Флегмовое число периодической разгонке

Таким образом, при периодической ректификации недостаточно установить условия процесса для начального момента. Следует также решить, до какой концентрации кубовой жидкости целесообразно проводить разгонку или какое максимальное флегмовое число необходимо выбрать, чтобы длительность разгонки не была бы слишком большой. Если принять предельное флегмовое число у = 25 и Хд = 80% (мол.), оставив постоянными = 98% (мол.) и число теоретических ступеней разделения п = 10, то для снижения концентрации легколетучего компонента в кубовой жидкости с 80 до 5% (мол.) необходимы флегмовые числа, указанные в табл. 13. [c.102]

Следовательно, при периодической ректификации недостаточно установить начальные условия ректификации необходимо также решить, до какой концентрации следует отгонять кубовую жидкость или какое максимальное флегмовое число нужно применять без чрезмерного удлинения времени разгонки. Если принять в качестве предельного флегмового числа г =25 и Жв=80 мол.%, оставив постоянными 98 и число теоретических тарелок = 10,. [c.110]

II жидкости на тарелках для того, чтобы найти соответствующее 1 г место ввода питания колонны. Как при непрерывной, так и при периодической разгонках выбор флегмового числа является весьма важным фактором, определяющим стоимость перегонки. Наконец, флегмовое число является важным фактором, влияющим на стоимость аппаратуры, так как оно может изменить число теоретических тарелок, потребных для разделения. [c.44]

Литература по периодической ректификации заключает в себе много качественных сведений относительно влияния флегмового числа, относительной летучести, числа теоретических тарелок и других факторов на характер кривой разгонки. Примечательно, что имеется весьма мало непосредственных экспериментальных данных относительно этого влияния. Периодической ректификацией почти всегда пользуются для того, чтобы разогнать какой-нибудь продукт или проанализировать его, и значительно реже ее используют как одно из средств исследования, непосредственной целью которого было бы стремление обогатить наши знания о процессе разгонки. Большая часть работ последнего типа проведена совсем недавно, и полученные данные охватывают весьма ограниченный круг вопросов. [c.83]

Поскольку каждый из рассматриваемых факторов влияет в известной мере на другие, экспериментальное изучение проблемы периодической разгонки представляется довольно трудным. Так, изменение флегмового числа или скорости пара может вызвать изменение задержки, а также изменение ВЭТТ или эффективности тарелки. Непрерывное изменение состава во времени, характерное для периодической разгонки, приводит к изменению числа молей или [c.124]

Поскольку экспериментальные данные отсутствуют, наиболее полезным является расчет влияния различных факторов в качестве приближенной основы для конструктивных расчетов и работы на колоннах. Такие вычисления позволяют также планировать экспериментальную работу и уменьшают число необходимых опытов. Для того чтобы облегчить математические расчеты при теоретическом анализе, прибегают к ряду упрощающих предположений и каждый раз одновременно рассматривают влияние лишь одного фактора. При оценке и использовании различных методов и рассуждений, представленных в настоящей книге, следует помнить, что в практике обычной периодической разгонки не всегда представляется удобным, а большей частью и затруднительно точно измерить флегмовое число, относительную летучесть, задержку и эквивалентное число теоретических тарелок. Точное соответствие между фактическими и вычисленными кривыми разгонок является значительно менее важным, нежели приближенное общее представление того, как различные условия влияют на результаты разгонки. [c.125]

В этой главе рассматриваются 1) расчет влияния задержки 2) расчет влияния флегмового числа, изменения числа теоретических тарелок и относительной летучести, но при незначительной величине задержки, которой можно пренебречь 3) расчет влияния относительной летучести и числа теоретических тарелок при полном орошении и незначительной величине задержки, т. е. в условиях, дающих максимальное обогащение 4) расчет влияния начального состава и 5) расчет взаимозависимости комбинированного влияния относительной летучести, флегмового числа и числа теоретических тарелок при условии, что задержкой можно пренебречь. Каждый из этих методов основан на определенных предположениях и поэтому дает лишь предельные величины или общий характер некоторых зависимостей. Ни один из этих методов не получил еще такого развития, при котором можно было бы ожидать, что он даст точное соответствие с экспериментом. Способ расчета, приведенный в конце этого перечня, является наиболее пригодным для быстрого определения условий, необходимых для данного разделения с помощью периодической разгонки. [c.125]

Дифференциальный манометр измеряет разность давлений между кубом и головкой (в единицах высоты столба манометрической жидкости), возникающую при течении пара через насадку, которая оказывает сопротивление потоку. Для того чтобы можно было измерять скорость испарения, требуется предварительно установить зависимость между давлением и количеством жидкости (в граммах или миллилитрах), конденсируемой в головке в единицу времени. Кривая, полученная в результате такого рода калибровки, непосредственно применима лишь к жидкости, по которой калибровали колонку, к данной колонке и к одной температуре. Две или большее число жидкостей, подобных по строению н близких по точкам кипения, дают почти совпадающие калибровочные кривые для данной колонки. При разгонке смесей таких жидкостей скорость кипения при данном избыточном давлении остается постоянной. С другой стороны, скорость кипения смеси различных по структуре компонентов, мольная скрытая теплота испарения которых сильно разнится и для которых индивидуальные калибровочные кривые скорости испарения по избыточному давлению сильно отличаются друг от друга, будет, повидимому, при данном избыточном давлении в процессе ректификации изменяться. Начальная скорость испарения смеси будет какой-то средней из скоростей испарения индивидуальных компонентов. По мере течения ректификации состав жидкости куба изменится и, следовательно, изменится скорость кипения. В этих условиях необходимо будет определить скорость кипения в процессе разгонки по абсолютному методу для того, чтобы поддерживать скорость пара в головке колонки постоянной. При правильно сконструированной головке, работающей по принципу периодического отбора, изменение скорости кипения выражается в увеличении или уменьшении времени, потребного для того, чтобы собрать данное количество отгона при условии, что кажущееся флегмовое число сохраняется постоянным. Для того чтобы восстановить желаемую скорость кипения, необходимо подрегулировать избыточное давление. [c.229]

В табл. 10 приведены полярности нескольких типичных органических соединений, сообщенные Гильдебрандом [31], выраженные величинами диполь-ных моментов. На рис. 2 было показано, что увеличение относительной летучести для данного растворителя зависит от его концентрации. Максимальное значение относительной летучести достигается в предельном случае содержания 100% растворителя в смеси. На практике не требуется максимального увеличения относительной летучести, и обычно для хорошего разделения с помощью периодической разгонки на колонках средней эффективности достаточной бывает величина относительной летучести, равная 1,5—2,0. Например, смесь, относительная летучесть которой равна 1,5, дает при флегмовом числе, равном 10, на колонке в 15 теоретических тарелок отгон, содержащий 90 мол. % более летучего компонента при содержании его в жидкости куба лишь в 20 мол. %. Это очень близко к максимально возможному разделению при флегмовом числе 10, как это можно видеть на рис. 7. [c.289]

Рис. 7. Число теоретических тарелок, необходимых для периодической разгонки при флегмовом числе 10 и относительной летучести 1,5.

При больших объемах работ по определению фракционного состава газовых конденсатов рекомендуется использовать как экспресс-метод имитированную дистилляцию с проведением периодических контрольных проверок полной разгонки на аппарате АРН-2 с регулятором флегмового числа. [c.36]

Повидимому, наиболее простым и употребительным критерием успешности периодической разгонки является чистота произвольно выбранной фракции, собранной в определенный момент непосредственно перед изломом на кривой разгонки. На рис. 56,6 показана зависимость чистоты (содержание более летучего компонента) фракции, собранной между 40 и 45% отобран но го дестиллята (5 равно от 60 до 55), от флегмового числа. Это семейство кривых, вероятно, наиболее ясно показывает влияние флегмового числа на разгонку и воздействие величины а, а и п на это влияние. Чем больше Хо фракции, отогнанной от 40 до 45%, тем более четкой является ректификация. Кривые 7, 2 и. 5 показывают заметное влияние флегмового числа, когда а и сг." велики, а мало кривые 5 и иллюстрируют относительно малое влияние флегмового числа, когда а мало, даже в том случае, если а столь же велико, как и в случае кривых I, 2 и 5. СравнеА1е кривых 3 и 6 показывает эффгкт увеличения п при малой величине а. [c.135]

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]

При непрерывной разгонке (обычно при работе в заводском масштабе) материал, подлежащий перегонке питание), непрерывно вводится в колонну сбоку, а продукты непрерывно выводятся из низа исчерпывающей части или куба и из холодильника. В некоторых случаях продукт выводится также и из промежуточных точек колонны выше или ниже точки, в которую подается питание. Та часть колонны непрерывного действия, которая находится выше места ввода питания, называется укрепляющей, та часть колонны, которая находится ниже места ввода питания, называется исчерпывающей. При периодической разгонке весь материал, подлежащий разгонке загрузка), помещается в куб до начала разгонки. В течение разгонки отгон выводится только через холодильник-конденсатор. Применяются как парциальные (частичные), так и полные конденсаторы (дефлегматоры). В первых отгон выводят в виде пара из верхней части конденсатора, и для сжижения пара требуется дополнительный холодильник. Конденсаторы иногда называют дефлегматорами, а жидкий конденсат— флегмой . В конденсаторах полной конденсации конденсируется весь пар и отгон выводится в виде жидкости ниже конденсатора. При этом отбирается лишь часть конденсата, а остающаяся жидкость стекает в виде орошения и восполняет флегму. Е( и весь конденсат возвращается в колонну и отгон не отбирается, то говорят, что колонна работает с полным орошением, или с бесконечным флег-мовым числом. Работа колонны при полном орошении часто применяется как предварительная стадия разгонки для того, чтобы привести колонну до начала отбора отгона по возможности ближе к состоянию равновесия. Если конденсат разделяется на орошение и дестиллят, то колонна работает при частичном орошении, или с конечным флегмовым числом. [c.8]

Соотношение между составами жидкости куба и дестиллята при различных условиях разгонки лучше всего видно из графиков, подобных изображенным на рис. 17. На этом рисунке состав дестиллята, отложенный против состава жидкости куба, вычислен для стабилизированной разгонки при флегмовом числе 7 д=4/1, а также для периодической разгонки с тем же флегмовым числом, но при разных отношениях за ],ержки к загрузке. Кроме того, на рисунке показан предельный теоретический случай разгонки при полном орошении. Совершенно разные кривые получаются в зависимости от того, начать ли разгонку при полном орошении или при частичном орошении. При периодической разгонке и частичном орошении величина получающихся чисел зависит от предыдущего течения разгонки для приведенных на рисунке кривых величины рассчитывались от тарелки к тарелке так, как это описано на стр. 106. Эти расчеты основаны на многочисленных упрощающих предположениях, однако в них учитывается изменение состава при периодической ректификации в зависимости от времени. Соотношения, подобные тем, что представлены на рис. 17, наблюдались также на экспериментальных кривых [101, 136—138]. [c.55]

Предыдущая часть настоящей главы была посвящена методам определения числа теоретических тарелок в тех случаях, когда известны составы жидкости в кубе и отгона. Эти же методы можно применить для установления состава отгона по составу жидкости куба или, наоборот, по числу теоретических тарелок. Для стабилизированной или периодической разгонки при весьма малой задержке наиболее простыми способами вычисления, которые могут быть применены для нахождения состава жидкости куба по дестилляту или наоборот, являются способы Мак-Кэба и Тиле, а также Смокера. Результаты такого рода расчетов приведены на рис. 18—20. Так, например, на рис. 18,Л приведены составы отгона, отвечающие соответствующим вычисленным составам жидкости куба в случае двойной смеси, имеющей а=1,25 и разгоняемой с флегмовым числом Яв=19 на колоннах в 5, 10, 20, 30, 50 и 100 теоретических тарелок. [c.55]

Боумен и Застри [141] тоже рассматривают такой метод анализа в приложении к двойной смеси и приводят наиболее характерные экспериментальные данные. Экспериментальные кривые совпадают с вычисленными для такого процесса, но теоретический расчет показывает, что сданной колонной разделение будет хуже, чем при обычной периодической разгонке. Однако этот теоретический расчет, приведенный для сравнения, не учитывает влияния задержки и конечного флегмового числа при периодической ректификации. Главным преимуществом анализа по измерению температуры в колонне при полном орошении является простота применяемой для этого аппаратуры и операций. [c.62]

Уравнения Сореля—Льюиса, Мак-Кэба—Тиле и Смокера пригодны в известной мере для расчета периодической разгонки при частичном орошении, если задержка мала, а флегмовое число не слишком мало. Если задержка велика, то все вышеприведенные методы становятся непригодными и требуются более сложные уравнения, рассматриваемые подробно в разделах V и V" . [c.63]

В разделе П1 обогащение, которое может быть достигнуто в процессе разгонки, было выражено с помощью кривых составов жидкости в кубе и отгона. Такого рода кривые могут применяться для выражения зависимости между составом жидкости куба, отгоном, относительной летучестью, числом теоретических тарелок и флегмовым числом. Они пригодны для графического изображения непрерывной разгонки, если действительны некоторые упрощающие предположения. Применимость их для периодической разгонки ограничена, потому что изменение концентраций со временем нарушает зависимости, действительные для установившегося состояния. [c.83]

При всех предыдущих рассуждениях мы исходили из предположения о постоянстве флегмового числа в течение разгонки и во всех уравнениях и расчетах имели дело с изменением состава дестиллята по мере протекания периодической разгонки. Однако в практике флегмовое число обычно увеличивают по мере истощения компонента в жидкости куба, с тем, чтобы сохранить ту же [c.110]

Рис. 48. Зависимость конечного флегмового числа от числа собранных молей дестиллята при периодической разгонке с сохранением постоянного состава дестиллята [200].

Наиболее важными факторами, влияющими на периодическую разгонку, являются 1) флегмовое число 2) число теоретических тарелок 3) отношение задержки к загрузке 4) скорость пара, или рабочая скорость пара 5) относительная летучесть компонентов смеси 6) начальный состав смеси. Первые четыре из этих факторов зависят от аппаратуры и способа проведения разгонки. Последние два характеризуют разгоняемую смесь. Все факторы могут быть выбраны в известной мере произвольно, однако они зависят в то же время друг от друга, от физических свойств компонентов, от типа колонны и ее тарелок или насадки. Кроме того, эти факторы определяют время, потребное для проведения периодической разгонки, и четкость разделения компонентов смеси. Минимальное время, необходимое для завершения данной разгонки, может быть заранее определено из фактической рабочей скорости пара, среднего флегмового числа и суммарного количества жидкости, которое должно быть отогнано [208]. Такие расчеты необходимого времени весьма просты, однако они не учитывают продолжительности установления равновесия в начале операции (раздел V), которая довольно велика для большинства высокоэффективных колонн. Расчет влияния различных факторов на четкость разделения значительно сложнее. Четкость достигнутого разделения в каждом отдельном случае может быть измерена разницей содержания более летучего компонента в жидкости куба и в отгоне (кривые х,, хо) в любой момент или, что лучше, формой кривой разгонки (кривые 5, Хо), а также по составу следующих друг за другом фракций дестиллята. Построение и процесс вычисления этих кривых изложены соответственно в разделах IV и V. В настоящем разделе рассматриваются главным образом результаты таких вычислений и приводится некоторое ограниченное число опытов из этой области. [c.124]

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]

Так как время, потребное для разгонки определенного количества продукта, прямо пропорционально флегмовому числу, то кривые, аналогичные кривым рис. 56, дают зависимость между необходимой продолжительностью и результатами разгонки. На рис. 56, Г показана зависимость среднего состава первых 40% дестиллята от флегмового числа для различных типических случаев периодической ректификации. Зависимости такого вида представляют большой практический интерес доля загрузки, которая может быть отобрана, и чистота полученного отгона определяют выход в разгонке флегмовое число непосредственно связано с продолжительностью разгонки и потребным количеством тепла и охлаждающей воды. Полное исследование должно, конечно включать в себя также выяснение экономических факторов. [c.135]

Каждая из кривых, изображенных на рис. 2 (стр. 14), представляет различные случаи разгонки двух компонентов. Каждая из них пригодна для определенных целей и требует особых условий. Так, можно вычислить, что для идеальной двойной эквимолекулярной смеси, для которой а=1,25, необходимо 10 теоретических тарелок, чтобы получить кривую 1, 20 теоретических тарелок—для кривой 2 и 30тарелок—для кривой. , при условии, что в каждом случае применяется соответствующее флегмовое число, а задержкой можно пренебречь. Прежде чем пытаться подбирать какой-либо способ вычисления числа теоретических тарелок, необходимых для разделения двух компонентов, следует избрать одну кривую периодической разгонки в качестве стандарта удовлетворительного разделения двух компонентов. [c.146]

ДЛЯ данного случая. В процессе периодической разгонки флегмовое число можно постепенно увеличивать, однако легче работать при одной величине флегмового числа. С флегмовым числом 20 можно снизить содержание н-гептана в кубе до мольной доли, равной 0,15 (в расчете на смесь без растворителя). [c.299]

В периодическом процессе отдельная колонна выполняет функции ряда колонн, работающих непрерывно (выделение нескольких фракций из исходной смеси). Как расчет допустимых вариантов, так и выбор лучшего варианта периодической разгонки — гораздо более сложная задача, чем в случае непрерывного процесса. Поэтому расчет периодической разгонки смесей кремнийорганических мономеров ограничивался анализом минимального числа вариантов разгонки, отличающихся либо отношением задержки в колонне к загрузке п флегмовыми числами в отборном периоде, либо при цикл11чески.х периодических процессах с возвратом промежуточной фракции — чистотой промежуточной фракции и числом разгонок в одном цикле. Допустимые варианты рассчитывали иа ЭЦВМ БЭСМ-2М по методу [20]. [c.201]

Возможность выделения из технического продукта чистого дивинила посредством азеотропной ректификации с метиламином была подтверждена экспериментально. Ректификация осуществлялась периодически на металлической лабораторной колонке высотой 1,5 м (18 теоретических тарелок). При разгонке искусственных смесей, содержащих 20% 1-бутена (остальное дивинил), в первом пого не при флегмовом числе 10—15 был выделен 99,6%-ный Ьбутен в виде его азеотропа с метиламином. После отгонки промежуточных фракций концентрация дивинила в кубовом остатке составляла более 99,5%. [c.50]

В первом случае, кроме чистых продуктов, получают 7—10% промежуточных фракций от загрузки куба, которые отбирают с высокими флегмовыми числами и воз-враи ают на повторную ректификацию, вследствие чего снижается производительность агрегата. Для увеличения производительности и уменьшения выхода промежуточных фракций подкачивают фракцию ТКС до тех пор, пока в кубе ие останется ксилольно-сольвентовая фракция, которую затем подвергают периодической разгонке. [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология