Число теоретических тарелок определение понятия

Понятие теоретической тарелки пришло в хроматографию из теории ректификации, где теоретическая тарелка соответствует определенному участку колонки, в которой пар и жидкость находятся в равновесии. В колоночной хроматографии эффективность работы колонки характеризуется как числом теоретических тарелок, так и высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), которая позволяет сравнивать колонки различной длины. Число теоретических тарелок пропорционально длине колонки. [c.9]

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]

При расчете массообменных процессов переход от теоретических тарелок к реальным вызывает определенные затруднения, которые преодолеваются привлечением понятия коэффициента полезного действия тарелок. Коэффициент полезного действия теоретической тарелки равен единице, поскольку это идеальная тарелка. К. п. д. реальных тарелок меньше единицы, поэтому число реальных тарелок всегда больше числа теоретических тарелок, рассчитанного описанным способом. [c.78]

Расчеты абсорбционно-десорбционных процессов по методу Кремсера — Брауна в силу допущений, принятых при выводе формул абсорбции и десорбции, являются приближенными. ЭВМ позволяет отказаться от этих допущений и решать задачу в точной постановке. Известен метод расчета от тарелки к тарелке . Суть его сводится к тому, что для каждой тарелки решаются свои уравнения материального и теплового баланса и уравнение равновесия. Методом итераций достигают установившегося режима работы колонны. Основной недостаток этого метода — использование понятия теоретической тарелки (использование уравнения равновесия). Точное определение числа теоретических тарелок не имеет большого смысла, поскольку при переходе к реальным тарелкам приходится апеллировать к к. п. д. тарелок, выбор которого в определенных пределах произволен. Точный потарелочиый расчет приобретает смысл при определении мест ввода в колонну нескольких сырьевых потоков и (или) вывода нескольких продуктовых, что встречается при ректификации многокомпонентных смесей. [c.86]

Изложенный графический метод анализа процессов тепло- и массообмена бинарной двухфазной смеси применяют при расчете ректификационных колонн. Одной из задач расчета колонны является определение минимально необходимого числа тарелок в ней. В связи с этим вводится понятие теоретической тарелки . На теоретической тарелке происходит идеализированный процесс тепло- и массообмена между жидкостью и паром, отличающийся от действительного следующими особенностями [c.21]

Для количественной оценки равновесных условий массообмена по аналогии с теоретической тарелкой (или теоретической ступенью) вводят понятие единицы переноса (или единичного объема). Под единицей переноса понимают элемент высоты колонны, для которого средняя движущая сила равна раэности концентраций на выходе и входе в элемент. В соответствии с этим определением интегралы в выражениях (5.6) и (5.7), взятые в пределах единицы переноса, равны 1 [346-348]. Поэтому соответствующие интегралы по всей высоте колонны равны числу единиц переноса (сокращенно ЧЕПс и ЧЕПд) [c.219]

Размывание хроматографической полосы и его физические причины. Главные направления в развитии теории неравновесной хроматографии теория тарелок и теория эффективной диффузии. Различие между этими теориями. Форма выходной кривой в неравновесной хроматографии при идеальной изотерме. Теория тарелок. Понятие об эффективности хроматографической колонки с точки зрения теории тарелок. Уравнение материального баланса и уравнение хроматографической кривай в теории тарелок. [Иирина хроматографического пика на разных его высотах. Высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ). Способы определения числа теоретических тарелок. [c.296]

Итак, каждому определенному значению съема тепла в конденсаторе укрепляющей колонны отвечает вполне определен-,ная концентрация х,, жидкой фазы (и уо равновесной ей паровой фазы), которая теоретически может быть достигнута внизу колонны лишь при бесконечном числе ее тарелок, иначе говоря, состав Хо по существу в данных условиях съема тепла теоретически недостижим. Однако, как будет показано ниже, с вполне конечным числом тарелок удается как угодно близко подойти к этому составу, иначе говоря, практически достичь его, не увеличивая расхода тепла в парциальном конденсаторе против минимального значения, отвечающего данному составу. Перейти же за предел этого граничного состава невозможно даже при бесконечном числе тарелок укрепляющей колонны. Эти важные замечания дают возможность более глубоко и точно описать сущность понятий минимального тепла конденсатора и минимальной флегмы укрепляющей колонны. Выясняется также, что. каждому определенному составу сырьевых паров, подаваемых под нижнюю тарелку колонны, при заданной степени чистоты верхнего продукта отвечает единственное минимальное значение съема тепла в парциальном конденсаторе, при котором разделительная работа колонны практически еще возможна. При любом другом меньшем значении съема тепла в конденсаторе не удается получить в колонне намеченного разделения. Любому же большему значению тепла парциального конденсатора отвечает меньшее значение граничной кон а,ентрации, так что желательный состав внизу колонны при расходе тепла, большем минимального, может быть всегда достигнут. Для этого в общем случае понадобится меньше ступеней контакта, чем при работе колонны с минимальным съемом тепла. Однако уменьшение необходимого числа тарелок происходит не пропорционально положительному градиенту djD. Необходимое число тарелок вначале падает очень резко и далее при последовательном увеличении djD достигает некоторого минимума, отвечающего бесконечно большому значению d/D. Эту важную особенность работы укрепляющей колонны необходимо рассмотреть подробно. [c.256]

В ректификационных колонках, построенных по другим конструктивным принципам (нетарелочные колонки), состав флегмы изменяется постепенно от основания колонки к ее головке. Представление о теоретических тарелках к таким колонкам, собственно говоря, неприменимо. Тем не менее понятием число теоретических тарелок пользуются для определения эффективности ректификационных колонн всех типов. Колонка с насадкой, позволяющая осуществить разделение, соответствующее, например, двадцати отдельным ступенькам в приведенной выше диаграмме, т. е. двадцати идеальным перегонкам, эквивалентна 20 ТТ. Высоту участка колонки, эффективность которого эквивалентна одной идеальной перегонке, определяют отношением высоты общей эффективной части колонки (Я в сантиметрах) к числу найденных теоретических тарелок Щ [c.220]

Число теоретических тарелок" - мера качества (или "эффективности") хроматографического слоя. По аналогии с теоретическими тарелками в ректификационной колонне, расстояние, на котором обеспечивается хроматографическое разделение (в колонке или в слое), разбивается на теоретические разделяющие тарелки. Для решения конкретной задачи (при применении конкретных сорбента и растворителя) требуется вполне определенное число теоретических тарелок, чтобы необходимое разделение оказалось возможным. Понятие "высота, эквивалентная одной теоретической тарелке" не считается ни вполне удачным, ни вполне наглядным и потому "не в чести" у многих сотрудников лабораторий (его могли придумать только теоретики), тем не менее оно оказалось относительно простым и удобным в практической работе и принято к употреблению. [c.88]

В процессе пер,егонки на ректификационной колонке имеет место последовательное и многократное отделение более летучего компонента смеси от менее летучего компонента. Эффективность (разделительная способность) колонки измеряется числом теоретических тарелок (ТТ). Понятие теоретическая тарелка связано с работой идеальной тарельчатой колонны. На рис. 10 представлена схема тарельчатой колонны, применяемой в промышленности. В перегонном кубе нагревается ректифицируемая жидкость. В верхней части имеются два холодильника (обратный и прямой). Сама колонна состоит из ряда горизонтальных перегородок — тарелок, посередине каждой из которых располагаются невысокие широкие патрубки, покрытые колпачками. Над тарелкой выдаются также концы трубок, впаянных у ее края и опущенных почти до самой поверхности нижележащей тарелки. Благодаря такому устройству на тарелке может задерживаться лишь определенное количество жидкости — флегмы, стекающей вниз с тарелки на тарелку обратно в куб. [c.38]

Вклад различных факторов в эффективность разделения можно описать с помощью понятия высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ). Теоретическая тарелка — это чисто абстрактное понятие, не соответствующее ничему реально существующему в колонке. Это очень удобный параметр, что является единственной причиной его существования. ВЭТТ определяют как отношение квадрата стандартного отклонения (дисперсии) к длине колонки, Н=а 1Ь. Это длина участка колонки, на протяжении которого между фазами при определенном наборе условий (скорость потока, температура и др.) может установиться равновесие. Для достижения высокой эффективности разделения желательно, чтобы число (Ы) теоретических тарелок было достаточно большим. Таким образом, чтобы колонка не была слишком длинной, ВЭТТ должна быть максимально малой. Чем ниже ВЭТТ, тем эффективнее колонка. [c.390]

Используя различные модельные представления, например распределение Крейга, в итоге можно свести различные теоретические представления к понятию теоретической тарелки. Число теоретических тарелок разделения для данной колонки непосредственно связано с формой хроматографического пика и может быть из него вычислено. На основе различных модельных представлений предложен целый ряд уравнений для определения числа п из хроматографических данных [c.49]

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]

Иногда определение числа теоретических тарелок становится основой для определения высоты абсорбционных колонн с насадкой, так как здесь применяется понятие высоты, эквивалентной теоретической тарелке (гл. XIII). Если линия равновесия прямая, то можно определить физический смысл величины ВЭТТ. [c.768]

Часто к. п. д. ректификационной тарелки определяется эмпирически по усредненному для всей колонны значению как отношение числа теоретических тарелок, необходинплх для назначенного разделения, к действительному числу тарелок, практически обеспечивающему получение продуктов заданной степени чистоты, 11ср = Л тсор/- практ- Значения среднего к. п. д. практической тарелки могут быть получены из данных обследования действующих колонн путем сравнения этих данных с полученным по расчету числом теоретических тарелок, необходимым для данного разделения. При этом не только неточности, неизбежные при обследовании промынхленных установок, но и допущения, принимаемые в различных методах расчета числа теоретических тарелок, сказываются на величине определенного таким образом среднего к. п. д. Все же, несмотря на теоретическую необоснованность, понятие среднего к. п. д. тарелки оказалось довольно удобным, а иногда и надежным средством обобщения опытных данных. [c.226]

Следовательно, расчет процесса ректификации, основанный на понятии о теоретической тарелке, позволяет правильно определить состав продуктов разделения, степень их извлечения и флегмовые числа в воздухоразделительных колоннах, а также получить соответствующую реальным соотношениям псевдоби-нарную кривую (см. рис. 41). При определении числа действительных тарелок можно оценивать их эффективность по изменению концентрации одного из компонентов — кислорода. [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология