Тарелок теоретических число бесконечно большое

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]

Некоторые исследователи при определении минимального флегмового числа исходят или из уравнения Фенске, или непосредственно из той же неоправданной предпосылки равенства составов на соседних тарелках при и=эо и ii = i mhh- Так, например, Дженни [63] определяет i mhh методом последовательного приближения, принимая число теоретических тарелок бесконечно большим и допуская равенство составов На соседних тарелках. [c.96]

При минимальном флегмовом числе теоретически требуется бесконечно большое число тарелок, чтобы достичь заданного состава дистиллята. Наоборот, чем больше флегмовое число, тем больше достигаемое на каждой тарелке обогащение и тем поэтому меньше теоретических тарелок дужно, чтобы получить дистиллят требуемого состава. [c.284]

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]

Посмотрим, что произойдет, если одна из оперативных линий пересечет равновесную кривую. При построении ступенек, соответствующих числу теоретических тарелок, постепенно приближаемся к точке пересечения этих линий. Степень разделения при этом на каждой тарелке становится все меньше и меньше, а число тарелок, необходимых для того, чтобы приблизиться в точке пересечения оперативной линии с линией равновесия, становится бесконечно большим. [c.146]

Динамика ионного обмена смесей описывается, как известно [1, 2], системой дифференциальных уравнений с частными производными, строгое решение которой сопряжено со значительными математическими трудностями. Для практического расчета динамических процессов разделения смесей с неодинаковым распределением компонентов между фазами (одним из таких процессов является ионный обмен) нашел применение приближенный метод расчета по ступеням. Этот метод становится точным, если при расчете равновесных процессов разбивать колонну на бесконечно большое число ступеней, а при расчете неравновесных процессов, если в качестве шага выбран слой, равный по величине теоретической тарелке . [c.159]

ИЗ кипятильника. Предел этому увеличению состава жидкой фазы наступает при бесконечно большом значении В// , что приводит к выравниванию составов встречных фаз Уд = Х1, иначе говоря, к максимальному их отступлению от состояния равновесия. Чем больше разность фаз между встречными потоками, тем эффективнее протекает обмен веществом и энергией на тарелке, тем больше движущая сила процесса и тем меньшее число контактных ступеней требуется для намеченного разделения. Гипотетическому, предельному, практически нереализуемому в промышленных условиях случаю работы колонны с бесконечно большим расходом тепла в кипятильнике отвечают наибольшая разность фаз и наибольший разрыв между составами одноименных потоков, отходящих со смежных теоретических ступеней контакта. Число необходимых теоретических тарелок в этом случае будет минимальным. [c.213]

Из рассмотрения табл. 14 можно заключить, что при значениях притока тепла в кипятильник колонны, меньших В// = 116,3 ккал кг, ни при каком числе тарелок ни теоретически, ни практически нельзя достичь на верху отгонной колонны состава паров уд = 0,495. Но уже при В// = 116,3 ккал кг этот состав оказывается практически достигнутым на 24-й тарелке. Как указывалось выше, работа колонны при минимальном притоке тепла в кипятильник или при значениях, близких к минимальному, неустойчива и подвержена нарушениям при самых небольших колебаниях режима питания или нагрева. Поэтому на практике всегда работают с некоторым избытком величины притока тепла в кипятильник против его минимального значения. Допустим, что приток тепла в кипятильник доведен до В R = 35,8 ккал кг или, иначе говоря, увеличен приблизительно на 17%. В этом случае число тарелок, необходимых для получения на верху колонны желательного состава = 0,495, сокращается до 12, в чем легко убедиться из рассмотрения основной таблицы. Больше того, если продолжать увеличивать приток тепла в кипятильник, то, как нетрудно видеть из той же таблицы, это увеличение B R будет сопровождаться уменьшением необходимого числа тарелок, но лишь до некоторого определенного предела. Так, если довести приток тепла в кипятильник до значения В R = 638, ккал кг, е. увеличить сравнительно с минимальным значением в 5,5 раза, то желательный состав уд = 0,495 будет достигнут между 5-й и 6-й тарелками, причем дальнейшее увеличение притока тепла, -вплоть до бесконечно большого, не оказывает никакого влияния на необходимое число тарелок. Оно остается попрежнему, где-то по середине между 5-й и 6-й тарелками. Подобный анализ можно провести и для любого другого значения состава верхних паров, причем общий вывод, конечно, будет один и тот же. [c.225]

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]

Распределение данного компонента по теоретическим тарелкам графически изображено на рис. 6. Для достаточно большого числа тарелок (свыше 100) кривая имеет сходство с кривой распределения Гаусса, т. е. вещество из первой тарелки будет вымыто лишь при бесконечно большом числе промываний. Это означает, что два компонента невозможно полностью разделить. Однако практически даже при малом числе промываний (десять) можно пренебречь количеством вещества, оставшимся на первой тарелке. На практике считают разделение компонентов полным, если самописец вернется на нулевую линию. [c.17]

В своем теоретическом исследовании Глюкауф [3 ] определил эффективность колонки, необходимую для получения любой степени разделения двух соединений, находящихся в пробе в любой пропорции. Абсолютное разделение возможно только при бесконечно большом значении N, поскольку согласно теории распределения некоторое количество вещества всегда присутствует в каждой теоретической тарелке. Практически требуется лишь такое число тарелок, которое достаточно для уменьшения степени взаимного загрязнения пиков до определенного, выходящего за пределы детектирования уровня, устанавливаемого самим экспериментатором. Данное Глюк-ауфом теоретическое обоснование метода расчета числа теоретических тарелок сложно, но методика применения разработанного им расчетного графика, представленного на рис. 1У-5, проста. [c.105]

Очевидно, что каждая ступень построенной ломаной заключена между кривой равновесия и рабочей линией одной теоретической тарелки колонны. Аналогично поступают и при расчете насадочных ректификационных колонн. В этом случае вводится понятие эквивалентной высоты теоретической тарелки — высота насадки, которая имеет тот же коэффициент разделения, что и одна теоретическая тарелка, т. е. участок наса-дочной колонны, на котором происходит изменение состава, соответствующее одной ступени диаграммы Мак-Кэба — Тиле, Как следует из изложенного выше, при увеличении числа тарелок концентрация низкокипящей фракции в жидкости приближается к 1007о. но некоторые бинарные смеси отличаются тем, что содержание дистиллата достигает заданной величины меньше 100%, которая не может быть превышена при ректификации даже в случае бесконечно большого числа тарелок. Такие смеси называются азеотропными. Они отличаются тем, что кривая Х = Х ) пересекает диагональ диаграммы равновесия, где кривая равновесия проходит через точку [c.456]

Построение изотерм продолжается до тех пор, пока полюсный луч РД не совпадет с изотермой. В этом случае пар, уходящий с тарелки, будет иметь одинаковую концентрацию с кипящей жидкостью и теоретическое число тарелок будет бесконечно большим. На рис. 88 приведена схема нижней части колонны двукратной ректификации. Воздух В концентрацией уц и удельной энтальпией поступает в змеевик куба нижней колонны, охлаждается, дросселируется и в виде жидкости концентрацией Хв и удельной энтальпией поступает в среднюю часть колонны. [c.72]

В основе расчета числа теоретических тарелок лежит, как известно, допущение, что жидкость на тарелке находится в равновесии с паром, уходящим с этой тарелки. Такое представление эквивалентно допущению существования бесконечно большой поверхности контакта фаз или бесконечно большой скорости массообмена на каждой тарелке. Несмотря на примитивность и грубость этого допущения, расчет тарельчатых дестилляционных аппаратов по способу теоретических тарелок пользуется широким распространением, хотя и подвергается критике [57]. Как уже было указано, этот метод можно с успехом применять для расчета дестиллера. [c.138]

X — у принималось, что на каждой тарелке тепло- и массообмен проходит до установления равновесия между паром и жидкостью. Такой обмен мог бы происходить только в том случае, если бы пар и жидкость имели бесконечно большую поверхность контакта, и время этого контакта было бы бесконечно большим. Фактически время контакта и поверхность соприкосновения пара и жидкости ограничены, и обмен заканчивается до того, как достигается равновесие. Кроме того, происходят и другие побочные явления, как например перемешивание на тарелке струй жидкости с разным составом, унос жидкости с нижележащей тарелки на вышележащую и др. Поэтому, чтобы достигнуть нужного результата, приходится значительно увеличивать число тарелок по сравнению с теоретическим. [c.75]

Итак, каждому определенному значению расхода тепла в кипятильнике отгонной колонны отвечает вполне определенный состав Хгр жидкой фазы (и Угр равновесной ей паровой фазы), которого теоретически ни при каком числе тарелок нельзя достигнуть на верху колонны. 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 кипятильнике отгонной колонны против минимального. Превзойти же этот граничный состав невозможно даже при бесконечном числе тарелок отгонной колонны. Таким образом, каждому определенному составу сырья, подаваемого на верхнюю тарелку колонны, при заданной степени чистоты нижнего продукта отвечает единственное минимальное значение тепла кипятильника, при котором практически разделительная работа колонны еще возможна. При любом другом меньшем значении расхода тепла в кипятильнике не удается получить в колонне намеченного разделения. Любому же большему значению тепла кипятильника отвечает и большее значение граничной концентрации, так что желательный состав на верху колонны при расходе тепла, большем минимального, может быть всегда достигнут. Для этого в общем случае понадобится тем меньшее число ступеней контакта, чем больше отличается В/Я от минимального значения. Однако при увеличении расхода тепла против минимального необходимое число теоретических тарелок уменьшается не пропорционально градиенту В/Я, а вначале резко 14 [c.211]

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]

Левая часть уравнения (9.23) описывает фактическое изменение состава газа, текущего через колонну (с N теоретическими тарелками), деленное на изменение, которое наблюдалось бы, если газ приходил бы в равновесие с поступающей жидкостью, т. е. в бесконечной колонне. Высокой степени разделения можно достичь, либо используя большое число тарелок, либо работая при большом отношении потоков жидкости и газа. [c.441]

Если, исходя из фигуративной точки R х , q ) нижнего продукта и полюса 5/(a j, путем попеременного проведения конод и оперативных линий переходить снизу вверх, от тарелки к тарелке, то мы до тех пор будем получать обогащение фаз, пока наклон оперативной линии будет больше наклона соответствующей коноды, выходящей из точки ее пересечения с линией энтальпий жидкой фазы. Однако но мере приближения к равновесным концентрациям определяющей коноды наклоны оперативных линий и конод все более сближаются и в пределе при достижении этих концентраций должны совпасть. Поэтому по мере приближения к рассматриваемой паре равновесных составов обогащение фаз непрерывно уменьшается и для достижения этих составов теоретически требуется бесконечно большое число тарелок. Иначе говоря, эти равновесные составы являются при данном расходе тепла в кипятильнике теоретически недо- [c.148]

Значения й/О и В// будут минимальными (для заданных условий разделения) в том случае, когда нода сырья станет граничной. Эта нода оказывается граничной для обеих секций колонны. Следовательно, в обеих секциях колонны теоретически требуется бесконечно большое число тарелок, так как ступенчатые линии как между точкой О и нодой сырья, так и между точкой Я и нодой сырья теоретически должны состоять из бесконечно большого числа ступенек. Практически принимается некоторое максимальное, но конечное число тарелок в каждой секции, так как заметное изменение состава потоков происходит только до некоторого числа тарелок, после чего составы встречных потоков настолько приближаются к составу равновесных фаз сырья, что на последующих тарелках их можно считать неизменными. [c.328]

На рис. 97 показаны различные положения рабочих лпнпп отгонной колонны при закрытом обогреве. Если рабочая линия занимает положение В А (рис. 97,а), то рабочая концентрация пара на верхней тарелке будет равна равновесной концентрацип У В этом случае обогащения пара и обеднения жидкости на верхней тарелке не будет, а следовательно, ие будет и на нижележащих тарелках, поэтому необходимо иметь колонну с бесконечным числом тарелок. По всей видимости, данное положение следует считать критическим, а число орошения — теоретическим. Прп таком положении рабочей линии число орошения будет максимальным, а паровое число — минимальным, следовательно, при бесконечно большом числе тарелок предельный расход пара па процесс разделения минимальный (теоретический расход). Однако реальная колонна не может иметь бесконечное число тарелок, поэтому для нее LjO должно быть меньше L/G теоретического, а расход пара — больше. [c.291]

Стабилизация дистилляционных колон в неустойчивом режиме описаны в работе [21 ], где отмечены особенности работы дистилляционных колонн при гомогенной азеотропной дастилляции в частности существование множественного устойчивого режима в колоннах с бесконечно большим числом тарелок и флегмовом числом. Экспериментально исследована азеотропная дистилляция смеси содержащих (массовые доли) метанола 0,66, метилового эфира масляной кислоты 0,66 и толуола - 0,28. В стеклянной колонне диаметром 100 мм, высотой 7 метров с 40 колпочковыми тарелками, смесь вводилась на 21 - ю тарелку давлением атмосферным. Использована система автоматического контроля. Установлено существование 3-х устойчивых режимов (ранее для этой смеси отмечались 2 устойчивых режимов), которые фиксировались по распространению температурного фронта по высоте колонны. Результаты теоретического анализа хорошо согласованы с опытными данными. [c.98]

При рассмотрении теории непрерывной ректификации уже установлено, что и тепло djD и орошение gojD должны быть обязательно больше некоторого вполне определенного минимума. Условие, отвечающее минимальным мгновенным значе- ниям djD или gnlD, состоит в том, чтобы пар, поднимающийся из куба на п-ю тарелку, и жидкость, с нее стекающая, находились в равновесии друг с другом. Эта идеальная картина процесса теоретически отвечает наличию в колонне бесконечно большого числа тарелок, но, как указывалось ранее, может [c.367]

При работе колонны с минимальным теплом парциального конденсатора флегмовое число также будет минимальным, отрезок Ь — ма.чсимальным, точка Е совпадет с , а число ступенек— теоретических контактов — станет бесконечно большим. В этом случае на уровне питательной секции встречные потоки достигнут состояния равновесия. Поэтому на основании выражения 7.16 для сечения под самой нижней тарелкой укрепляю- [c.122]

В термодинамической теории ректификации наряду с гипотезой теоретической тарелки используются еи е два приема идеализации рабочего процесса, позволяющие установить крайние, хотя II гипотетические случаи теоретически возможных режимов разделения. Одним пз этих предельных случаев является режим полного орошения колонны, отвечающий наименьшему числу теоретических тарелок, а другим — режилг мииималыюго орошения, при котором число ступеней, требующихся для достижения назначенного разделения, оказывается бесконечно большим. [c.313]

На реальных тарелках практически никогда не достигается к. п. д. 100%, что возможно для идеальных тарелок обычно к. п. д. составляет 50—90% . Это вызвано, во-первых, тем, что перемешивание пара и жидкости в большинстве случаев не является совершенным, и, во-вторых, тем, что пар, особенно при больших скоростях, увлекает брызги жидкости на вышележащую тарелку. Кроме того, колонны, как правило, работают не с бесконечным флегмовым числом, а с конечным, так как целью любой ректификации является получение дистиллята. Как показал Аншюц [133], коэффициент полезного действия тарелок может быть учтен при графическом построении теоретических ступеней разделения по методу Мак-Кэба и Тиле. [c.97]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология