Исчерпывание компонента

В секции / колонны (ниже ввода исходной смеси) происходит исчерпывание компонента В его пары поднимаются по колонне вверх- Смесь компонента А с агентом С в виде жидкого остатка удаляется из колонны I и направляется в колонну 2 для регенерации разделяющего агента. Из колонны. 2 сверху удаляется чистый компонент Л, а снизу отводится разделяющий агент С, который возвращается в колонну ]. [c.513]

Возмещение улетевших молекул в поверхностном слое поддерживается диффузией компонентов из толщи жидкости. Когда скорость удаления определенного компонента с жидкой поверхности превзойдет скорость диффузии других подобных молекул, наступит исчерпывание компонента в поверхностном слое. Для того чтобы получить максимальную эффективность в процессе высоковакуумной разгонки, необходимо ввести очень сильное (но без брызг) перемешивание в жидкой фазе для того, чтобы усилить процесс диффузии молекул, протекающий, по сути своей, медленно. Это является первейшей задачей в развитии новейших приборов с текущей пленкой, таких, как приборы с падающей пленкой, в которых перегоняемая жидкость под действием силы тяжести стекает вниз по поверхности испарителя, и центрифужные приборы, где перегоняемая жидкость распределяется по поверхности дискообразного испарителя благодаря центробежной силе. [c.428]

Химическая реакция значительно ускоряет процесс экстракции. Из графика на рис. VII-14 следует, что полное исчерпывание, компонента (точка пересечения пути реакции со стороной АС-, Хв = 0) наступит через 10 единиц времени при экстракции без реакции для этого потребуется т = = оо. [c.169]

Рис. П-16. Схема сложной колонны обратимой ректификации с последовательным исчерпыванием компонентов в промежуточных выводах продуктов.

Для дальнейшего анализа процесса ректификации интерес представляет рассмотрение обратимой ректификации в сложных колоннах с несколькими выводами продуктов и последовательным исчерпыванием компонентов. Такие колонны можно получить из системы колонн, изображенной на рис. 11.14, если образовать укрепляющую секцию сложной колонны из всех укрепляющих секций тех простых колонн, в которых последовательно исчерпываются п-й, (п—1)-й, п—2)-й и т.д. компоненты разделяемой смеси, а отпарную секцию — из всех отпарных секций тех простых колонн, в которых последовательно исчерпываются 1-й, 2-й, 3-й и т.д. компоненты разделяемой смеси. Сложная колонна, образованная таким способом, изображена на рис. П-16. [c.61]

Колонна с промежуточным выводом, траектория которой показана на рис. П-П, является частным случаем колонн с последовательным исчерпыванием компонентов в выводах продуктов. [c.62]

Вместе с тем следует иметь в виду, что выражения (П.143) или (П.144) являются необходимыми, а не достаточными условия-ми осуществимости процесса обратимой ректификации (так же, как и условие принадлежности продуктовой точки и точки питания одной области обратимой ректификации). Условия (II.143) и (11.144) означают, что траектория обратимой ректификации существует как в окрестности точки питания, так и на границе симплекса в зоне исчерпывания компонента. [c.69]

Следует отметить, что траектории обратимой ректификации с полным исчерпыванием компонента не могут пересекаться внутри концентрационного симплекса, поскольку выражения (П.59) и (П.60) во всех неособых точках могут иметь только одно значение. Из выражений (П.59) и (П.60) видно, что узловыми особыми точками для траекторий обратимой ректификации являются точки, в которых Ki = или Кп= и одновременно числитель выражений (И.59) и (П.60) обращается в ноль (такой точкой, в частности, всегда является верщина, соответствующая исчерпывающемуся компоненту). Вместе с тем одной и той же продуктовой точке может соответствовать более одной траектории обратимой ректификации. [c.70]

Пучок траекторий исчерпывания компонента 2 (на траекториях указаны значения Хмп) имеет очень своеобразный характер — он не содержит узловой точки. Это объясняется тем, что вершина 2 отделена от области исчерпывания компонента 2 ага-линией. Каждая траектория рассматриваемого пучка, соответствующая определенной продуктовой точке, имеет два выхо- [c.72]

Хотя а-линии ограничивают пучки траекторий внутри концентрационного треугольника, соответствующие а-точки (не азеотропы) на сторонах не являются ограничениями процесса (например, ааз-точка на стороне 1—2 не ограничивает траектории исчерпывания компонента 5). [c.73]

Для большей части траекторий отпарной секции с исчерпыванием компонента 3 (в случае Xwi>0,023) имеется один минимум внутри концентрационного треугольника и один максимум в точке исчерпывания компонента 3. В процессе обратимой ректификации необходимо подводить тепло в нижнюю часть секции, отводить — из средней и снова подводить — в верхнюю. [c.77]

Каждая траектория отпарной секции с исчерпыванием компонента 2 имеет точку максимума потоков по высоте, показанную на рис. 11-21,0. Поскольку для каждой из этих траекторий процесс можно вести в двух различных направлениях, для одного из направлений процесса профиль потоков носит монотонный характер, а процесс требует подвода тепла по всей высоте секции. При противоположном направлении процесса необходимо подводить тепло в нижнюю часть секции и отводить из верхней. На траекториях этого пучка точки максимума потоков являются особыми точками процесса обратимой ректификации, поскольку при совпадении фигуративной точки питания с одной из этих точек процесс может идти в двух различных направлениях при одних и тех же условиях подвода тепла в райо- [c.77]

Для четырехкомпонентных смесей при обратимой ректификации с полным исчерпыванием компонента в секции продуктовые точки лежат на гранях концентрационного тетраэдра. Если точка питания лежит на двухиндексной -поверхности, то одна из продуктовых точек лежит на ребре концентрационного тетраэдра, а траектория обратимой ректификации для одной из секций лежит частично в этой а-поверхности, частично на одной из граней тетраэдра и частично на ребре тетраэдра. [c.79]

На рис. П-23,(2 показан пучок траекторий обратимой ректификации для укрепляющей секции при исчерпывании компонента 1 (ул = 0,01). Качественно этот пучок мало отличается от соответствующего пучка при полном исчерпывании компо- [c.80]

На рис. П-23, б показан пучок траекторий обратимой ректификации для укрепляющей секции при исчерпывании компонента 2 (уо2=0,75). Для условий полного исчерпывания компонента 2 весь этот пучок был фиктивным и имел два узла в точках 2 и 12. При неполном исчерпывании пучок распадается на две части — одна фиктивная с узлами в точках 2 и 12, а вторая ре- [c.81]

Пучок исчерпывания компонента 3 имеет узлом вершину 3 и распадается на две части, для которых седловой точкой является азеотроп 12. Пучок исчерпывания компонента 2 имеет узлом также вершину 3. Для каждой траектории имеется точка максимума компонента 2. Эти точки делят траектории на левую и правую ветви. Правая ветвь заканчивается продуктовой точкой. Если точка питания принадлежит левой ветви траектории, то в отпарной секции концентрация компонента 2 сначала увеличивается, а затем уменьшается. [c.82]

Как и при полном исчерпывании, потоки пара и жидкости могут иметь экстремумы по высоте секций, но точки экстремумов не совпадают с точками экстремумов коэффициента фазового равновесия исчерпывающегося компонента. Качественно характер изменения потоков по высоте секций при неполном исчерпывании такой же, как и при полном исчерпывании. Вообще картина изменения траекторий и потоков по высоте секций меняется непрерывно с изменением параметров увп или Ххп, включая и нулевые значения этих параметров (полное исчерпывание компонента). [c.83]

Рассмотрим случаи, когда в одной из секций первой колонны полное исчерпывание компонента невозможно. Если, например, точка питания принадлежит области обратимой ректификации укрепляющей секции, где наиболее тяжелым является компонент 2, то точка кубового продукта лежит на стороне/—2, а точка дистиллата при максимально возможном разделении— в области обратимой ректификации, где наиболее тяжелым являются компоненты 1 (в подобласти, имеющей узлом азеотроп 12). Тогда во второй колонне, куда поступает дистиллат первой колонны, можно осуществить разделение 2,3 1,2). Кубовые продукты первой и второй колонн можно направить в третью колонну с двумя питаниями и разделением 12 2). Наконец, дистиллат второй колонны направляем в четвертую колонну с разделением 2 3). В результате в системе колонн получаем все чистые компоненты и азеотроп 12. [c.83]

Если мы проводим адиабатическую ректификацию в бесконечной колонне, то при граничном режиме, когда при некотором флегмовом числе продуктовая точка выходит на грань концентрационного симплекса, состав продукта будет тот же, что и при обратимой ректификации. При адиабатической ректификации, как и при обратимой, точка исчерпывания компонента [c.153]

При граничном режиме в секции одновременно существуют две зоны постоянных концентраций — старая и новая. Несмотря на то, что при граничном режиме продуктовые точки в адиабатическом и в обратимом процессах совпадают, точки исчерпывания компонента различны. Это объясняется различными условиями исчерпывания компонента в этих двух режимах. При обратимом процессе концентрации всех компонентов в зоне исчерпывания остаются постоянными, а при адиабатическом процессе концентрация крайнего по летучести компонента убывает. При этом для обратимого процесса при ректификации идеальных смесей потоки пара и жидкости в зоне исчерпывания меньше, чем в зоне питания (см. гл. П), а для адиабатического процесса они одинаковы (если пренебречь тепловым взаимодействием фаз). Условия исчерпывания компонента при обратимой ректификации рассматривались ранее (см. разд. 13 и 14, гл. И). [c.154]

Из проведенного анализа следует, что качественные составы верхнего и нижнего продуктов разделения многопродуктовой колонны обратимой ректификации (см. разд. 9, гл. П) и адиабатической ректификации в режиме минимальной флегмы одинаковы. Это соответствие имеет важное практическое значение. Оно позволяет использовать сравнительно простой анализ процесса обратимой ректификации (см. разделы 14 и 15 гл. II) для выяснения возможных качественно различных составов продуктов в режиме минимальной флегмы для азеотропных смесей, а это, в свою очередь, позволяет синтезировать новые схемы разделения таких смесей. Однако надо иметь в виду, что составы продуктов в системе колонн обратимой ректификации (или в многопродуктовой колонне) и в адиабатической колонне при минимальной флегме не полностью идентичны вследствие несовпадения точек исчерпывания компонентов. Поэтому такой анализ необходимо проводить для тех точек исчерпывания, которые соответствуют адиабатическому процессу. [c.155]

Образование новой зоны постоянных концентраций при исчерпывании компонентов [c.164]

В двух рассмотренных случаях как процесс адиабатической ректификации при минимальной флегме, так и процесс обратимой ректификации не имеют термодинамических ограничений внутри концентрационного симплекса, т. е. для обоих процессов возможно полное исчерпывание соответствующих компонентов. Условия типов 1 и 2 были детально исследованы [45] в процессе анализа пучков траекторий обратимой ректификации для условий азеотропной смеси (см. разд. 14 и 15, гл. II). Если при обратимой ректификации потоки пара и жидкости в питании и в точке исчерпывания компонента одинаковы, траектория адиабатической ректификации при граничном режиме первого класса фракционирования проходит через эти две точки. [c.165]

На рис. П-19,в,г проведены линии (VI), в точках которых потоки на соответствующих траекториях обратимой ректификации такие же, как в точках исчерпывания компонентов. Для составов питания, расположенных на этих линиях, траектории обратимой ректификации и ректификации при граничном режиме первого класса фракционирования минимальной флегмы очень [c.166]

УСЛОВИЯ в ЗОНЕ ИСЧЕРПЫВАНИЯ КОМПОНЕНТА ПРИ ОБРАТИМОИ РЕКТИФИКАЦИИ [c.68]

Из уравнения (П.143) следует, что зона исчерпывания компонента не совпадает с верхним концом колонны обратимой ректификации. Иными словами, траектория обратимой ректификации подходит к продуктовой точке, расположенной на границе концентрационного симплекса не изнутри этого симплекса, а по его границе. В точке выхода на границу симплекса должны удовлетворяться условия (П.143). Если на границе отсутствует точка, удовлетворяющая условиям (11,143), то полное исчерпывание компонента п в процессе ибрагимой ректификации невозможно, несмотря на то, что точки питания и верхнего продукта принадлежат одной области обратимой ректификации. Из приведенного ранее анализа необходимых и достаточных условий осуществимости процесса обратимой ректификации следует, что в этом случае отсутствует траектория, соединяющая точки питания и верхнего продукта и удовлетворяющая правилу касательных. [c.69]

Пучок траекторий исчерпывания компонента 3 (на траекториях указаны значения Х у1) имеет узел в вершине 3. Траектории имеют излом на стороне 1—2, далее часть траекторий идет с нааравленки к вершине 1, а часть к верши111 2 до соответствующих продуктовых точек. Точка азеотропа 12 играет роль седла для этого пучка, а траектория обратимой ректификации, соединяющая вершину 3 с азеотропом 12, — роль сепаратрисы. Эта траектория не имеет излома, а заканчивается в точке язептропа 12. Действительно, согласно формуле (11.60) в точке азеотропа 12. [c.72]

Для областей и подобластей обратимой ректификации, заполненных фиктивными пучками траекторий, отсутствуют точки исчерпывания соответствующего компонента. Однако фиктивные пучки траекторий могут возникать и при наличии точек исчерпывания компонента, если отсутствует концевой участок траектории, идущий по сторонс концентрационного треугольника причина этого состоит в том, что на этом участке имеется [c.73]

При исследовании процесса обратимой ректификации наиболее важен вопрос об ограничениях процесса и переходимости границ областей ректификации при бесконечной флегме. Из сопоставления пучков траекторий, показанных на рисунках II-19,6 и II-19,в, видно, что граница между областями ректификации (сепаратриса седлового азеотропа) переходима траекториями обратимой ректификации на значительном участке своей протяженности (кроме участка, непосредственно примыкающего к седловому азеотропу). Полное исчерпывание компонента 1 возможно для любых составов питания, попадающих в открытую подобласть обратимой ректификации, расположенную ниже граничной траектории, касательной к стороне 1—2. Это означает, что в реальном процессе неадиабатической ректификации с конечным числом ступеней разделения можно получить любую сколь угодно малую концентрацию компонента 1 в верхнем продукте. В то же время в режиме бесконечной флегмы ни при каком составе питания и ни при каком числе ступеней разделения нельзя добиться полного исчерпывания компонента 1 в верхнем продукте. [c.77]

Рассмотрим процесс дальнейшего увеличения флегмового или парового числа в секции. Часть секции от точки исчерпывания до продуктовой точки в адиабатической колонне можно заменить обратимым процессом. Поток, поступающий в эту часть секции из зоны исчерпывания (зона постоянных концентраций), можно рассматривать как поток питания. Тогда для этой части секции сохраняют свою силу все приведенные выше рассуждения о соответствии между адиабатическими и обратимыми режимами ректификации для всей секции при наличии всех компонентов в продукте. Подобный анализ можно продолжить, рассматривая дальнейшее увеличение флегмового или парового числа и дальнейшее исчерпывание компонентов. Что касается части секции от точки питания до точки исчерпывания компонента, то здесь процесс является необратимым в принципе, поскольку, как отмечалось выше, не могут выполняться условия равновесия в питании. Инвариантность состава в новой зоне постоянных концентраций по отношению к флегмовому (паровому) числу сохраняет свою силу и при рассматриваемых режимах, если условия материального баланса или термодинамические о1раничения не препятствуют этому (это относится, в частности, к ректификации идеальной смеси в односекционной колонне). Как и для случая, когда в продукте имеются все компоненты, эта инвариантность вытекает из принципа максимальной работы разделения при заданных энергозатратах. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология