Число ступеней равновесия

На ряде рис. 10-17 (5 /5 = 1 и К = I) можно проследить, какое влияние оказывает увеличение числа ступеней равновесия в каскаде при данном состоянии на входе на состояние на выходе из аппарата. [c.173]

Таким образом, чтобы достигнуть требуемого перехода, в каскаде должно быть определенное число ступеней равновесия. Число ступеней в каскаде можно также определить графически. [c.173]

Число ступеней равновесия, достаточное для требуемого перехода, как это следует из уравнения рабочей линии, является также функцией отношения ВЧВ . [c.173]

Рис. 10-17. Роль числа ступеней равновесия.

До сих пор нами не принималась во внимание роль коэффициента распределения. Если эта величина не зависит от концентрации, то определение числа ступеней равновесия не сложно [13]. [c.175]

Мы определили число ступеней равновесия, через которые должны протекать фазы, чтобы достигнуть желаемого изменения -> [c.177]

Правый вертикальный ряд диаграмм на рис. 10-20 указывает на то, что рабочая линия может очень сильно приближаться к выпуклой кривой равновеспя, причем возможно также и такое положение, когда рабочая линия касается кривой равновесия. В этом случае число ступеней равновесия в каскаде, предназначенном для [c.177]

К. п. д. действительного элемента процесса меньше единицы. Это означает, очевидно, что для перехода заданного количества компонента (или теплоты) число действительных ступеней по сравнению с числом ступеней равновесия будет больше. Ясное представление [c.181]

Каскад с верхним возвратом и бесконечно большим числом ступеней равновесия отделяет легкие компоненты, однако не [c.289]

Зависимость между числом ступеней равновесия и коэффициентом флегмы дана на рис. 15-7. Известно, что сумма первого члена правой части уравнения (15-47) с увеличением числа тарелок возрастает, а с увеличением коэффициента флегмы монотонно убывает, причем второй член правой части этого уравнения с ростом монотонно повышается. В результате взаимодействия этих противоположных тенденций при определенном значении коэффициента флегмы получается минимум себестоимости (рис 15-8). При каком значении Кц получится этот минимум, будет зависеть от величины экономических коэффициентов. [c.329]

Эта формула устанавливает зависимость между величиной абсорбционного фактора (см. ниже) А = ЫКУ, степенью извлечения с и числом ступеней равновесия п, которым эквивалентна теплообменная поверхность. [c.320]

На диаграмме V—X уравнение (а) представляет рабочую линию, расположенную ниже равновесной (рис. Х-18, а), поскольку равновесные концентрации, как указано ранее, выше рабочих. Как и в случае абсорбции, рабочая линия не может пересекать. линии равновесия или соприкасаться с ней в последнем случае это соответствовало бы минимальному расходу (Зд, но бесконечно большому числу ступеней равновесия. Таким образом, в реальных условиях (Ук)р- [c.481]

Формула (ХП.4) позволяет определить требуемое число ступеней равновесия п при заданных значениях W, D, R, х и х или конечную концентрацию рафината при остальных известных величинах. [c.577]

Величины 5 , и S являются координатами точки, общей для всех сечений экстрактора и носящей название полюса. Эта точка обычно расположена вне поля треугольной диаграммы и соответствует, следовательно, некоторому гипотетическому раствору. Базируясь на свойствах полюса можно, графическим путем определить требуемое число ступеней равновесия в экстракторе при частичной взаимной растворимости экстрагента и растворителя. [c.579]

Заметим, что полюс диаграммы не обязательно располагается справа, как это показано на рис. ХИ-10, б он может быть расположен также слева. Легко видеть, что расположение полюса зависит от выбранного расхода экстрагента. Из рис. ХП-11, а видно, что при большом расходе экстрагента (соответственно точке М) полюс расположился справа, а при малом расходе (соответственно точке Му) — слева. В обоих случаях сохраняется изложенный графический метод определения числа ступеней равновесия. Однако, если для одной и той же системы в зависимости от расхода экстрагента полюс может располагаться по разные стороны треугольника, то должно существовать условие, когда прямые МЭ и МЭ окажутся параллельными прямой СР, т. е, пересекутся в бесконечно удаленной точке 5. Как видно из вы ражения (а), этому случаю соответствует —В у = О или т. е. равенство потоков обеих фаз во всех сечениях [c.580]

Определение числа ступеней равновесия. Теоретическое описание кинетики процесса экстракции из твердых материалов, как уже отмечалось, вызывает большие затруднения, и даже в сочетании с экспериментом может служить основой лишь для приближенных инженерных расчетов. В связи с этим на практике часто оценивают эффективность экстракторов непрерывного действия по числу достигаемых ступеней равновесия. Это позволяет в случае многоступенчатых аппаратов оперировать коэффициентами полезного действия реальных ступеней (степень приближения к равновесию), а в случае протяженных аппаратов (шнековые и др.) — длиной, эквивалентной одной ступени равновесия. [c.607]

Для определения числа ступеней равновесия в укрепляющей части экстрактора напишем уравнение материального баланса установки для разделения сырого экстракта 5 = Сэ + 5ф 5, = 6= 4- Эф, причем 5о = э +Э . Точка, соответствующая смеси [c.581]

Эф, т, т. е. поток является постоянным (общим) для всех ступеней укрепляющей части экстрактора. Следовательно, для определения требуемого числа ступеней равновесия в укрепляющей части экстрактора, а также составов обеих жидких фаз по ступеням можно воспользоваться полюсом 5<, и выполнить известное уже построение (рис. ХП-12, б) до достижения состава исходной смеси (точка М). Построение для исчерпывающей части экстрактора производят тем же методом, базируясь по-прежнему на полюс 5. Для нахождения полюса 5о достаточно выбрать количественную долю флегмы Эу/Эф, так как по правилу рычага [c.582]

Колонные экстракторы. Наиболее простые по своему устройству распылительные колонны, как уже сказано выше, обладают низкой эффективностью вследствие нарушения противотока фаз продольным перемешиванием. На практике эти колонны все же целесообразно применять в тех случаях, когда одна или обе жидкости содержат взвешенные твердые частицы (отсутствие внутренних распределительных устройств препятствует засорению колонны) и необходимое число ступеней равновесия мало (2—5). Преимуш,еством распылительных колонн является высокая пропускная способность [часто более 200 м /(м -ч)1, которая, однако, ограничена определенным пределом. Дело в том, что с увеличением потока дисперсной фазы при постоянном расходе сплошной возрастает объемная доля (задержка) первой, уменьшается плош,адь для прохода и увеличивается скорость второй фазы. Эта скорость может достигнуть значения, при котором дисперсная фаза изменит направление движения и будет уноситься сплошной фазой, т. е. колонна начнет захлебываться и нарушится ее нормальный рабочий режим. Аналогичная картина будет наблюдаться в случае увеличения потока сплошной фазы при постоянном расходе дисперсной. Таким образом, каждой скорости дисперсной (обычно более легкой) фазы соответствует определенная скорость сплошной (более тяжелой), при превышении которой невозможна нормальная работа колонны. [c.593]

В ситчатых колоннах процесс межфазного массообмена протекает с различной интенсивностью в периоды образования капель, их движения в среде сплошной фазы и коалесценции. Этот сложный процесс пока теоретически не описан, поэтому на практике определяют необходимое число тарелок (п) через требуемое число ступеней равновесия (пт) н средний коэффициент полезного действия (т)ср)- С некоторым приближением можно принять г ср = 5,63 X X 10-3 (Wjy/W f i [c.596]

В уравнении (в) интеграл выражает число единиц переноса, а множитель ги)1Ка — высоту единицы переноса. Пользуясь диаграммой (рис. ХП1-7, б), можно известным уже методом определить также число ступеней равновесия. Разумеется, для обеспечения заданного эффекта адсорбции высота движущегося слоя адсорбента Н должна быть больше высоты работающего слоя. [c.631]

Построив по уравнениям (б) и (в) рабочие линии в диаграмме равновесия % — а , определяем известным уже графическим методом требуемое число ступеней равновесия (теоретических тарелок). Переход к действительному числу ступеней производится с помощью коэффициента полезного действия, определяемого опытным путем. [c.715]

На рис. 10-18 можно проследить, какое влияние оказывает взаимное изменение отношения количеств проходящих фаз. Из диаграмм следует, что с увеличением крутизны рабочей линии, т. е. с увеличением отношения (следовательно, с относительным приростом количества поглощаемой фазы) уменьшается число необходимых ступеней равновесия и, наоборот, при относительном уменьшении количества поглощаемой фазы необходимое число ступеней равновесия возрастает. [c.175]

Как следует из рис. 10-17, с увеличением числа ступеней равновесия рабочая линия каскада все больше п риближается к кривой равновесия, что указывает на увеличение количества компонента, переходящего из фазы а в фазу р. Если в фазу р из фазы а должно перейти определенное количество, т. е. если выходные значения Хр или заданы, то р принимает определенное значение. [c.173]

Метод Мак-Кэба — Тиле для построения ступеней, представленный на рис. 10-17, получил широкое распространение в расчетной практике. Следует отметить, что горизонтальные и вертикальные прямые ступеней между рабочей линией и кривой равновесия не имеют физического смысла. Линии построения следуют из геометрических свойств параллелограмма. Именно параллелограмм в системе координат X — X графически представляет ступень равновесия, при этом одна диагональ, пересекающая кривую равновесия, является рабочей линией соответствующей ступени равновесия, а другая диагональ — рабочей линией каскада. Стороны параллелограмма не имеют физического содержания. Они служат только для построения точек пересечения, которые обладают физическим смыслом. Этим методом графически определяют число ступеней равновесия, которое необходимо для достижения требуемого перехода. [c.173]

Для наглядности такой участок изображен в увеличенном виде на рис. 10-21. Видно, что на этом участке число ступеней равновесия дважды становится бесконечным. В каждой отдельной ступени равновесия промежуток до состояния равновесия должен увеличиваться, что, очевидно, физически невозможно. На участке между двумя точками пересечения рабочая линия не имеет реального значения. Каскад, который содержит двойную бесконечность стуненей равновесия, не работоспособен. В таких случаях следует применять искусственный прием, который ведет к повышению относительной емкости фаз. Этот вопрос будет рассмотрен в гл. 13. [c.180]

Закрытый с двух сторон каскад с производственной точки зрения значения не имеет, так как из него нельзя отбирать продукт. Однако для пнженера-химика этот каскад представляет интерес вследствие того, что он может служить масштабом для данного процесса разделения, потому что позволяет провести разделение с наименьшим числом ступеней равновесия. В закрытом с обеих сторон каскаде можно наиболее просто провести технические измерения для оценки действия ступени равновесия. [c.190]

При расчете процесса противоточной конденсации задаются степенью извлечения наименее летучего компонента и числом ступеней равновесия, которым эквивалентна теплообменная поверхность. Поскольку фазы при противоточной конденсации не находятся в равновесии, расчет ведут, пользуясь константами равновесия, отнесеннымп к средней температуре процесса охлаждения. [c.319]

Насадочные экстракционные колонны обладают низкой эффективностью (высота, эквивалентная ступени равновесия, редко бывает ниже 2 м, но часто достигает 5 м и более), поэтому применяются в случаях, когда для осуш,ествления процесса требуется небольшое число ступеней равновесия, а также при обработке сильно вспениваюш,ихся жидкостей. [c.565]

Если R Ф onst, то требуемое Число ступеней равновесия может быть найдено известным уже графическим методом на основе кривой фазового равновесия й рабочей линии в у —х-диаграмме (рис. ХП-9, б). Напишем уравнение материального баланса для участка экстрактора, ограниченного нижним его концом и произвольным промежуточным сечением А—А W (х — х) => = D (у у), откуда [c.577]

Процесс экстракции, очевидно, вообще невозможен, если во всех рассмотренных случаях прямая МЭ совпадает с конодой, которой принадлежит точка Э (построение невыполнимо). Расход экстрагента в этом случае будут минимальным, а требуемое число ступеней равновесия—бесконечно большим (аналогично бесконечно большому числу ректификационных тарелок при минимальном флегмовом числе). Процесс экстракции также невозможен и при чрезмерно большом расходе экстрагента, когда последний образует с исходным раствором гомогенную смесь. Оптимальный удельный расход экстрагента, подобно реальному флегмовому числу при ректификации, определяется экономическим расчетом он должен соответствовать минимальным затратам на осуществление процесса. [c.581]

Уравнение (а) описывает рабочую прямую, которую легко построить по заданным концентрациям х н, х п и тангенсу угла наклона WID (рис. ХИ-13, а). Для определения требуемого числа ступеней равновесия используют уже известный графический метод, учитывая при построении ломаной линии, что концентрациям Уа1, Уа,п-и У ап соответствуют равновесные концентрации Xai и Хы, Ха, п-1 И Хь,п-и Хап И х п И Т. Д. Для постробния рабочей линии на диаграмме (рис. XII-13, б) приходится произвольно выбирать значение Xb,i, после чего аналогично предыдущему можно графически определить число ступеней равновесия. Если после достижения точек (Ха , Уах) и (л"ь , i/ji) в обеих диаграммах получено одинаковое число ступеней равновесия, то концентрация х п выбрана правильно. В противном случае задаются новыми значениями Xt,n И построение повторяют до получения одинакового числа ступеней на обеих диаграммах. [c.587]

При рассмотрении данного процесса примем, что экстрагенты А и D взаимно нерастворимы, а распределение компонентов В и С является взаимонезависимым. Потоки в обеих частях экстрактора обозначим чеоез А, D и А, D, а концентрации компонентов во взаимодейств щих фазах (для удобства) — через х, у и х, у (рис. ХП-14). Требуемое число ступеней равновесия будем опре- [c.587]

Величины 5 , S , Sq являются координатами точки в треугольной системе координат, общей для всех ступеней (сечений) экстрактора и носящей название полюса. При этом последний, как видно из выражений (а) и (б), лежит на пересечении прямых, соединяющих точки, соответствующие сопряженным концентрациям фаз, т. е. концентрациям в любом сечении экстрактора. Исходными для расчета являются концентрации в начальном (Хд, i/i) и конечном (// , х. ) сечениях аппарата, поэтому для нахождения полюса 5 достаточно провести через эти точки две прямые и продолжить их до взаимного пересечения. Такое построение показано на рис. ХП-19, в применительно к (Ун = 0. Определив полюс 5 и располагая конодами , находим известным графическим способом (как и в случае жидкостной экстракции) искомое число ступеней равновесия на рис. ХП-19, в оно равно пяти. Заметим, что концентрация i/i может быть и не задана тогда она может быть определена, как и при жидкостной экстракции, по выбранному удельному расходу экстрагента (точка Е на рис. ХП-19, в). [c.610]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология