Число теоретических тарелок зависимость

По аналогии с теорией дистилляционных колонн хроматографическая колонка мысленно разбивается на ряд последовательных теоретических ступеней — тарелок, через которые газ проходит периодическими толчками. Предполагается, что за время каждого толчка на тарелках успевает установиться равновесие между подвижной и неподвижной фазами для всех компонентов. Таким образом, хроматографический процесс согласно этой теории многоступенчатый и состоит из большого числа актов адсорбции и десорбции (в ГАХ и ЖАХ) или растворения и испарения (в ГЖХ и ЖЖХ), а сама колонка рассматривается как система, состоящая из совокупности многих ступеней—тарелок. Длина элементарного участка (в сантиметрах) колонки, на которой достигается мгновенное состояние равновесия между концентрацией вещества в подвижной и неподвижной фазах, называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), или, попросту, высотой тарелки. Очевидно, существует простая зависимость. [c.47]

Недостатком указанного метода определения числа реальных тарелок является то, что трудоемкий точный расчет числа теоретических тарелок несколько обесценивается приблизительным определением к. п. д., поскольку обычно указывается весьма широкий диапазон его изменения для тарелки каждого типа. Более точно определять к. п.д. в зависимости от конкретной гидродинамической ситуации (нагрузки по пару и жидкости, их свойств, типа тарелки) пока невозможно. Поэтому при выбо- [c.81]

Разделяющая способность ректификационной колонны определяется числом теоретических тарелок в ней. Теоретической тарелкой называется единица высоты ректификационной колонны, на которой достигается обогащение пара низкокипя-щим компонентом смеси, отвечающее равновесию между паром и жидкостью. Число теоретических тарелок зависит от заданной полноты разделения и летучести (практически —температуры кипения) компонентов ректифицируемой смеси. Эти величины связаны зависимостью [c.116]

Оптимальную скорость газа-носителя, соответствующую минимуму высоты, эквивалентной теоретической тарелке, определить на графике зависимости высоты Н теоретической тарелки от линейной скорости газа-носителя. Н рассчитывать по толуолу согласно (111.83), а число теоретических тарелок — по (111.82). а подсчитать по времени выхода из колонки неадсорбирующегося газа (метана) по формуле [c.82]

В качестве характеристики работы колонки используется высота эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ). При этом процесс газохроматографического разделения смеси сопоставляется с ее разделением методом ректификации. Рассчитывают число тарелок п ректификационной колонны, необходимое для достижения определенного критерия разделения, и их высоту (ВЭТТ) — чем больше число тарелок н соответственно меньше ВЭТТ, тем лучше разделение. В связи с тем что критерий разделения К зависит от растворимости, то можно получить следующую зависимость [c.48]

Число тарелок ПЧ ) колонны (или высота насадки) определяется числом теоретических тарелок (М ), обеспечивающим заданную четкость разделения при принятом флегмовом (и паровом) числе, а также эффективностью контактных устройств (обычно КПД реальных тарелок или удельной высотой насадки, соответствующей 1 теоретической тарелке). Зависимость числа теоретических тарелок от флегмового числа колонны можно выразить в виде графика, как это представлено на рис. 5. 6. Из анализа рис. 5. 6 вытекает следующая закономерность, обусловливающая граничные пределы нормального функционирования ректификационных колонн заданная четкость разделения смесей может быть обеспечена (достигнута) лишь при одновременном выполнении ограничений по флегмовому числу и числу теоретических тарелок [c.197]

Число тарелок (JV) колонны (или высота насадки) определяется числом теоретических тарелок (NT), обеспечивающим заданную четкость разделения при принятом флегмовом (и паровом) числе, а также эффективностью контактных устройств (обычно КПД реальных тарелок или удельной высотой насадки, соответствующей 1 теоретической тарелке). Зависимость числа теоретических тарелок от флегмо-вого числа колонны можно выразить в виде графика, как это представлено на рис. 3.6. [c.399]

Число степеней свободы теоретической тарелки определяется с помощью зависимости, аналогичной формуле (4-5) [c.39]

Таким образом, в зависимости от эффективности тарелки концентрация потоков будет фактически изменяться на каждой тарелке меньше, чем это наблюдалось при теоретических тарелках. Поэтому реальное число тарелок в ректификационной колонне должно быть больше найденного числа теоретических тарелок. [c.129]

Зависимость Я от и представляет собой кривую, изображенную на рис. Д.77. Из ее рассмотрения можно сделать следующий важный вывод существует скорость потока, при которой колонка характеризуется наименьшей высотой, эквивалентной теоретической тарелке , или большим числом теоретических тарелок , т. е. наиболее высокой эффективностью. При очень малой скорости газового потока, т. е. при Си< А+В/и, [c.238]

Подставляя в уравнение (7) Яо=<х), получаем зависимость У = X, которая, будучи нанесена на диаграмму равновесия (рис. 33), совпадает с диагональю. Жидкость состава Х ,, нагретая в перегонной колбе до температуры кипения под данным давлением, образует пар состава У . Этот пар поступает на тарелку /, откуда жидкость состава Ху У стекает в перегонную колбу. Пар состава У , находящийся в состоянии равновесия с жидкостью на этой тарелке, направляется к следующей тарелке, и описанный процесс повторяется. Отсюда следует, что состав обеих фаз между тарелками можно найти по точкам, лежащим на линии концентраций, а состав в состоянии равновесия на тарелках—по линии равновесия. Число точек на этой линии выражает число теоретических тарелок, увеличенное на точку О, соответствующую перегонной колбе, а в случае применения дефлегматора—на точку 5. График, показанный на рис. 33, соответствует колонне, имеющей пять теоретических тарелок. [c.60]

Для тарельчатых абсорберов (рис. 5.23) необходимое число реальных тарелок находят через число теоретических тарелок и по значению КПД реальной тарелки (5.60) или методом кинетической кривой (см. рис. 5.17). Существенно, что при расчетах размеров абсорбционных аппаратов используются экспериментальные данные об интенсивности (кинетике) межфазного переноса целевого компонента в форме зависимости коэффициентов массоотдачи ([3 и Ру), или высоты единиц переноса ) для насадочных абсорберов, или КПД (эффективности) реальных тарелок (г ) от многочисленных параметров, влияющих на скорость массопереноса при конкретных параметрах процессов абсорбции. [c.393]

Хроматографируют искусственную смесь двух близкокипящих углеводородов при последовательном изменении скорости газа-носителя. На основании полученных данных определяют число теоретических тарелок — т. т. (по пику второго компонента для каждого из режимов хроматографического разделения), находят высоту эквивалентную теоретической тарелке ВЭТТ, строят зависимость ВЭТТ от скорости газа-носителя и рассчитывают значения критерия разделения Я компонентов анализируемой смеси. [c.264]

Высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ), связана с числом теоретических тарелок Щ следующей зависимостью [c.37]

Зависимость высоты, эквивалентной теоретической тарелке, от высоты ректифицирующей части колонки и числа царг [c.162]

Ряд особенностей расчета колонн для азеотронной перегонки вызывается тем, что приходится иметь дело с фазовыми равновесиями жидкость — пар в реальных системах, сильно отклоняющихся от идеальной. Число теоретических тарелок, необходимых для разделения данной системы, наиболее целесообразно определять расчетом по тарелкам. Уравнения и зависимости, выведенные для этого определения, в данном случае неприменимы вследствие весьма значительных различий относительной летучести. В литературе описан алгебраический метод [34] расчета минимальной кратности орошения для азеотропной системы. Другой метод вычисления минимальной кратности орошения при азеотропной перегонке основывается [31] на расчете по тарелкам в секции питания колонны. Для этого используют уравнения, определяющие равновесие жидкость — пар для тройной азеотропной системы, путем построения зависимости между относительными летучестями трех пар компонентов п отношением концентраций этих компонентов в жидкой фазе. [c.130]

При практических расчетах приходится почти полностью исходить из так называемого к. п. д. колонны, который по определению равен отношению числа теоретических равновесных ступеней, требуемых для данного разделения, к числу фактических тарелок. Эти к. п. д. для колонны в целом установлены экспериментально и их можно использовать при расчете аналогичных колонн. Для правильного использования к. п. д. колонны необходимо знать зависимость к. п. д. от а) типа и конструкции тарелки, б) физических свойств жидкости и пара, в) расхода жидкости и пара и г) длины пути жидкости по тарелке. [c.166]

На рис. 5 показана зависимость от числа тарелок отношения суммы пятой и шестой фракций к сумме седьмой и восьмой в остатке, составы которых были рассчитаны с помощью машины для колонны с тремя, четырьмя и шестью теоретическими тарелками. При этом доля отбора дистиллята от сырья остается постоянной. Поскольку указанное отношение по опытным данным составляет [c.41]

Кривая рис. 7 показывает зависимость от числа тарелок отношения суммы пятой и шестой фракции к сумме седьмой и восьмой в дистилляте. Три точки для кривой получены при расчете колонны тремя, четырьмя и шестью тарелками при неизменном значении отбора дистиллята. По опытным данным отношение составляет 8,25, что на рисунке соответствует 3,2 теоретическим тарелкам. [c.42]

Число теоретических тарелок N может быть экспериментально определено через величину Н ("высота, эквивалентная одиой теоретической тарелке"), с которой связано следующей зависимостью [c.88]

Исходная смесь поступает в колонну в виде насыщенной жидкости. Степень извлечения о-ксилола (отношение количества компонента в продукте к количеству компонента в питании) равна 0,85. Номер тарелки питания определялся с учетом критерия (111,5). На рис. 5 приведены графики зависимости флегмового числа от числа теоретических тарелок при различных концентрациях о-ксилола в 25 кубовом остатке. [c.51]

Интересное решение этой задачи дано в работе, где в качестве определяющего параметра взята величина дМ/дп, равная числу теоретических тарелок, приходящихся на одну (нижнюю) тарелку укрепляющей секции при режиме полной флегмы. Сведя многокомпонентную смесь к бинарной и произведя ряд упрощений, автор получил зависимость между минимальным числом тарелок и оптимальным значением параметра дМ/дп, обеспечивающим минимальный объем колонны. Этот метод дает возможность быстро, хотя и приближенно, вычислять оптимальные параметры (процесса многокомпонентной ректификации. [c.128]

Поэтому в схеме процесса предусматривается последовательное выделение о-ксилола и этилбензола ректификацией с последующим извлечением п-ксилола низкотемпературной кристаллизацией. На машине Урал проводилось исследование процесса ректификации были получены зависимости числа теоретических тарелок от флегмового орошения (в широком диапазоне концентраций), а также от степеней извлечения о-ксилола и этилбензола. Выполнение подобных расчетов вручную практически невозможно вследствие трудоемкости и требуемой точности вычислений (поскольку степень обогащения на одной тарелке незначительна). [c.347]

На рис. 14-7 графически изображен тот же процесс для той же смеси, что и на рис. 14-6. Ступени испарения представлены вертикальными линиями, направленными от линии сравнения, проведенной под углом 45° к оси состава пара. Ступени конденсации представлены горизонтальными линиями, проведенными вправо от точки пересечения вертикальных линий с кривой состава пара. Цифры, означающие номер теоретической тарелки, и буквы, соответствующие определенному составу, точно совпадают с обозначениями на рис. 14-6. Нетрудно заметить, что на фазовой диаграмме обогащению пара более летучим компонентом соответствует нижняя левая часть диаграммы, а на графической зависимости Уд от Хх — правый верхний угол. Поскольку для построения графика Уа—Х необходимо знать только а, он находит широкое практическое применение. Возвращаясь к рис. 14-5, следует подчеркнуть, что уменьшение кривизны графика, которое связано с уменьшением а, приводит к резкому увеличению числа ступеней, необходимых для достижения любой требуемой степени очистки. Типичный пример ступенчатого метода представлен на рис. 14-7 (жирная пунктирная линия). Графически найдено, что число теоретических тарелок, необходимых для получения вещества А чистотой 98% (мол.) из исходной смеси, содержащей только 10% (мол.), А — равно шести. Напомним, что а можно рассчитать по температурам кипения, поэтому этот метод удобен для определения числа необходимых теоретических тарелок, если только известны температуры кипения разделяемых веществ. [c.488]

Массообменные и гидравлические характеристики описанной насадки были определены [88] в опытах по ректификации смесей цис- и транс-декалина при 665 Па и смесей диметилфталата с диэтилфталатом при 133 Па в колонне диаметром 200 мм при высоте насадки 3000 мм (три пакета по 1000 мм) и расстоянии между соседними витками спирали 4,2 мм. Полученные зависимости числа теоретических тарелок п Н и гидравлического сопротивления Ар/Я на 1 м высоты насадки, а также сопротивления одной теоретической тарелки Ар/п от фактора нагрузки Р приведены на рис. П1.8 и 111.9. Полученные данные показывают, что с уменьшением фактора нагрузки разделяющее действие насадки растет,. а гидравлическое сопротивление уменьшается, как это характерно для пленочных колонн. Уменьшение гидравлического сопротивления обусловлено уменьшением скорости пара, а увеличение разделяющего действия — уменьшением толщины пленки жидкости на насадке при понижении фактора нагрузки Р. Хотя, как показывают опытные данные, насадка может работать при [c.103]

Рис. 111.19. Зависимость гидравлического сопротивления, приходящегося на одну теоретическую тарелку, Ар/ят и числа теоретических тарелок на 1 м высоты п-[1Н от скорости пара для сотовых насадок с различным размером ячеек

Для ректификации с бесконечным флегмовым числом Штаге и Шульце [146] предлагают метод расчета числа теоретических ступеней, который связан с построением так называемой дифференциальной кривой. Согласно этому методу по возможности в большем масштабе (ось абсцисс примерно 1 м) строят график зависимости разности у —от Хд- Таким образом получают дифференциальную кривую выпуклой формы (рис. 69). С помощью кривой строят график зависимости число теоретических ступеней разделения — концентрация (рис. 70). Построение начинают с очень низкой концентрации, например 0,16% (мол.), которой на дифференциальной кривой (см. рис. 69) соответствует обогащение у —Хв) = 0,28%. Это значение прибавляют к 0,16% и получают концентрацию жидкости на второй тарелке, равную 0,44%. Для этого значения на диаграмме снова определяют обогащение, [c.109]

Размеры массообмепного аппарата могут быть определены аналогично тому, как это было показано для числа единиц переноса, а именно, имея данные о высоте, эквивалентной одной теоретической тарелке, можно найти общую высоту аппарата по зависимости [c.27]

Соответствующие исследования промышленных колонн проведены Киршбаумом [148] из результатов следует, что число теоретических тарелок не растет пропорционально высоте слоя насадки. Эта зависимость для лабораторных колонок была подробно изучена Казанским [149]. Им было, например, установлено, что эффективность не разделенной на царги колонки высотой 149 см нри определенных условиях соответствует 18 теоретическим тарелкам, а при подразделении ее на три царги число теоретических тарелок возрастает до 24. Более поздние работы Бушмакипа и Лызловой [150] подтверждают эти измерения. Применяя в качестве насадки спирали из константановой проволоки диаметром [c.161]

Существует математическая зависимость, связывающая число теоретических тарелок, необходимых выше тарелки отбора пастеризованного спирта (п), количество дистиллята (О) и непастеризо- [c.332]

Эффективность тарелки определяется отношением числа реальных теоретических тарелок к числу теоретических. На практике эффективность тарелок лежит в интервале 50-75%. Эффективность дистилляционной колонны определяется ее длиной и числом реальных таредок. Мерой эффективности разделения служит высота, эквивалентная одной теоретической тарелке (ВЭТТ). В условиях суммарного оттока, в зависимости от конструкции дистиллятора достигаются величины ВЭТТ 1-60 см. Типичный дистиллятор высотой 50 см может создавать 10 теоретических тарелок и обычно имеет величину ВЭТТ 5 см. [c.197]

Рис. IV.4. Рабочие характеристики колец Палля размером 35 мм при ректификации смесей метанола и этанола при атмосферном давлении зависимость числа теоретических тарелок на 1 м насадки, гидравлического сопротивления 1 м насадки и гидравлического сопротивления, приходящегося на одну теоретическую тарелку, от фактора нагрузки Р = при разных методах загрузки

Были проведены расчетные исследования зависимости стеиени очистки газа от СО2 в абсорбционной колонне К1 от содержания СО2 в сырьевом газе, орошения (доли газа, очищенного от СО2 на цеолитах) и числа теоретических тарелок. На рис. 3.47 приведены полученные завнснмостн прп пяти теоретических тарелках в абсорбере. Расчеты показали, что если в газе, выходящем из абсорбера, содержание СО2 не будет превышать 0,02 %, то прп дальнейшем его разделенпп (по данной схеме) твердая фаза не образуется. Из рисунка следует, что при переработке газа указанного состава (молярная доля СО2 0,16%) достаточно очпстпть от СО2 22-25 % сырьевого газа. [c.212]

Состав на любой тарелке или в любой точке колонны можно определить тем же способом, какой только что рассматривался для вычисления числа теоретических тарелок или кривой зависимости составов дестиллята от составов [c.60]

Все расчеты по последнему способу указывают, что разделение становится хуже по мере того, как отношение задержки к загрузке становится большим, вне зависимости от конкретной величины начального состава, относительной летучести, числа теоретических тарелок и флегмового числа. Расчет же от тарелки к тарелке при условии частичного орошения (рис. 54, А—В) указывает на значительно более сложную зависимость, 11ри которой приходится учитывать два новых фактора состав загрузки и начальные условия разгонки. Так, на рис. 54, А приведены кривые, которые были вычислены для разгонки смеси, содержащей 9,6 мол.% дихлорэтана в толуоле, на колонне, имеющей 5 теоретических тарелок, при флегмовом числе 4 и задержке в 2,88 7,2 14,4 28,8 и 57,6% загрузки. При этих расчетах было принято, что колонна до начала разгонки приводилась к равновесию при полном орошении. Кривые на рис. 54, Б были рассчитаны для тех же самых условий разгонки, за исключением того, что задержка была принята равной 28,8 и 57,6% и колонка приводилась в равновесие при флегмовом числе 4 (с возвратом отгона в куб) до того, как была начата периодическая разгонка. Из рассмотренных кривых на рис. 54, А еле- [c.126]

Далее, считая, что равно последующей ступени контакта, расчет повторяют до достижения Уд. Обычно для облегчения расчета необходимого числа ступеней изменения концентрации используют либо описанный выще (стр. 65) метод Мак-Кеба—Тилле, либо его модификацию, предложенную в 1936 г. Мерфрн [42]. При использовании первого метода для перехода от числа теоретических ступеней концентрации к реальным необходимо знать к. п. д. колонны Г) . К- п. д. колонны иногда путают со средним к. п. д, тарелки на данном участке изменения концентрации у тср)- Это — разные величины, связанные между собой вполне определенной зависимостью [43]. Установим математическую связь между тг и Для определения цтср поступают следующим образом после определения по методу Мак-Кеба—Тилле числа теоретических 84 [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология