Коэффициент полезного действия КПД разделения

Заметим, что формула (XI.24) справедлива для глубины гидравлического затвора на колпачковой тарелке й, = 30 мм (рис. Х1-22, в), которая и рекомендуется в колоннах, работающих при нормальном давлении. Уменьшение величины/1з, допускаемое часто с целью уменьшения гидравлического сопротивления колонн для разделения термолабильных смесей под вакуумом, ведет к относительному падению коэффициента полезного действия т] при значениях Шд, рассчитанных по формуле (XI.24). Влияние рабочего давления колонны учитывается в формуле (Х1.24) плотностью пара Рп- [c.555]

Определив число теоретических ступеней разделения, обычно обнаруживают, что это число меньше числа реальных тарелок. Следовательно, реальная тарелка работает не идеально, и поэтому работу тарелки оценивают по отношению найденного числа теоретических ступеней разделения к числу реальных тарелок. Это отношение называют средним относительным обогащением или средним коэффициентом полезного действия тарелки (по Киршбауму) [103] [c.136]

Для синтеза технологических схем разделения нефтяных смесей целесообразно использовать также и термодинамические критерии, например, термодинамический коэффициент полезного действия (т)т), равный отношению минимальной работы разделения смеси заданного состава на чистые компоненты к фактической работе разделения [2, 6] [c.105]

Эффективностью или коэффициентом полезного действия практической тарелки называется отношение числа теоретических тарелок, необходимых для проведения назначенного процесса ректификации к действительному числу тарелок, практически обеспечивающих требуемое разделение. [c.68]

Для оценки разделительной способности колонны удобно использовать термодинамический коэффициент полезного действия, определяемый как отношение работы, затраченной на разделение смеси, к полной работе разделения смеси на чистые компоненты. Термодинамический КПД при допущении равенства температур конечных продуктов разделения и температуры исходной смеси определяется выражением [бЗ 54] [c.321]

В разделе I теоретическая тарелка была определена как тарелка, осуществляющая идеальную простую перегонку, т. е. создающая такое различие между составом жидкой смеси и составом ее пара, которое следует из кривой равновесия. Там же было приведено общее описание вывода этого понятия с помощью кривых температура кипения—состав и указано на возможность сравнения эффективности колонн по числу теоретических тарелок. Теоретической тарелкой тарельчатой колонны называют такую..тарелку, на которой пар и жидкость, покидающие тарелку, могут достичь равновесного состава. Таким образом, каждая тарелка как бы осуществляет теоретически идеальную простую перегонку. На реальных тарелках разделение смеси бывает несколько меньшим, чем для теоретической тарелки, что объясняется недостаточным перемешиванием, тенденцией к пенообразованию, уносом капель и конструктивными особенностями колонн различного диаметра. Было предложено большое число всевозможных типов тарелок, которые сильно различаются по коэффициенту полезного действия. Последний выражает отношение реально наблюдаемого разделения к теоретическому и может быть выражен двумя способами. [c.28]

Основные показатели эффективности функционирования элементов ХТС выражают в виде коэффициентов полезного действия (к. п. д.) элементов или величин, характеризующих фактический выход химического продукта из элемента ХТС, которые для технологических процессов собственно химического превращения представляют собой степени превращения химических компонентов, а для технологических процессов межфаз-ной массопередачи — степени межфазного перехода (степени разделения) или коэффициенты извлечения. К. п. д. элементов показывают степень приближения технологического процесса к равновесию. Расчеты к. п. д. требуют знания равновесных соотношений, хотя эти величины определяются в основном кинетикой процесса фактическое число компонентов, вступивших в химическую реакцию, или количество поглощаемого компонента зависит соответственно от скорости химического превращения или от скорости массопередачи. [c.15]

Средний (для всей колонны) коэффициент полезного действия является простым отношением, выраженным в процентах. Так, если колонна, имеющая восемь реальных тарелок, дает разделение, отвечающее лишь шести теоретическим тарелкам, то коэффициент полезного действия будет равен 75%. коэффициент полезного действия индивидуальной тарелки выражают обычнО коэффициентом Мэрфри [75—76], [c.28]

В промышленности для проведения процессов экстрактивной ректификации наибольшее применение получили тарельчатые колонны. Влияние различных факторов на коэффициент полезного действия колпачковых тарелок было исследовано Грозе с соавторами [253] на специально сконструированной установке. Основной ее частью являлась колонна с внутренним диаметром 330 мм, в которой на расстоянии 600 мм друг от друга помещались 10 тарелок. Каждая из них имела 13 круглых колпачков диаметром 42 мм с трапецеидальными прорезями. Тарелки являлись моделью используемых в промышленных колоннах для экстрактивной ректификации в производстве бутадиена. Исследование проводилось на примере разделения смесей изобутана и бутена-1 с использованием в качестве разделяющего агента как безводного фурфурола, так и содержащего до 9 вес. % воды. Концентрация углеводородов в жидкости варьировалась от 12 до 27 мол. %, температура — от 44 до бб , давление — от 2,8 до [c.264]

Для получения требуемого разделения начального раствора на дистиллят и исчерпанную жидкость число действительных тарелок п должно быть больше, чем теоретических п. Отношение этих величин носит название среднего коэффициента полезного действия тарелок в колонке [c.501]

Мерой эффективности реальной, или действительной,тарелки является коэффициент полезного действия (КПД) ее. В практике определяют КПД не отдельной-тарелки, а средний КПД тарелок всей колонны или значительного ее участка, который равен отнощению числа тарелок (п) необходимых для осуществления заданного разделения смеси, к числу реальных (Л ), необходимых для той же цели [c.285]

Мы оперировали до сих пор теоретической ректификационной тарелкой, предполагающей, что покидающие ее паровая и жидкая фазы находятся в равновесии. Достигаемое при этом обогащение пара низкокипящим компонентом является максимально возможным и равно Ур — у (рис. XI-17). В реальных аппаратах вследствие кратковременного и несовершенного контакта пара и жидкости фазовое равновесие на тарелке не достигается, поэтому действительное обогащение пара /д — у меньше теоретически возможного, т. е. у — у < Ур — У- Следовательно, для достижения заданной степени разделения смеси действительное число тарелок в аппарате п должно быть больше числа теоретических тарелок п. . Отношение Яср = njn < 1 называется средним коэффициентом полезного действия ректификационной колонны. [c.537]

Коэффициент полезного действия ректификационной тарелки, измеряющий степень отклонения реальной тарелки от теоретической, часто определяется по усредненному для всей колонны значению как отношение числа теоретических тарелок, необходимых для назначенного разделения, к действительному числу тарелок, практически обеспечивающих получение продуктов заданной степени чистоты, ср = Л/теор/ пр. [c.355]

Многочисленные попытки согласования данных расчета числа теоретических тарелок с числом практических тарелок, фактически необходимых для запроектированного разделения, привели к введению ряда поправочных множителей, представляющих собой введенный ранее общий коэффициент полезного действия тарелки. Эти переходные множители зависят от многообразных свойств разделяемых систем, типа и конструкции погоноразделительных устройств, изменяющихся в каждом конкретном случае, и поэтому для их нахождения при всех условиях работы колонн и для большинства по крайней мере [c.359]

Для оценки степени приближения реального процесса фракционирования к равновесному используют различные коэффициенты эффективности разделения. Так, в ряде работ [1, 57, 58] применяют так называемый коэффициент полезного действия [c.61]

Реальные процессы массообмена протекают при условиях, отличающихся от принятых для идеального каскада. В результате этого имеет место неполное разделение фаз и отличие их составов от равновесных. Влияние этих факторов учитывается путем введения коэффициента полезного действия (к. п.д.). Различают локальный (или точечный) к. п. д. Т1л, к. п. д. ступени т]т и к. п. д. аппарата т)а. Локальный к. п.д. определяется как отношение реального изменения содержания рассматриваемого компонента в данной точке ступени к тому максимально возможному изменению, которое было бы получено при достижении равновесия и при полном разделении фаз [c.473]

В связи с этим переход от теоретических ступеней разделения к реальным тарелкам осуществляется, как правило, путем использования коэффициентов полезного действия, полученных при обследовании аналогичных промышленных установок. [c.247]

Необходимое число теоретических тарелок определяют в результате расчета ректификации по одной из вышеизложенных программ (см. стр. 48), которая входит как составная часть в программу оптимального проектирования. В данном примере проектирования процесса разделения смеси ксилолов, естественно, применялась программа для расчета ректификации близкокипящих компонентов. В программу было введено дополнительное условие, обеспечивающее всякий раз оптимальное место подачи сырья в колонну. Коэффициент полезного действия тарелок принят постоянным для всех исследуемых режимов (в примере разделения ксилолов к. п. д. тарелки принят равным 0,5). Нагрузки на дефлегматоры и кипятильники колонн подсчитывают по уравнениям [c.141]

Разделение в идеальном каскаде соответствует оптимальным условиям создания концентрационного напора по, всей колонне. Другими словами, оптимизируется коэффициент полезного действия, что обусловлено необходимостью иметь при реальном разделении флегму больше минимальной. [c.168]

Практика использования идеального теплового цикла для сравнительных термодинамических расчетов схем разделения указывает на достаточную точность данного метода исследования. Единственным допущением при этом является предположение о постоянстве коэффициента полезного действия цикла для разных уровней тепла (холода). [c.358]

Работа циклона оценивается по совокупности его основных характеристик 1) эффективности разделения (степени очистки или коэффициента полезного действия) и 2) гидравлического сопротивления (достижение высокой степени очистки при малом гидравлическом сопротивлении). [c.92]

Для разделения двух соседних линий в квантометре применяется светоделительная гребенка из кварца с толщиной зубцов не более 1 мм. Коэффициент полезного действия такого устройства в зависимости от расстояния между соседними линиями [c.295]

Теперь, когда, по-видимому, установлено, что член С для заполненных колонок, смоченных не очень большим количеством жидкости, в основном определяется медленностью диффузии в газовой фазе, в то время как этот же член С в пустых цилиндрических колонках зависит главным образом от более вредно сказывающейся медленной диффузии в жидкой фазе, вы можете задать вопрос, почему пустые цилиндрические колонки капиллярных размеров или выше имеют заметное преимущество перед заполненными колонками для разделения веществ, кипящих при довольно высокой температуре. Прежде чем ответить на данный вопрос, следует договориться о степени этого преиму щества. Мерой, очевидно, не является число тарелок колонки, так как эта величина определяется конструкцией. Не является такой мерой ни скорость получения хроматограммы, ни неболь< шое значение перепада давления по колонке. Скорее всего кри терий, определяющий указанное преимущество, представляет собой комбинацию этих нескольких рабочих параметров, которые мало зависят от конструкции рассматриваемой колонки. Я назвал комбинацию некоторых наблюдаемых величин пока зателем эффективности его малое значение является признак ком добротности, присущей данной колонке. Рискуя повториться, я хотел бы подчеркнуть, что показатель эффективности колонки не является мерой разделительной способности колонки он позволяет оценить величину перепада давления и время удерживания, требуемые для достижения данной разделительной способности. Связь между показателем эффективности и разделяющей способностью колонки несколько напоминает связь между коэффициентом полезного действия электромотора, выра-женного энергией в лошадиных силах на выходе, приходящейся на 1 кв энергии на входе, и фактической мощностью мотора. Показатель эффективности непосредственно зависит от вязкости газа-носителя и, как это видно из формулы, имеет размерность вязкости. Для случая, когда газом-носителем является гелий, мы рассчитали, что ориентировочная величина минимального достижимого значения показателя эффективности для любой колонки составляет 0,1 пуаз. Экспериментально мы нашли, что лучшее значение показателя эффективности, достигнутое на цилиндрических колонках, в несколько раз превосходит эту идеальную величину, что указывает на значительную долю величины члена С цилиндрической колонки, связанную с медленностью диффузии в жидкой фазе. Тем не менее в заполненных колонках, в которых величина члена С определяется в основном медленностью газовой диффузии между подвижной и неподвиж- [c.189]

На интенсивность процесса разделения в числе других факторов влияют физические свойства разделяемой смеси. Интенсивность характеризуется коэффициентом полезного действия одной ступени (тарелки), величина которого при ректификации обычно составляет 50—60% нри абсорбции к. п. д. значительно ниже и не превышает 30—50% более высокие значения к. п. д. относятся к абсорбентам с низким молекулярным весом (например, Сз). [c.99]

В течение нескольких лет в Венгерской Народной Республике проводятся опыты с продольными проточными отстойниками, разделенными параллельными пластинами из различных материалов. На этих отстойниках изучают увеличение коэффициента полезного действия, воздействие вибрации пластин, а также явления электрофореза. Опыты в настоящее время еще не закончены, однако уже имеются положительные результаты, особенно в области очистки речной воды. Так, при снижении концентрации на 420 мг л и средней скорости 30 мм сек коэффициент полезного действия установки составил 90%. Максимальная величина зерна в сточной воде была равна 17 ц. [c.276]

Коэффициентом полезного действия тарелки в общем виде называется отношеппе теоретически необходимого числа тарелок к действительному числу тарелок, при котором наблюдается та же степень разделения [c.236]

В одном из патентов [38] описана схема, в которой адсорбент непрерывно пропускается в последовательном порядке через песколько зон контакта, В каждой зоне адсорбент находится во взвешенном состоянии. Адсорбент выпускается из зоны, отделяется от жидкости и затем вводится в следующую зону. Жидкость последовательно пропускается через зоны контакта в противоположном направлении. В каждой зоне по существу происходит процесс контакт шго взаимодействия, однако, чтобы достигалась желаемая степень разделения, число зон должею быть достаточно большим. Можно тaIiжe производить орошение. Анализ процесса можно выполнить при помощи диаграммы Мак-Кэба-Тиле, в которой состав внутрипоровой жидкости заменяется составом пара. Целесообразно пользоваться объемными, а не молярными концентрациями. Существенное различие при этом заключается в том, что рабочие линии процесса могут находиться в любом месте диаграммы, а линия, проходящая под углом 45° к осям, не имеет особого интереса. Число ступеней на такой диаграмме представляет собой теоретическое число зон контакта. Степень приближения к равновесию на каждой ступени экврхвалентна коэффициенту полезного действия тарелки. Можно определить среднее время, необходимое для достижения различных степеней приближения к равновесию, и рассчитать, каково должно быть оптимальное соотношение между числом ступеней и их емкостью. [c.164]

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]

Диаметры ректификационных колонн для разделения многокомпонентных смесей определяют из тех же соображений, что и колонн для бинарной ректификации (ем. разд. 3.2.4), Наиболее надежный способ расчета рабочей высоты колонны — использование опытных данных по эффективности тарелок или по значениям ВЭТС (для на-садочных колонн), полученных для систем с близкими свойствами. При отсутствии таких данных можно использовать результаты расчета бинарной ректификации для отдельных пар компонентов, входящих в состав многокомпонентной системы, В частности, для оценки среднего коэффициента полезного действия ступени можно использовать график (см. рис. 3,9) для ключевых компонентов. Считают [И], что эффективность ступени BbiLue для компонентов, обладаюн1ИХ большей летучестью. Применение данных по бинарной ректификации к многокомпонентной является более надежным в тех случаях, когда существенная доля сопротивления массопереносу сосредоточена в жидкой фазе. [c.144]

Выше отмечалось, что число фактических тарелок в абсорбере определяется числом теоретических тарелок и коэффициентом полезного действия тарелки , т. е. отношением числа теоретических тарелок к числу тарелок, фактически необходимому для данного разделения. Для некоторых типов тарелок к. п. д. для пара (по Мэрфри [16]) дает более точную оценку действительной работы тарелки по отношению к работе теоретической тарелкн. Этот коэффициент можно вычислить из уравнения [c.14]

Разделение, которое может быть достигнуто в фракционирующей колонне, выраженное в теоретических тарелках, было рассмотрено в разделе 1П. Там же были достаточно подробно разобраны уравнения Фенске и Смокера, потому что они являются типичными уравнениями, характеризующими работу колонны и выражающими связь между достигнутым разделением и свойствами разгоняемой смеси, длиной и эффективностью колонны и условиями работы. При этом, однако, было отмечено, что хотя понятием теоретической тарелки пользуются весьма часто, но применение его для насадочных колонн, в сущности, не обосновано. Даже для тарельчатых колонн необходимо было ввести понятие о коэффициенте полезного действия с тем, >тобы объяснить различие [c.64]

При разделении смеси бензол — тиофен на аналогичной колонне, имеющей II тарелок, достигался эффект 5—8,4 теоретических сгупсней, в Зависимости от состава исходной смеси. Коэффициент полезного действия ступеней составлял иг 40 до 70%. При исследовании процесса выделения стеариновой кислоты из ее смеси с пальмитиновой и олеиновой кислотами была получена практически чистая стеариновая кислота [280]. [c.223]

Расчет процесса ректификации с помощью понятия о теоретической ступени разделения имеет преимущество общности с другими многоступенчатыми противоточными процессами разделения и позволяет использовать достижения общей теории разделения [4—6]. По ЧТСР можно рассчитывать ректификационные колонны как со ступенчатым контактом фаз (тарельчатые), так и с непрерывным контактом фаз (насадочные). В первом случае для перехода к реальным тарелкам используется коэффициент полезного действия тарелки. Во втором случае вводится величина ВЭТС (высота, эквивалентная тееретической ступени разделения), и требуемая высота слоя насадки определяется как произведение ЧТСР и ВЭТС. Однако при расчете колонн с непрерывным контактом представление о теоретической ступени разделения не отвечает реальным условиям протекания процесса и становится искусственным. В связи с этим был. разработан и в настоящее время широко применяется другой путь расчета ректификации — по числу единиц переноса. [c.54]

Общее качество лабораторных дистилляционпых колонн можно удобно выразить с помощью понятия, которое можно было бы назвать коэффициентом полезного действия А [29, 33]. Этот коэффициент равен количеству проходящего материала, деленному на величину рефлюкса (возврата) и пн эквивалент теоретических стадий разделения [c.29]

Рассмотрение соотношения, дапного п уравнении (2), показывает, что размерность объема сокращается и что величина коэффициента полезного действия А обратно пропорциональна времени. Один из путей для понимания фактора А заключается в том, что его можно рассматривать, как число, эквивалентное количеству ступеней разделения в единицу времени (1 час), которое характеризует работу данной колонны. Отсюда следует, что А является величиной, получаемой при делении производительности системы (или количества смеси, проходящей через нее в течение часа) на количество вещества, находящегося на отрезке фракционирующей системы, соответствующей единице разделяющей способности, измеренной как одна теоретическая стадия разделения. Частное А является, таким образом, числом единиц стадий разделения, которое должиа проходить смесь в час через отдельную секцию колонны. [c.30]

Установка Кт-12 является одним из наиболее современных и экономичных агрегатов для производства технологического кислорода. Существует несколько модификаций этой установки. Наиболее новыми из них являются К-11-1, КтКАр-12 КтК-12-1 КтА-12-2. Ббльшая эффективность установок разделения воздуха достигается повышением коэффициента полезного действия турбокомпрессоров и понижением давления воздуха на входе в регенераторы. Это достигается при уменьшении гидравлических сопротивлений на пути прямого и обратного газовых потоков. [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология