Число тарелок при дистилляции

В случае систем с очень большим числом близкокипящих компонентов часто нет необходимости проводить полное разделение для их характеристики. Так, в случае смесей углеводородов, таких, как бензин, дизельное топливо и другие, достаточно определить, какая часть пробы перегоняется в определенном температурном интервале, например 75—80 °С. Можно также определить температуру, при которой определенный объем пробы находится в виде дистиллята. Поскольку данные такого анализа в значительной степени зависят от условий проведения опыта, необходимо применять стандартную аппаратуру, обслуживая ее строго по инструкции [58, 59]. Принцип фракционной дистилляции в ректификационной колонне заключается в про-тивоточном прохождении части конденсата и поднимающихся вверх паров, между которыми происходит интенсивный обмен. При этом пар обогащается наиболее легколетучим компонентом. Такая колонна в промышленности разделена на отдельные тарелки отсюда вытекает понятие теоретической тарелки. Теоретическая тарелка характеризуется состоянием установившегося равновесия между фазами. Число теоретических тарелок, необходимое для разделения, можно определить графически [58, 60]. [c.382]

Эффективность колонки измеряется числом теоретических тарелок, на метр длины колонки. Концепция теоретических тарелок в газовой хроматографии подобна принятым в дистилляции представлениям, хотя в хроматографических колонках тарелки, как таковые, не используются. Довольно часто от начинающих хроматографистов можно слышать примерно следующее "Меня не интересует, сколько теоретических тарелок в моей колонке, меня интересует только раэ-деление". Хотя представления о теоретических тарелках могут и не отражать реального процесса разделения в хроматографической колонке - это в конце концов, не столь важно, - но данное понятие дает достаточно общую основу для количественного (числового) сравнения эффективности колонок. Нередко начинающий хроматографист, наблюдая неполное разделение анализируемых соединений, не в состоянии установить, является ли это результатом плохой (недоста -точной) эффективности колонки или плохой селективности используемого сорбента. Помните, что обсуждать проблемы разделения имеет смысл только после того, как вы подготовите детальное описание условий эксперимента и измерите непосредственно из -хроматограмм некоторые количеств венные характеристики, такие, как коэффициенты разделения и общее число теоретических тарелок колонки. [c.19]

Размеры колонки (длина и внутренний диаметр) также должны быть выбраны оптимальными. Выбор размеров колонки зависит от сложности анализируемой смеси. Теоретически наилучшее разделение будет достигнуто на колонках большой длины и малого диаметра. Для оценки эффективности колонки используют понятие теоретической тарелки , которое взято из теории дистилляции. Согласно этой теории, вся колонка состоит из ряда равновесных зон, т. е. теоретических тарелок. Эффективность колонки выражается числом теоретических колонок или высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). Эти две величины связаны уравнением [c.51]

Уравнение (7.26) справедливо для дистилляции в колонке с числом теоретических тарелок и, если а не зависит от состава. Показатель степени равен и +1, но не и, поскольку учитывается нулевая теоретическая тарелка в основании колонки. [c.257]

Тук [1877] разделял гексан и метилциклопентан азеотропной перегонкой с метиловым спиртом в кубе для периодической дистилляции с 35 тарелками при давлении 0,7 — 3,5 атм и флегмовом числе 20 1. [c.276]

Представление о тарелке привнесено в хроматографию из теории дистилляции, так как первые наиболее эффективные дистилляционные колонны содержали приспособления, названные тарелками. Было предложено представлять хроматографическую систему как некоторое число воображаемых, или теоретических, тарелок. [c.21]

Теория тарелок формальна и основана на сравнении хроматографического процесса со ступенчатым разделением, каким является, например, дистилляция. Значение высоты, эквивалентной теоретической тарелке, и число тарелок не могут служить характеристикой четкости хроматографического разделения веществ, как это предлагалось многими исследователями. Указанные величины являются лишь мерой расширения полосы и не учитывают того, что основа хроматографического разделения — разность скоростей движения различных компонентов пробы вдоль колонки, обусловленная выбором сорбента. Естественно, [c.48]

Теория тарелок является формальной и основана на сравнении хроматографического процесса со ступенчатым разделением каким является, например, дистилляция. Значения высоты, эквивалентной теоретической тарелке, и число тарелок не могут служить характеристикой четкости хроматографического разделения веществ, как это предлагалось многими исследователями, Указанные величины являются, лишь мерой расширения полосы и не учитывают того, что основа хроматографического разделения — разность скоростей движения различных компонентов пробы вдоль колонки, обусловленная выбором сорбента. Совершенно естественно, что две колонки с одинаковым числом теоретических тарелок могут обеспечить различное качество разделения компонентов в зависимости от того, насколько удачно выбран сорбент, [c.42]

Теория тарелок формальна и основана на сравнении хроматогра-фического процесса со ступенчатым разделением, каким является, например, дистилляция. Значения высоты, эквивалентной теоретической тарелке, и число тарелок не могут служить характеристикой [c.47]

Если сохранять количество отбираемого дистиллята постоянным, то дистилляция с водяным паром увеличивает объем, а следовательно, и скорость паров в колонне. Для сохранения к. п. д. тарелки постоянным при дистилляции с водяным паром приходится уменьшать отбор дистиллята, не увеличивая при этом флегмового числа, т. е. снижать производительность колонны. [c.296]

При расчете числа теоретических тарелок в ДС можно пользоваться обычным графическим методом расчета процесса дистилляции бинарной системы КНз — Н О [28]. Коэффициент полезного действия тарелки в связи с большим брызгоуносом (до 30% массы [c.146]

Общей теорией для описания многостадийных процессов является теория теоретических тарелок. Она первоначально была предложена для описания процесса дистилляции, а затем распространена и на хроматографические системы. Рассчитывая число теоретических тарелок по формуле (2), сравнивают ширину пика со временем пребывания (/д) компонента в колонке. В эффективной колонке размывание полос небольшое, и пики получаются узкими. Число тарелок пропорционально длине колонки. Обычно эффективность колонки характеризуется величиной Н, которая называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ) [c.14]

Теплообменник дистилляции представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат высотой 15 м, диаметром 3,2 м. Состоит из отдельных чугунных царг марки СЧ 24-44. Общее число царг—14. Высота трех сепарационных царг 1500 мм, нижней царги— 1000 мм и десяти царг — по 900 мм. Царги соединены между собой фланцами с уплотнительными прокладками. Между царгами устанавливают 10 противоточных контактных элементов, выполненных из титанового сплава ВТ 1-0. Вверху ТДС установлены два щелевых контактных элемента со свободным сечением 37—40 %, остальные тарелки — дырчатые со свободным сечением 25 %. [c.162]

Понятие единицы переноса и теоретической ступени. Эффективность экстракционной колонны может быть охарактеризована либо числом теоретических ступеней, либо числом единиц переноса, требующихся для разделения. Понятие теоретической ступени аналогично понятию теоретической тарелки в дистилляции или абсорбции и, несмотря на его искусственность, иногда применяется, например, при проектировании смесительно-отстойных экстракторов. Это понятие не может, однако, служить основой для решения фундаментальных проблем массопередачи. [c.99]

Вывод, важность которого не всегда отчетливо представляют, можно сделать на основании рис. 65. Чтобы добиться практически полного разделения вещества У и 2, необходимо только довести до необходимого значения число воронок. Необязательно, однако, чтобы процесс проходил во всех воронках. После использования 11 воронок количество в первой и второй из них уже пренебрежимо мало (2- и 30 2-2 от исходного количества соответственно). Это означает, что практически то же разделение может быть достигнуто, например, всего на девяти воронках с использованием первой как десятой и второй как одиннадцатой. Хотя число последовательных операций, проведенных для достижения высокой степени разделения, может возрасти, количество равновесных процессов, проведенных в каждой из этих последовательных ступеней,. может оставаться сравнительно небольшим, поскольку граничные воронки становятся бесполезными. С точки зрения хроматографии это обстоятельство означает, что в ко- лонке с очень большим числом тарелок на степень раз- деления оказывают влияние только те тарелки, на кото- рых находится вещество. Это объясняет, почему число тарелок для достижения хроматографического разделения значительно больше числа тарелок в непрерывной противоточной дистилляции (см. работу ван-Деемтера и других [1]). [c.173]

В газовой хроматографии, так же как и в дистилляции, понятие тарелки является вспомогательным. Число тарелок, достигаемое в обоих методах, существенно различается и не должно рассматриваться как непосредственная мера различия их разделительной способности. [c.30]

Расчет граничных условий требует обычно трех-пяти приближений, холодильной бочки — четырех-шести, отдельной тарелки в десорберах — от четырех до пятнадцати. При этом число приближений велико для верхних тарелок ТДС и со снижением содержания NHg и Oj в жидкости уменьшается, особенно в случае, когда СОг десорбируется полностью и в жидкости остается только NHg. На ЭВМ Наири-2 расчет колонны дистилляции фильтровой жидкости [c.196]

Наиболее характерным типом таких колонн являются тарельчатые колонны. На рис. 110 показана схема ректификационной установки, состоящей из трех основных частей котла /, снабженного нагревателем 2, ректификационной колонны 3 и конденсатора 4. Ректификационная колонна имеет ряд горизонтальных полок 5 той или иной конструкции, называемых тарелками (в действительности число таких тарелок в колонне обычно знаш1тельцо больше, чем показано на рисунке). Раствор, подлежащий дистилляции, предварительно подогретый, подается через кран б на одну из средних тарелок, заполняет ее и стекает через перелив по трубе 7 на тарелку, расположенную ниже. На этой тарелке жидкий раствор встречается с поднимающимся вверх паром, который пробулькивает через него, проходя трубки 8, снабженные колпачками, обеспечивающими контакт между паром и жидкостью. При этом часть менее летучего компонента конденсируется из пара в Жидкость, а часть более летучего компонента переходит из жидкости в пар. В результате пар, проходящий через трубку 8 на расположенную выше тарелку, оказывается обогащенным более летучим компонентом по сравнению с паром, поступающим с нижних тарелок, а жидкость, стекающая на расположенную ниже тарелку через трубку 7, обогаг щена менее летучим компонентом по сравнению с жидкостью, поступающей с тарелки, расположенной выше. Этот процесс повторяется на каждой тарелке, и в результате при применении колонны с достаточным числом тарелок и при правильном регулировании режимаработы колонны из верхней части последней выходят пары, представляющие собой практически чистый более летучий компонент, а жидкость, стекающая в котел, представляет собой практически чистый" менее летучий компонент. Жидкость может выпускаться из котла через кран 9. (В смесях, дающих азеотропы, один из этих продуктов будет представлять сабой азеотропный раствор.) [c.323]

Крупнотоннажные способы разделения и очистки, многие годы использовавшиеся нефтяной промышленностью для производства топлив и масел, в ряде случаев потребовали усовершенствования и уточнения, чтобы обеспечить необходимую в химическом производстве высокую чистоту сырья и продуктов. Обычный метод разделения — дистилляция — имеет самое широкое применение и в нефтехимических процессах в виде различных атмосферных и вакуумных перегонок. Разделение весьма близко кипяш,их компонентов методом ректификации требует применения колонн с очень большим количеством тарелок и числом орошения. Так, этилбензол отделяется от и-ксилола (разность температур кипения —2,2°) в колонне сверхчеткой ректификации с 350 тарелками и числом орошения от 60 до 100 [1]. [c.143]

Если разделяемые компоненты мало различаются в отношении свойств, решающих для выбранного метода (например, давление пара, растворимость, адсорбируемость пли размер молекул), то концентрирования вещества практически не происходит. В этом случае достаточного разделения можно достигнуть путем многократного использования элементарного акта разделения. Наглядным примером такого процесса может служить многократная экстракция. При дистилляции в ректификационной колонне с насадкой или тарелками также осуществляется ряд последовательных равновесных состояний между жидкостью и паром. Увеличение числа элементарных актов разделения ограничивается требованиями, которые предъявляются ко времени разделения, размерам аппаратуры и соответственно к расходу веществ. Кроме того, высокого обогащения одной из равновесных фаз желательным компонентом достигают только для нростых (не выше тройных) систем. В случае многокомпонентных смесей наряду с чистыми веществами всегда получаются смешанные фракции. [c.10]

Наряду с указанными существуют системы и режимы разделения, для которых возможен безитерационный расчет ректификации. К ним относятся системы с S-образным ходом линий дистилляции в определенной области составов исходного питания и режимов разделения, когда линия ректификации проходит через точку питания, а состав питания равен составу на тарелке питания. Существование таких систем и режимов было подтверждено расчетными исследованиями на примере смеси уксусная кислота—муравьиная кислота—вода. В этом случае можно решать задачу сразу в проектной постановке, проводя единичный расчет от точки питания к концевым точкам колонны до достижения заданной чистоты продуктов разделения с получением необходимого числа тарелок. [c.113]

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]

Основные ошибки при определении к. п. д. тарельчатых колонн— занижение расстояний между тарелками. На одном из зарубежных производств стирола установлены тарельчатые колонны диаметром 4 ж в исчерпывающей части и 5 м в укрепляющей части, работающие при остаточном давлении 40 мм рт. ст. (в верхней части). Число тарелок 46, расстояние между тарелками 800лии, скорость паров в исчерпывающей части 0,8—1,5, в укрепляющей— 2,5—3,2 м/сек. В конструкции этих колонн учтены все особенности вакуумной дистилляции исключен унос жидкости с нижних тарелок на верхние, применены тарелки вместо насадки, изменяется диаметр колонны по мере увеличения линейной скорости паров из-за падения остаточного давления (на 300— 400 мм рт. ст.). [c.208]

Теоретическая тарелка. Эффективность данной дистилля-ционной колонки часто характеризуют числом теоретических тарелок. По определению теоретическая тарелка аналогична тарелке такой колонки, которая физически разделена на отдельные ступени испарения и конденсации. Если в конкретном случае дистилляции достигнуто такое же различие состава жидкости и пара, что и при равновесии обеих фаз, то говорят, что дистилляция отвечает одной теоретической тарелке. [c.517]

Ван Демтер, Зуйдервег и Клинкенберг сравнили число теоретических тарелок, необходимое для данной степени разделения в протиБОточном процессе (например, дистилляции), с числом тарелок, характеризующих процесс разделения в хроматографической колонке. Они показали, что в противоточном процессе используются все тарелки, тогда как при протекании процесса в хроматографической колонке в разделении участвуют лишь тарелки, содержащие заметные количества разделяемых веществ. Результаты сравнения показаны на рис. 61. Однако на практике значительно легче осуществить хроматографиче- [c.548]

Представлены результаты экспериментов по расчету числа тарелок, необходимых для разделения смеси метанол — этанол — вода Продемонстрирована возможность использования аналоговой вычислительной машины для метода расчета от тарелки к тарелке в колонне, применяемой для разделелия смеси ацетон — этилен методом экстрактивной дистилляции . [c.363]

Нельзя, однако, сравнивать высоты теоретических тарелок распределительной хрй матографии непосредственно с высотами тарелок дистилляционных устройств-При разделении двух веществ пзггем дистилляции требуется значительно меньшее число теоретических тарелок, чем при газораспределительной хроматографии, так как при дистилляции каждую теоретическую тарелку используют в процессе разделения многократно. [c.40]

Некоторые металлы, в том числе ртуть, могут быть очищены перегонкой. Однако, если очищенный металл и его примеси имеют небольшие коэффициенты разделения, однократная дистилляция не приводит к желаемым результатам. В этом случае используют рек-тификационнне колонки, чаще всего с барботажными тарелками. [c.236]

Если дистилляция ведется с острым паром и колонна орошается флегмой, то последняя имеет почти такой же состав, как и пары, так как изменение температуры в дефлегматоре очень незначительно. Поэтому с флегмой будет возвращаться в колонну вода, которая постепенно будет накапливаться на тарелках колонны и стекать в куб. Испарять эту воду очень затруднительно, так как вследствие большой скрытой теплоты испарения воды это потребует значительного расхода тепла. При ректификации с большими флегмовыми числами в куб с флегмой может попадать такое количество воды, которое превышает количество отбираемого дистиллята. Это приводит к переполнению куба и необходимости остановки для отстаивания и спуска воды. [c.296]

Благодаря тому что температуры кипения криптона и ксенона сильно различаются, их разделение не представляет особых затруднений и производится на промышленных и лабораторных установках с использованием метода ректификации, адсорбции или фракционированной дистилляции. Часто применяют ту или иную комбинацию этих методов. Ректификация криптоноксеноновой смеси обеспечивает очень высокую степень извлечения ксенона. Это подтверждают расчеты процесса периодической ректификации смеси состава 90 % криптона и 10 % ксенона в колонне с разделительным действием, эквивалентным пяти теоретическим тарелкам при постоянном, равном пяти, флегмовом числе и переменном составе дистиллятора для давления 0,1 МПа. [c.180]

При дистилляции изомерных масляных альдегидов в присутствии воды на пепрерывно-действуюш,ей колонне с погоноразделительной способностью 23 теоретических тарелки, с флегмовым числом 15, получается изомасляный альдегид, содержаш ий 2,9% нормального альдегида, и нормальный масляный альдегид, содержащий 0,2% изомасляного. При дальнейшей дистилляции на колоппе с 40 теоретическими тарелками авторам удалось получить практически чистые альдегиды. [c.144]

Как уже указывалось, температура жидкости на тарелках дистилляцион-яой колонны не является переменной, которая определяет состав пара, выходящего с них или из последовательных объемов жидкости. Поэтому большинство применяемых в настоящее время методов регулирования и контроля процесса дистилляции являются принципиально неправильными. Фактически регулируемым параметром является состав жидкости, а температура служит лишь косвенной или вторичной переменной. Измерение температуры не отражает мгновенного (динамического) значения концентрации в колонне, если одновременно изменяется давление. Некоторые трудности, возникающие при автоматическом регулировании дистилляции, вызваны тем, что регуляторы температуры с термометрами (измеряющими температуру на различных тарелках колонны) не дают правильной информации, необходимой для осуществления регулирующего воздействия при помощи испарителя, дефлегматора и изменения флегмового числа. [c.267]

Расчет дистилляции обычно связан с определением числа теоретических тарелок при помощи различных методов. Вслед-сгвие этого целесообразно использовать понятие высоты эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ) для характеристики работы насадочной дистилляционной колонны. Указанное понятие здесь кратко обсуждено. [c.537]

Сырые продукты дегидрирования перед ректификацией направляют в емкость, в которо11 находится элементарная сера. Жидкость поглощает некоторое количество серы, служащей стабилизатором при дистилляции. Сора предотвращает полимеризацию си рола, инициируемую, в частности, металлами [94]. Сырой продукт поступает в первую колонну, имеющую 30 тарелок, в которой отгоняются бензо.л и толуол при остаточном давлении 178 мм рт. ст. и флегмовом числе 12 1. Температура отгонки 57°, температура в кубе колонны 96°. При такой температуре еще не происходит полимеризация, так как стирол разбавлен этилбензолом. Отогнанная смесь бензола и толуола разгоняется на отдельные компоненты в колонне, имеющей 40 тарелок, при норма.льиом давлении и флегмовом числе 3 1. При этих условиях в бензоле содержится 0,1% толуола. Его возвращают па алкилировапие. Ректификацию толуола проводят в колонне с 35 тарелками получаемый толуол кинит в интервале 1°. [c.661]

В метанол-сырец, поступающий на дистилляцию, добавляют раствор едкого натра для омыления сложных эфиров и нейтрализации кислот, которые могут вызывать коррозию аппаратуры. Вначале отгоняют диметиловый эфир, а затем азеотропную смесь побочных продуктов с водой. После этого метанол проходит химическую очистку перманганатом калия, который добавляют в виде 2%-ного водного раствора. Метанол и высщие спирты более стабильны к действию перманганата, чем карбонильные соединения (которые переходят в кислоты, нейтрализуемые едким натром, ранее добавленным к метанолу-сырцу). В этих условиях пентакарбонил железа разрушается полностью, а КМп04 при окислении превращается в МпОг, который отделяют на фильтр-прессах. Окончательную дистилляцию метанола осуществляют в колонке с большим числом тарелок (примерно 75). На нижних тарелках собирается изобутиловое масло — фракция, содержащая изобутиловый и высшие спирты, примесь метанола и воду. Изобутиловый спирт отгоняют в другой колонне и получают в чистом виде как побочный продукт. Диметиловый эфир (т. кип. —23,7°С) используют частичное холодильной технике, а частично как топливный газ. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология