство относительной летучести и равенство мольных потоков в укрепляющей и исчерпывающей секциях. В расчетах могут быть, однако, учтены колебания этих величин. Метод может быть приспособлен для системы, имеющей до 10 компонентов. [c.363]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология