Концентрации, изменение в ректификационных колоннах

Пример 8.1. Рассчитать ректификационную колонну с колпачковыми тарелками при следующих исходных данных нагрузка по пару = 18 ООО кг/ч нагрузка по жидкости 0 = 25 ООО кг/ч плотность паров рц = 4,25 кг/м плотность жидкости р, = = 800 кг/м поверхностное натяжение о = 0,02 Н/м число ступеней изменения концентрации Пст = 24. Вспениваемость жидкости средняя, давление в колонне атмосферное. [c.227]

Определение интервала изменения величины Я можно находить различными способами. Ниже рассматривается один из возможных вариантов. Находят рабочее флегмовое число Я на конечный момент проведения процесса при заданном значении х у. Это можно сделать одним из методов, указанных ранее (см. разд. 17.3.2) например, минимизацией функции п Я + 1) =/() ) и нахождением минимального объема ректификационной колонны. Для найденного значения флегмового числа графическим способом определяют потребное число теоретических ступеней изменения концентраций (рис. 17-26). [c.128]

Распределение компонентов бинарной смеси по высоте ректификационной колонны наглядно показывает графическая модель Мак Кеб —Тиле [126], в которой, приняв количество паров (моль) по высоте колонны постоянным, рабочие линии (концентрации встречных потоков пара и жидкости) получаем прямыми в укрепляющей части колонны линия ВО (рис. 5.7), в исчерпывающей части колонны линия ЕВ. Минимальному флегмо-вому числу (обеспечивающему заданные концентрации вверху и внизу при бесконечном числе ступеней изменения концентраций) соответствует положение рабочих линий ЕС н С0 бесконечному флегмовому числу (отбор кубовой жидкости и дистиллята не производится) —ЕА я АО. При условии равенства концентраций жидкости, стекающей с укрепляющей части колонны, с концентрацией жидкости питания и подаче в колонну питания, подогретого до температуры кипения, геометрическим местом точек пересечения рабочих линий укрепляющей и исчерпывающей частей колонны является линия АВ (рнс. 5.8), При недогреве до температуры кипения питания точка пересечения рабочих линий лежит на линии АС и соответственно на линии АО при частичном перегреве питания, на линии АЕ при парообразном питании и на линии АН при питании перегретым паром. Положение линий пересечения описывается уравнением [127] [c.153]

Высоту слоя насадки в точке инверсии Аи, эквивалентную одной теоретической ступени изменения концентрации в ректификационной колонне, можно определить по следующей формуле [0-6] [c.690]

Для выявления связи между потоками в любом сечении ректификационной колонны (масса, тепло и концентрации) следует мысленно разрезать колонну в соответствующем сечении. Отделить одну часть колонны от другой. Заменить отделенную часть соответствующими потоками массы и тепла и затем составить материальные, а в случае необходимости и тепловые балансы для рассматриваемой части колонны. Проводя подобные расчеты для нескольких сечений колонны, можно проследить за изменением потоков массы и тепла по высоте аппарата. [c.107]

Методика расчета числа ступеней изменения концентраций в ректификационной колонне по тепловой диаграмме сводится к следующему (см. рис. 39). Задаются составом дистиллята г/ и количеством тепла, отнимаемо- [c.90]

Определение числа идеальных тарелок. Изменение концентраций в ректификационной колонне при разделении тройной смеси базируется на тех же основных положениях, какие применялись для бинарных смесей. [c.299]

Исходными данными для расчета нестационарного процесса в ректификационной колонне служат начальные значения концентраций в паре и жидкости, соответствующие невозмущенному режиму работы колонны, а также параметры режима, соответствующие возникающему возмущению, обусловленному изменениями количества питания, его состава, величины орошения L или парового потока <3. Возможно нанесение возмущений сразу по нескольким каналам одновременно или в определенной последовательности. [c.320]

При движении жидкости но тарелке в ректификационной колонне ее концентрация х изменяется от некоторого значения Хо на входе до значения Ху на выходе. Изменение состава жидкости происходит за счет взаимодействия с паровым потоком, поступающим на тарелку в количестве V, и эффекта продольного перемешивания, учитываемого коэффициентом турбулентной диффузии Ве (рис. 59). Если положить, что локальный к.п.д. Мерфри — [c.382]

На рис. П-18 представлена система автоматического регулирования ректификационной колонны, использующая анализатор качества на линии питания (хроматограф, измеряющий концентрацию Z низкокипящего компонента в питании). Концентрация этого компонента (у) в дистилляте регулируется изменением отбора последнего. Величина отбора дистиллята рассчитывается путем формирования в реальном масштабе времени уравнения материального баланса [c.77]

Уравнения, рекомендуемые для расчета абсорбционных колонн, справедливы для ректификационных колонн, если внести некоторые изменения концентрацию выразить в мольных долях, расходы О и L вместо инертного газа и абсорбента соответственно отнести к общему расходу пара и жидкости в колонне. Рекомендуется также пользоваться коэффициентами массопередачи, отнесенными к паровой фазе, так как в этом случае расчетные уравнения для укрепляющей и исчерпывающей частей колонны идентичны. [c.359]

Расчет тарельчатых ректификационных колонн методами построения ступеней изменения концентраций (теоретических тарелок) и определения к. п. д тарелки (коэффициента обогащения). [c.704]

С момента начала работы ректификационной колонны достигаемый в лей эффект разделения постепенно увеличивается до установления в колонне стационарного состояния. Применительно к рассматриваемой схеме при стационарном состоянии в колонне не происходит изменения составов жидкой и паровой фаз. Следовательно, отношение концентраций примеси [c.56]

Схематически процесс, протекающий на тарелке ректификационной колонны вследствие имеющейся разницы температур и концентраций, заключается в изменении составов жидкости и пара в направлении установления между ними физико-химического равновесия (рис. 22). Вследствие переноса массы в вертикальном направлении — паром вверх, а жидкостью вниз — этот процесс установления фазового равновесия нарушается, но в благоприятную сторону, так как при этом происходит обогащение пара нижекипящими компонентами [1]. Короче говоря, поток [c.44]

Система уравнений (П1.35), (П1.36) позволяет рассчитать частотные характеристики ректификационной колонны по каналам от возмущающих и управляющих воздействий к изменению концентраций легколетучего компонента в кубе колонны и в дистилляте. [c.129]

Необходимое число ступеней изменения концентрации N не эквивалентно необходимому числу тарелок ректификационной колонны Часто значение Ni определяют по уравнению (1. 88) [c.91]

Основу математического описания ректификационной колонны составляет математическое описание процесса массопередачи на отдельной тарелке. При сделанных предположениях относительно характера движения жидкости и пара на тарелке ее математическое описание представляется системой уравнений, одно из которых служит характеристикой гидродинамической модели идеального смешения для жидкости (11,14), а другое — описанием гидродинамической модели идеального вытеснения для пара (II, 15). Интенсивность источника массы для уравнения, отражающего изменение состава пара по высоте массообмен-ного пространства тарелки, в данном случае можно выразить соотношением (11,26). Поскольку рассматривается разделение бинарной смеси, ее состав полностью характеризуется концентрацией только одного компонента, например легкого. [c.71]

Реакция колонны на ступенчатое возмущение состава питания. Рассмотрим нестационарный режим простой ректификационной колонны, вызванный ступенчатым изменением концентрации в потоке питания. До момента возмущения колонна работает в стационарном режиме и имеет соответствующее распределение концентраций по высоте. Такой профиль составов будем называть исходным. [c.148]

Оптимальное рабочее флегмовое число Р предложено находить по минимальному значению полагая, что это произведение пропорционально объему ректификационной колонны (Ы — число ступеней изменения концентрации или теоретических тарелок). [c.251]

Заметим (это существенно для последующего анализа), что масса жидкости в кубе в случае периодических процессов, как правило, значительно превышает ее массу, находящуюся на тарелках (или в слое насадки) ректификационной колонны. Кроме того, принято, что изменения (перестройка, релаксация) концентраций и температур на тарелках колонны вполне успевают за сравнительно медленным течением процесса. [c.1072]

Произведем расчет изменения концентраций компонентов в ректификационной колонне при разгонке смеси толуол—четыреххлористый углерод. [c.99]

Задача определения неизвестного коэффициента разделения смеси с помощью ректификационной колонны может быть решена также в опытах при нестационарном безотборном режиме. В период достижения стационарного состояния происходит непрерывное изменение концентрации смеси до тех пор, пока не будет достигнуто стационарное распределение по высоте колонны. Скорость изменения нестационарных концентраций при постоянной нагрузке зависит от величины а—1, что позволяет по временной зависимости концентрации вычислить а. Для того, чтобы концентрация паров, поступающих в колонну, оставалась по возможности постоянной, количество растворенного компонента в кубовой жидкости должно быть значительным по сравнению с количеством этого компонента в колонне. [c.27]

В табл. 1У-6 дана сводка разбавленных растворов, рекомендуемых в качестве рабочих смесей для испытания колонн. Там же указано, какому числу теоретических ступеней разделения отвечает изменение концентраций (активности) каждого из этих растворов в 100 и 1000 раз при ректификации под давлением 760 и 100 мм рт. ст. Данные табл. 1У-6 позволяют подобрать наиболее удобный раствор для испытания колонн в соответствии с ожидаемой эффективностью. Все приведенные там растворы могут быть использованы для исследования работы ректификационных колонн различной эффективности. Однако целесообразно выделить 4—5 систем, которые можно рекомендовать в качестве стандартных рабочих смесей для испытания ректификационных аппаратов. [c.143]

В адиабатических ректификационных колоннах бесконечной эффективности как дискретного типа изменения состава фаз, так и непрерывного термодинамическое равновесие достигается только в зонах постоянных концентраций, где процесс ректификации становится обратимым. [c.39]

В табл. 9 даны результаты расчета разделения смеси углеводородов g (пример 2) методом логического поиска. На рис. 12 для того же примера показаны кривые изменения концентраций компонентов По высоте ректификационной колонны (L=80 000). [c.57]

Рис. 12. Изменение концентраций компонентов по высоте ректификационной колонны (к примеру 2)

Очевидно, что каждая ступень построенной ломаной заключена между кривой равновесия и рабочей линией одной теоретической тарелки колонны. Аналогично поступают и при расчете насадочных ректификационных колонн. В этом случае вводится понятие эквивалентной высоты теоретической тарелки — высота насадки, которая имеет тот же коэффициент разделения, что и одна теоретическая тарелка, т. е. участок наса-дочной колонны, на котором происходит изменение состава, соответствующее одной ступени диаграммы Мак-Кэба — Тиле, Как следует из изложенного выше, при увеличении числа тарелок концентрация низкокипящей фракции в жидкости приближается к 1007о. но некоторые бинарные смеси отличаются тем, что содержание дистиллата достигает заданной величины меньше 100%, которая не может быть превышена при ректификации даже в случае бесконечно большого числа тарелок. Такие смеси называются азеотропными. Они отличаются тем, что кривая Х = Х ) пересекает диагональ диаграммы равновесия, где кривая равновесия проходит через точку [c.456]

Задание 1 — кривая ИТК сырья задание 2 — требование на содержание примесей в продуктах задание 3 — условие подачи сырья в колонну подпрограмма 1— разбиение непрерывной исходной смеси на условные дискретные компоненты и переход от кривой ИТК к концентрациям компонентов подпрограмма 2 — расчет по линейной модели ориентировочных значений показателей четкости и температурных границ разделения и далее на их основе расчет величин отборов продуктов подпрограмма 3 — расчет доли отгона сырья на входе в колонну и определение их энтальпии подпрограмма 4 — поверочный расчет тарельчатой модели ректификационной колонны с определением состава продуктов, температуры и величины потоков пара и жидкости на тарелках подпрограмма 5 —ручное или машинное изменение параметров задачи, числа тарелок или режима работы колонны по дпpiD грамма 6 — уточнение содержания примесей в продуктах на основе обратного перехода от условных дискретных компонентов к непрерывной смеси подпрограмма 7 — расчет составов продуктов из концентраций в кривые ИТК и стандартной разгонки и вычисление дополнительных показателей качества нефтепродуктов. [c.89]

Обычно коэффициент избытка флегмы, при котором достигается оптимальное флегмовое число, не превышает 1,3 [2]. Предложено [3] находить Я по минимальному значению N Я - - 1), полагая, что это произведенпе пропорционально объему ректификационной колонны (/V — число ступеней изменения концентрации, или теоретических тарелок). Определим К рекомендуемым способом. [c.126]

Полнота информации. Несмотря на значительные различия в качественном составе, объеме и условиях получения информации, необходимой для решения конкретной технологической задачи, можно отметить основные требования по полноте проведения экспериментов а) исследования должны охватывать по возможности широкую область изменения параметров, поскольку модели в большинстве случаев обладают плохими прогнозируюш,ими свойствами (особенно эмпирические) б) при определении составов продуктов химической реакции, ректификационной колонны, экстракции и т. д. необходимо по возможности идентифицировать каждый компонент смеси, поскольку это имеет принципиальное значение при проектировании химического производства и определяет структуру технологической схемы (выбор аппаратов, организацию рециклов, рекуперацию энергии и т. д.) объединение индивидуальных компонентов в групповые не должно производиться в эксперименте в) для повышения достоверности идентификации моделей необходимо иметь возможность прямого измерения промежуточных параметров процесса (например, концентрацию адсорбированных на поверхности катализатора веществ). Соответственно и методики обработки экспериментов должны учитывать эти возможности. [c.63]

Уравнение (283) является уравнением рабочей Линии укрепляющей части экстрактивно-ректификационной колонны для произвольного компонента. В частном случае, когда разделению лодвергается бинарная смесь, изменение концентраций по высоте колонны описывается одним уравнением (283). [c.221]

Рашределение концентраций основных компонентов смесей углеводородов по высоте экстрактивно- ректификационной колонны для разделения смесей -бутана и бутилена-2 иллюстрируется рис. 102, на котором состав выражен в относительных молярных процентах углеводородов без учета наличия разделяющего агента. Из этого рисунка видно, что наибольшее изменение концентрации -бутана и соответственно бутиленов-2 имеет место между 10 и 35 тарелками. В этой области и располагается точка контроля. [c.295]

Расчетам ректификации многокомпонентного сырья носвяп1 ено большое "шсло работ [10, И, 13—231. Требуемая погоноразделительная способность промышленных ректификационных колонн выделения зтилбензола и о-ксилола была рассчитана по методике, разработанной для разделения близкокиняш,их веш еств [23,241. Эта методика, применяемая при расчетах на электронно-вычислительных машинах, характеризуется следу-юш,ими основными положениями. Программа составлена для заданных условий разделения, т. е. когда определены требуемые чистоты и отборы продуктов. В этом случае распределение ключевых компонентов известно, а распределение других компонентов смеси уточняется при расчете. Расчет проводят сцособом от тарелки к тарелке с определением мольных концентраций компонентов жидкой и паровой фазы. Количество молей жидкости и пара по высоте секций колонны постоянно. Вследствие небольшого изменения температур относительные летучести компонентов принимали постоянными по высоте колонны. [c.78]

Особенность расчета периодически действующих ректификационных колонн, работающих при R = onst, состоит в том, что флегмовое число и число единиц переноса (или число теоретических ступеней) определяют для начального или конечного момента процесса. Расчет выполняют обычно графическим способом (см. главу X) применительно к изменению концентраций в пределах от (хр) до (для начального момента) или от (хр) до Xi (для конечного момента), причем соответствующие две граничные ко1Гцентрации должны быть заданы. Принимая произвольно промежуточные значения концентраций хр, Хр и т. д., проводят парал- [c.501]

Соотношение (11.95) позволяет сделать вывод о том, что в общем случае при одних и тех же условиях ВЭТТ колонны будет меньше ВЕП, т. е. одна теоретическая тарелка будет вызывать меньшее изменение концентрации, чем одна единица переноса. Но в расчетах это не дает каких-либо преимуществ ВЕП перед ВЭТТ. Тем более, что при очистке вещества от трудноудаляе-мой примеси (примесей), когда (а—1)<1, различие между величинами ВЭТТ и ВЕП, как следует из соотношения (11.95), вообще становится несущественным. Поэтому, хотя понятие ВЕП является теоретически обоснованным, в практике глубокой очистки веществ для сравнивания эффективности ректификационных колонн обычно используется более наглядная величина ВЭТТ. [c.74]

Колонны периодического действия. Описанный выше графический метод определения числа ступеней изменения концентрации ректификационных колонн нспрерыв->,01 ного действии примегшм с весьма небольшими изменениями и к расчету колонн периодического действия. [c.578]

Обычно коэффициент избытка флегмы, при котором достигается оптимальное флегмовое число, не превышает 1,3 [2 . Один из возможных приближенных методов расчета R заключается в нахождении такого флегмового числа, которому соответствует минимальное произведение N R- - ), пропорциональное объему ректификационной колонны (iV — число ступеней изменения концентраций или теоретических тарелок, определяюп1ее высоту колонны, а / +1 —расход паров и, следовательно, сечение колонны) [3]. [c.228]

Ректификация в насадочных колоннах, в отличие от таретьчатых колонн, в которых контакт жидкости с паром происходит дискретно на тарелках, в насадочных ректификационных колоннах осуществляется непрерывный контакт фаз. Последнее обстоятельство приводит к нес-бходи-мости использования для математического описания насадочных колонн дифференциальных уравнений, определяющих изменение концентраций компонентов в потоках по колонне. [c.264]

СТИЛЛяции. Поскольку в режиме бесконечной флегмы траектория процесса ректификации в концентрационном пространстве (линия изменения концентрации компонентов по высоте ректификационной колонны) должна лежать на одной из с-линий, структура концентрационного пространства в этом режиме определяется расположением пучков с-линий. Положение траектории ректификации при бесконечной флегме на с-линии вытекает из концепции теоретической ступени разделения и хорошо известного соотношения, получаемого из условий материального баланса [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология