Динамика ректификации

В большинстве работ [9, 10, с. 452, 11, 12, 15, 16], посвященных изучению динамики ректификации, принимается допущение о постоянстве коэффициента эффективности тарелки в переходном режиме. Как показано в работах [14, 25], эти допущения существенно искажают динамические характеристики процесса. [c.29]

Исследование особенностей процесса интегрирования уравнений динамики ректификации на ЦВМ выполнено в литературе [47, 49, 52], [c.119]

Было показано, что уравнение (21) хорошо описывает данные по динамике ректификации 19, 10] и экстракции [1, 3]. Это уравнение первоначально предложено для случая постоянных коэффициентов распределения в связи с этим произведена оценка его точности путем сопоставления со строгим решением [10]. Оказалось, что оно применимо и при переменном коэффициенте распределения, в частности при экстракции из концентрированных растворов уранилнитрата [1]. [c.17]

Для эффективного исследования возможностей совмещенного процесса ректификации и химической реакции, очевидно, необходимо располагать математической моделью, позволяющей воспроизводить его особенности, причем не только в статике, но и в динамике. Последнее обусловлено тем, что необходимо иметь полную информацию о стратегии пуска и останова производства, т. е. иметь динамические характеристики объекта. Исходя из [c.365]

Изучение нестационарных режимов процесса ректификации составляет задачу исследования так называемой динамики колонн. [c.76]

Уравнения нестационарных режимов работы или динамическая модель процессов ректификации позволяет теоретически исследовать на стадии проектирования динамику объекта и определить такие важнейшие характеристики, как, например, время достижения стационарного состояния при пуске колонны непрерывного действия, а также изучить влияние различного рода возмущающих факторов на стационарный режим работы и выявить местоположение контрольных тарелок для построения системы регулирования проектируемой колонны. [c.76]

Модель I. Предназначена для моделирования динамики тарельчатых колонн многокомпонентной ректификации близкокипящих смесей. Отличительной особенностью такой ректификации является то, что для четкого разделения компонентов требуются колонны с большим числом тарелок. Поэтому инерционность таких колонн, как правило, весьма значительна, что затрудняет экспериментальное исследование их динамических характеристик, необходимых для выбора и расчета систем автоматического регулирования. [c.318]

Для определения оптимальных параметров нового способа ректификации была составлена математическая модель массопередачи, предусматривающая циклическую подачу жидкой фазы. При этом по жидкой фазе принята диффузионная моде п>, а по паровой фазе - модель полного перемешивания в динамике [1], [2]. [c.173]

В настоящем разделе будет рассмотрен пример исследования динамики процесса ректификации на одной тарелке колонны, а также описана методика получения передаточных функций части ректификационной колонны, включающей несколько тарелок. [c.221]

Разделение обычно происходит в колонках, наполненных твердым пористым сорбентом, на который нанесена жидкая стационарная фаза. Проба паров анализируемых компонентов вводится в поток газа-носителя, который нерастворим в стационарной фазе. Во время прохождения анализируемых веществ вдоль неподвижной жидкой фазы между газовой и жидкой фазами многократно устанавливается равновесие, связанное с повторением процесса растворения и испарения. Вещества, лучше растворимые в стационарной фазе, удерживаются ею дольше. Таким образом, процесс разделения обусловлен различием в силах межмолекулярного взаимодействия анализируемых веществ с жидкой фазой. Из различных типов межмолекулярных сил наибольшее значение имеют дисперсионные ориентационные и донорно-акцепторные. Теория газо-хроматографического разделения тесно связана с теорией растворов и в настоящее время еще окончательно не разработана. Динамика поведения вещества, проходящего через колонку, обычно описывается на основе теории тарелок (по аналогии с процессом ректификации) и теории эффективной диффузии. Суть теории тарелок заключается в том, что хроматографическая колонка рассматривается как совокупность ряда последовательных небольших идеальных ступенек-тарелок, содержащих газовую и жидкую фазы. Предполагается, что в начальный момент вещество находится на первой тарелке, причем некоторая его доля q будет в газовой фазе, а доля р — в жидкой. Соотношение между q я р зависит от количества взятого вещества и константы равновесия. Входящий в колонку газ будет вытеснять находящуюся в газовой фазе долю вещества оставляя на предыдущей тарелке долю вещества р. Каждая доля вновь будет распределяться между фазами, но уже в двух [c.288]

В этой главе даются примеры построения математической модели статики и динамики процесса ректификации для общей ступени колонны, начиная с самого простого случая разделения бинарной смеси и кончая случаем неидеальной многокомпонентной ректификации. [c.157]

Имеются два основных аспекта изучения процесса ректификации. Первый из них касается конструирования колонны и нахождения оптимального технологического режима ее работы, второй связан с управлением ректификационными установками. При решении задач первого типа определяется число ступеней, необходимых для достижения требуемой степени разделения исходной смеси, оптимальное расположение питающей тарелки и боковых выводов и вводов потоков, требуемая величина флегмового числа и т. д. Для этого типа задач используются уравнения статики процесса, подобные приведенным на рис. У1И-10 уравнениям динамики, но из них исключены члены, содержащие производные. Задачи оптимального проектирования (расчет статики процесса ректификации) решаются обычно методами динамического программирования, наискорейшего спуска и другими с применением цифровых вычислительных машин. [c.162]

Целью моделирования динамики процессов ректификации является получение данных, необходимых для создания оптимальных систем управления. Изучая закономерности протекания переходных процессов в колонне по основным каналам при наличии всех возмущающих и управляющих воздействий, можно выбрать контуры управления, сравнить различные структурные схемы, выбрать регулирующую аппаратуру и найти рабочие настройки регуляторов. Для моделирования динамики необходимо располагать данными, перечисленными ранее для расчета статики необходимо также знать [c.163]

На технологических установках, в которых происходит перенос массы между двумя потоками жидкости (сорбционные процессы, ректификация), динамика состава зависит от перемешивания жидкости внутри каждого потока. Ниже рассмотрено влияние степени перемешивания на динамику состава. [c.440]

Дистилляция и ректификация— это процессы разделения соответственно двух- и многокомпонентных смесей па компоненты. Этот технологический процесс наиболее часто встречается в химической промышленности. Изучение динамики ректификационных установок лежит в основе теории автоматического регулирования и очень важно с экономической точки зрения. За последние годы интерес к этим вопросам сильно возрос. [c.451]

В настоящей главе дается описание только тех особенностей конструкции, которые необходимы для понимания вывода уравнений, описывающих динамику системы. Для изучения теоретических физико-химических основ процесса ректификации, [c.451]

Как известно, современные исследования процесса ректификации многокомпонентных смесей пока еще касаются почти исключительно только статики процесса, т. е. рассматривают процесс при условии достижения равновесия. Поэтому и в настоящей работе динамика процесса ректификации не рассматривается при обработке тех или иных вопросов применяется общеизвестное понятие о теоретически совершенной тарелке. [c.4]

Если исследования по ректификации бинарных смесей перешли уже в основном из области статики (рассмотрение процесса при условии достижения равновесия) в область динамик процесса, то исследования по ректификации многокомпонентных смесей до сих пор еще сосредоточены почти исключительно на статике процесса. По крайней мере, следующие две важнейшие проблемы статики этого процесса ждут своих неотложных решений. [c.72]

Исследование динамики брызгоуноса и полного захлебывания применительно к процессам вакуумной ректификации позволяет при проектировании выбрать максимально допустимые нагрузки, при которых пленочная колонна могла бы дать наибольший эффект разделения. [c.68]

Сам по себе процесс никогда не протекает в стабильных условиях, в ходе его непрерывно возникают внутренние и внешние возмущения, которые нужно компенсировать, т. е. необходимо управлять процессом. Основой рационального построения схемы управления процессом служит знание его динамических свойств (характеристик). Без изучения динамики процесса в настоящее время становится невозможной рациональная организация самого процесса. Так, например, исследование динамических свойств тарельчатой колонны дает возможность получить дополнительные сведения о собственно процессе ректификации на тарелках, его механизме и течении во времени и пространстве. Таким образом, изучение динамических характеристик конкретных объектов открывает принципиально новые пути анализа процессов химической технологии. [c.5]

Модель 5. Предназначена для моделирования нестационарных режимов (динамики) тарельчатых колонн многокомпонентной ректификации близкокипящих смесей. Отличительной особенностью такой ректификации является то, что для четкого разделения компонентов требуются колонны с большим числом тарелок. Поэтому инерционность таких колонн, как правило, весьма затруднительна, что затрудняет экспериментальное исследование их динамических характеристик, необходимых для выбора и расчета систем автоматического регулирования. Математическое описание нестационарных режимов тарельчатых колонн, разделяющих близкокипящие смеси, составлено с учетом следующих допущений. [c.331]

Б настоящее время некоторые модели динамики бинарной ректификации двот достаточно хорошие характеристики дпя проектирования систем автоматического управления, чего нельзя сказать о моделях многокомпонентной ректификации. Основной трудностью при использовании последних является их трудоемкая реализация. Поэтому да сего времени продолжаются поиски наиболее простых и быстродействующих математических моделей. [c.84]

Динамические характеристики ректификационных колонн пытаются рассчитывать, применяя различные математические модели. По Кёллеру и Шоберу [264] динамика колонн становится объектом изучения в тех случаях, когда нащей целью является 1) исследование выходных параметров колонн во времени после простого или комбинированного возмущающего воздействия на процесс ректификации 2) моделирование процессов ввода и вывода колонн из рабочего режима, а также отклонений от него (предусмотренных или случайных) 3) поверочный расчет нестационарных режимов промышленных установок 4) расчет стационарных режимов как предельных случаев переходного процесса ректификации 5) моделирование процессов управления установками 6) улучшение динамических характеристик колонн с учетом существенных факторов, проявляющихся в неустано- [c.49]

Адольфи [И ж] разработал графический метод расчета динамических характеристик колонн для ректификации бинарных смесей в основе метода лежит диаграмма Мак-Кэба и Тиле. Вагнером с сотр. [162 а, б] исследована динамическая характеристика насадочных ректификационных колонн. Приводится информация о динамике колонн при разделении бинарных идеальных и неидеальных смесей, а также тройных систем. Исследована динамическая характеристика последовательно соединенных ректификационных колонн. Для расчета динамики колонн широко применяются ЭВМ (см. разд. 4.15). [c.50]

При разработке и усовершенствовании различных химикотехнологических процессов, в том числе и процессов ректификации, как указывалось в работах [1,2], большое значение приобретает моделирование динамнки изучаемых объектов, как с точки зрения технологического проектирования, так и с точки зрения управления работой объектов. Поэтому в последние годы большое внимание исследователей уделяется созданию расчётных комплексов, позволяющих осуществлять моделирование динамических режимов работы объектов Необходимость углублённого представления о закономерностях протекания процессов ректификации связана с решением важных проблем. Например, экологической оптимальности, энергосбережения, технологической гибкости производства, надёжности и стабильности рабочих режимов, пусковых режимов и режимов остановок Перечисленные проблемы свидетельствуют о большой важности моделирования динамики процессов ректификации. Поэтому, на наш взгляд, этому вопросу следует уделять особое внимание при разработке и усовершенствовании процессов ректификации. [c.44]

В работах [2,3] рассмотрены динамические характеристики тарельчатых и насадочных ректификационных колонн на примере отбензиниваюшей колонны К-1 установки ЭЛОУ-АВТ ОАО Орскнефтеоргсинтез и колонны концентрирования фенола без учёта управляющих воздействий. Однако автоматическое регулирование тех или иных технологических параметров является неотъемлемой частью большинства процессов ректификации. Без учёта управляющих воздействий динамическую модель нельзя считать полной. Исходя из этого и с учётом последующего изучения различных закономерностей по влиянию работы отбензинивающих колонн К-1 на работу основных атмосферных колонн К-2, нами была разработана математическая модель для изучения динамики работы атмосферных блоков установок АТ и АВТ [c.44]

Экспериментальное исследование динамических характеристик крайне затруднительно и весьма дорого, так как при ректификации происходят сложные диффузионные, тепловые и гидродинамические процессы. При таком исследовании необходимо, например, располагать экспресс-методом анализа многокомпонентных систем с отбором сотен проб жидкости и пара. Для изучения только гидравлических характеристик промышленной колонны был сконструирован специальный анализатор динамики процессов, состоящий из генератора возмущений, воспринимающих элементов и регистрирующего устройства" . Между тем режим работы тарельчатой колонны в переходных режимах может быть рассчитан теоретическн, и даже при определенных допущениях результаты расчета дают хорошее совпадение с экспериментом [c.237]

Однако история технического применения динамики сорбции, как мы видели, показывает, что сорбционная технология ограничивалась главным образом задачами простой очистки веществ. При этом, как правило, использовался простейший вариант динамической сорбции — техника сорбционного фильтра. Отдельные попытки (С. К. Квитка, Д. Дей, Дж. Джилпин, Ц. Энглер и Е. Альбрехт) применить сорбционные колонны для промышленного разделения сложных смесей веществ не привели в то время к разработке самостоятельного сорбционного метода разделения смесей. Промышленные методы разделения смесей веществ строились (и строятся еще в настоящее время) в основном на таких физических методах, как дистилляция, ректификация, многократ- [c.11]

Для вывода аналитической зависимости, отражающей динамику изменения температуры в общем случае процесса многокомпонентной ректификации, воспользуемся известным уравнением Ауслендера [c.49]

Несмотря на широкое применение цеолитов для осушки различных органических соединений, в литературе почти не имеется данных по динамике адсорбции воды из хлорорганических продуктов, за исключениелг работ, относяш ихся к осушке випилхлорида в паровой фазе на силикагеле [1] и цеолите NaA [2]. Между тем при осушке жидких хлорпроиз-водных этапа обычными методами ректификации приходится считаться с коррозиопностью влажных продуктов и склонностью некоторых из них, например трихлорэтилена, к осмолению и деструкции при нагревании. Поэтому изучение возможности использования цеолитов для осушки соединений этого ряда представляет несомненный интерес. Цель на-стояш ей работы — оценка динамических показателей молекулярных сит при осушке дихлорэтана и трихлорэтилена. Опыты проводились па пилотной установке с адсорбером из спецстали, размеры которого (внутренний диаметр 32 мм и максимальная высота слоя адсорбента 1200 мм) позволяют рассматривать его как элемент промышленного трубчатого аппарата, что суш ественно упрош ает использование экспериментальных данных в проектировании установки заданной производительности. В качестве адсорбентов использовались молекулярные сита КА-ЗМ и Н-морденит производства Горьковской опытной базы ВНИИ НП. [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология