Ректификационные колонны теоретические тарелки

Показатели работы тарелок. К основным показателям работы ректификационных колонн и контактных устройств промышленных установок АВТ относятся кратность орошения (флегмовое число), весовая скорость паров, линейная скорость паров в свободном сечении колонны, плотность орошения тарелки, градиент уровня жидкости на тарелке, высота подбора слива, гидравлическое сопротивление тарелки, число теоретических тарелок, к. п. д. тарелки. Немаловажную роль играет также конструкция тарелки, способ подачи орошения и отвода тепла. [c.57]

Число ректификационных тарелок в колонне в основном зависит от требуемой четкости ректификации разности температур кипения разделяемых фракций количества подаваемого в колонну орошения. Число теоретических тарелок в ректификационной колонне определяют обычно графически [1, 6, 8, 9], методом расчета от тарелки к тарелке [6, 8] и эмпирическими методами [8]. Можно подобрать число тарелок в колонне и на основании практических данных. [c.58]

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]

Математические модели ректификационных колонн, основанные на замене реальных тарелок теоретическими ступенями разделения, получили широкое распространение в практике проектных расчетов, поскольку позволяют вести расчет колонны без учета гидродинамической обстановки на тарелках. По существу эти модели (см. табл. 14, модели 3, 5 и 6) представляют собой попытку замены описания ректификационной колонны описанием аппарата с полной конденсацией пара на ступенях разделения. До некоторой степени это отражает свойства процесса ректификации, поскольку взаимодействие паровой и жидкой фаз, имеющих различные температуры, сопровождается явлениями конденсации. Вместе с тем такая замена, по существу, игнорирует межфазный массообмен, который также влияет на работу ректификационной колонны. [c.302]

При расчете ректификационных колонн наиболее простой, однако недостаточно обоснованный подход состоит в использовании понятия эффективности т](.р самого колонного аппарата, определяемой как отношение числа теоретических ступеней, требующихся для данного разделения, к числу действительных ступеней, осуществляющих такое разделение. Эффективность т](.р, представляющая таким образом некий средний к. п. д. реальной тарелки, может быть получена на основе обобщения опытных данных, полученных при обследовании действующих колонн, и сравнения этих данных с числом теоретических ступеней, полученным по расчету. При этом подходе на величине среднего к. п. д. тарелки сказываются не только неточности опытного обследования, но и допущения, принимаемые в том или ином методе расчета числа теоретических тарелок. [c.208]

Сущность понятий ректификация, ректификационная колонна, теоретическая тарелка, флегмовое число, режимы минимального и полного орошения, уравнения фазового равновесия и встречных неравновесных потоков. Конструкции реальных тарелок. Коэффициент полезного действия реальной тарелки. [c.123]

Высота ректификационной колонны определяется числом тарелок и расстоянием между ними. Наиболее строго число теоретических (идеальных) тарелок Л т в ректификационной колонне можно рассчитать от тарелки к тарелке. Число реальных тарелок составляет [c.81]

Пусть рассматривается полная ректификационная колонна, оборудованная парциальным конденсатором и парциальным кипятильником в укрепляющей секции колонны расположено г теоретических тарелок, а в отгонной — 5 и, кроме них, еще тарелка ввода питания. Последнюю можно рассматривать как устройство, совмещающее функции смесителя и тарелки. Таким образом, колонна в целом состоит из пяти отдельных частей укрепляющей и отгонной секций, тарелки питания, конденсатора и кипятильника (см. рис. П1.3). Ступени разделения в укрепляющей секции нумеруются сверху вниз, от О для парциального конденсатора до г для ее самой нижней тарелки, а в отгонной секции — снизу вверх, от О для парциального кипятильника до х + 1 ДЛя ее самой верхней тарелки, являющейся тарелкой питания. [c.346]

Рассмотрено теоретически влияние уноса жидкости на работу ректификационных колонн с тарелками перекрестного тока в условиях частичного перемешивания пара в межтарельчатом пространстве-колонны и жидкости на тарелках. Анализ проведен с помощью кажущегося к. п. д. тарелки ( к) — аналога к. п. д. Мерфри для условий работы колонн с уносом жидкости. [c.47]

Азеотропная смесь этилацетат — этиловый спирт — вода конденсируется в теплообменнике 3 и конденсаторе 4. Часть конденсата возвращается на верхнюю тарелку эфиризатора, а основная масса направляется в ректификационную колонну 5. Кубовый продукт этой колонны, состоящий преимущественно из спирта и воды, поступает на одну из нижних тарелок реактора 2, а погон конденсируется в аппарате б, разбавляется приблизительно равным по объему количеством воды, необходимой для расслоения конденсата, и попадает в сепаратор 7. Нижний (водный) слой из аппарата 7 подается на одну из средних тарелок колонны 5, а верхний (органический) направляется в ректификационную колонну S, в которой от эфира отгоняется низкокипящий тройной азеотроп эфир—спирт—вода, возвращаемый в колонну 5. Этилацетат из куба колонны 8 направляется на окончательную очистку. Суммарный выход эфира приближается к 95% от теоретически возможного. [c.240]

Чтобы определить конкретный рабочий режим разделения ректификационной колонны, необходимо предварительно закрепить некоторое конкретное число переменных параметров процесса, характеризующих его установившееся состояние. Анализ работы ректификационной колонны, основанный на принятии гипотезы теоретической тарелки, сводится к совместному рассмотрению соотношений парожидкостного равновесия и уравнений материальных и тепловых балансов. Общее число входящих в эти уравнения переменных, характеризующих процесс разделения [c.345]

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]

Как следует из табл. 14 при моделировании ректификационных колонн в качестве гидродинамических моделей тарелок используются в основном для жидкости — модель идеального перемешивания и ячеечная модель, а для пара — модель идеального вытеснения и идеального перемешивания. Идеальное перемешивание пара соответствует предположению о конденсации его на тарелке, что обычно допускается при использовании понятия теоретической тарелки. [c.297]

Сравнительная оценка абсорбционных аппаратов, приведенная в табл. 29, дает аналогичные результаты как и для ректификационных колонн. Наибольшая эффективность достигается в эмульгационной насадочной колонне при сравнительно малом сопротивлении на одну теоретическую тарелку. [c.486]

При решении ряда практических задач можно допустить, что мольные потоки пара и жидкости по высоте секций колонны постоянны, тем самый исключить рассмотрение теплового баланса, а также принять постоянство коэффициентов относительной летучести компонентов. Дальнейшим упрощением является принятие концепции теоретической тарелки, т. е. пар, покидающий тарелку, находится в равновесии с жидкостью. Исходя из принятых допущений математическое описание ректификационной колонны пред- [c.347]

В технике процесс ректификации проводится в специальных ректификационных колоннах, разделенных по высоте горизонтальными перегородками — тарелками . Каждый отдельный акт конденсации — испарение происходит на отдельной тарелке. Поэтому число тарелок в колонне равно показателю степени в (V.9.3). Это число определяет эффективность данной колонны и называется числом теоретических тарелок. В лабораторных условиях высокая эффективность процесса разделения достигается применением дефлегматоров. [c.145]

Прп расчете массообмена в газо-жидкостных контакторах (ректификационных колоннах, абсорберах) используется понятие теоретического равновесного контакта, которое часто определяется как теоретическая тарелка . [c.128]

Так как поступление продукта па любую тарелку является одновременно выходом его с другой тарелки, то понятие теоретической тарелки позволяет произвести поэтапный (от тарелки к тарелке) расчет контактных устройств. Число теоретических контактных элементов всегда меньше их фактического числа. В аппаратах время контакта пара и ншдкости недостаточно для достижения равновесия между ними, поэтому реальная тарелка менее эффективна, чем теоретическая. Соотношение между ними устанавливается с помощью к. п. д. тарелки, который равен отношению числа теоретических и реальных тарелок. В большинстве ректификационных колонн нормальная эффективность тарелок составляет 25 40 % от теоретической. [c.128]

Принятое для расчета флегмовое число / = 5,13, что отвечает коэффициенту избытка флегмы а=/ // , п = 1Л6. Путем построения ступенек легко найти, что эффективность экстрактивно-ректификационной колонны должна составлять 30 теоретических тарелок, а исходная смесь должна подаваться между 15 и 16 тарелками. [c.248]

Нами рассмотрены кривые затухания фильтрации на основе метода подобия, примененного к адсорбционным процессам. В соответствии с этим методом и по аналогии с методом расчета ректификационных колонн, при котором учитывают теоретические тарелки, весь процесс адсорбции рассматривают как протекающий непрерывно и последовательно в одном или нескольких идеальных адсорбентах (реакторах). [c.159]

При (рис. ХП-19, б), когда рабочие линии пересекаются с линией равновесия, в точке пересечения движущая сила равна нулю. Значит, для того чтобы достигнуть концентраций фаз, соответствующих их составам на питающей тарелке, потребовалась бы бесконечно большая поверхность контакта фаз, т. е. бесконечно большое число ступенек — теоретических ступеней разделения. Таким образом, при R разделение возможно только в гипотетической ректификационной колонне бесконечно большой в ы с о т ii. При этом расход греющего пара, который при прочих равных условиях пропорционален флегмовому числу, т. к. G Р (R + 1), будет наименьший. [c.491]

На практике часто возникает необходимость разделения смесей веществ с близкими температурами кипения. В этом случае применяется метод четкой ректификации. Характерным для него является использование колонн с большим числом контактных устройств и достаточно высокой кратностью орошения. Так, колонны для выделения этилена имеют более 100 тарелок при кратности орошения 70, а для выделения пропилена — 120—150 тарелок при кратности орошения 12—25. Для некоторых процессов, например выделения этилбензола из смеси ксилолов, необходимое число теоретических тарелок равно 150—250, что невозможно реализовать в одной колонне. В этом случае используют несколько колонн, работающих как одна. Технологическая схема промышленной установки выделения этилбензола предусматривает применение трех колонн одинаковой конструкции, оборудованных 130 клапанными тарелками и работающих как одна ректификационная колонна. На установке извлекается до 90% (масс.) этилбензола от потенциала, чистота товарного продукта — не менее 99,6% (масс.). [c.275]

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]

Необходимо отметить, что парциальный конденсатор, обслуживающий ректификационную колонну, при однократной частичной конденсации паров по своему эффекту соответствует одной теоретической тарелке. Из рис. 4. 19, б следует, что из парциального [c.122]

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]

Технологический расчет ректификационных колонн непрерывного действия базируется либо на понятии о теоретической ступени разделения (теоретической тарелке), либо на основе коэффициентов массопередачи. Последний метод более точен. [c.354]

В дальнейшем изложении для таких массообменных аппаратов, как ректификационные, абсорбционные и экстракционные колонны, описываются методы расчета, основанные на понятиях идеальной (теоретической) тарелки и обшего коэффициента полезного действия тарелок. Эти методы детально разработаны, наглядны, относительно несложны и поэтому нашли широкое распространение. Однако коэффициент полезного действия тарелок лишь косвенно учитывает кинетику процесса, что является известным недостатком таких методов расчета. [c.314]

Принцип работы ректификационной колонны схематически поясняется рис. 11.1, на котором показаны три смежные теоретические тарелки г—1, I и г-ь1 (счет тарелок сверху вниз). Бук- [c.316]

Так как на каждой тарелке протекает химическая реакция, то вся колонна не может быть заменена эквивалентной теоретической системой равновесных тарелок, как это делается для обычной ректификационной колонны. В модели, кроме того, должна быть учтена эффективность каждой тарелки, влияющая на процесс разделения. Предполагается, что эффективность тарелки равна 70%. [c.173]

Математические модели ректификационных колонн, основанные на замене реальных тарелок теоретическими ступенями разделения, получили широкое распространение в практике проектных расчетов, поскольку позволяют вести расчет колонн без учета гидродинамической обстановки на тарелках. По существу эти модели (см. табл. Щ-2, модели 3, 5 и 6) представляют собой попытку замены описания ректификационной колонны описанием аппарата с полной конденсацией пара на ступенях разделения. [c.256]

В ректификационной колонне 5 с 50 теоретическими тарелками фракционируют сырую окись пропилена. Из верхней части выходит при 34 °С 98 %-ная окись пропилена, а в кубе колонны остаются вода, дихлорпропан с небольшими примесями дихлордиизопропилового эфира, пропионовый альдегид и пропиленгликоль. Дихлорпропан из куба колонны периодически удаляют осушкой хлоридом кальция. Выход окиси пропилена составляет около 80% по отношению к исходному хлору. Установка работает непрерывно и, несмотря на небольшие размеры аппаратов, имеет высокую производительность. [c.76]

Гипотеза теоретической тарелки не воспроизводит в точности действительной картины явления, нротекаюш его в контактной ступени, ибо основана на статическом представлении процесса. Тем не менее эта концепция позволяет осуществить анализ и расчет процесса разделения псходной смеси в ректификационной колонне и получить достаточно близкую к действительности картину реального процесса, несмотря на наше неумение вполне компетентно и всесторонне исследовать сложные явления массопередачи, происходящие на практической ступени контакта. Другим обоснованием целесообразности разработки термо-динамической теории ректификации является установившийся, по-видимому, окончательно взгляд, согласно которому ис- I следование и определение эф-фективности практических ступеней разделения оказывается, как правило, задачей менее трудной, чем непосредственное изучение диффузионной картины процесса ректификации в реальной колонне. Таким образодЕ, термодинамическая теория ректификации является пока первой ступенью общей теории ректификации. Для суяедения о направленности самопроизвольных процессов энергообмена и массообмена в отдельно взятой контактной ступени следует рассмотреть ее работу на основе метода теоретической тарелки. [c.123]

При рассмотрении работы ректификационной колонны, для определенности при переходе отсосгавоз фаз в одном межтарелочном отделении к составам фаз в соседнем, принимается гипотеза теоретической тарелки, выражающая простейлий случай взаимодействия фаз на тарелке и дающая качественно правильную картину процесса. [c.68]

Часто для перехода от числа теоретических тарелок к числу реатуь-ных тарелок Nд пользуются так называемым КПД тарелки т] , который всегда меньше единицы. Поэтому реат ьное число тарелок в ректификационной колонне будет больше найденного числа теоретических тарелок [c.144]

Диффузионная и кинетическая картина процесса многокомпонентной ректификации выяснена пока недостаточно, поэтому создание обоснованного во всех деталях, теоретически строгого метода расчета сложной колонны оказыиается весьма трудной задачей. Экспериментальные исследования рабочего процесса действующих колонн не дали пока таких существенных результатов, которые исчерпывающим образом объяснили бы все особенности развития и протекания как процесса в целом, так и отдельных его ступеней. Этим объясняется широкое использование в анализе работы ректификационных колонн термодинамического метода исследования, покоятцегося на гипотезе теоретической тарелки. [c.301]

Основной стандарт ASTM Ректификация сьфой нефти в колонне с 15-ю теоретическими тарелками (Д-2892 - 73) является аналогом отечественного ГОСТ 11011 - 64, хотя существенно отличается о него в аппаратурном отношении. В качестве ректификационной установки стандарт предусматривает использование одной из трех установок, выпускаемых различными фирмами и выполненных из термостойкого стекла. Схема одной из них показана на рис. 5.5. Колонна диаметром 50 мм и высотой не более 914 мм заполнена насадкой и помещена в обогреваемую снаружи вакуумную рубашку. Эффективность колонны при полном возврате флегмы - 14-17 теоретических тарелок. Стеклянный куб емкостью 5-6 л помещен в эластичный нагреватель и расположен над магнитной мешалкой. Конденсационная гоповка с двойным контуром охлаждения. Отбор фракций регулируют частотой открытия клапана, управляемого соленоидом. Для улавпивания газов j -С4 за головкой подключена ловушка, охлаждаемая сухим льдом, а между этой ловушкой и кубом расположен дифференциальный манометр. [c.85]

Эффективность ректификационных аппаратов принято оценивать отношением числа теоретических тарепок, необходимого дпя получения продуктов заданной чистоты,к фактическому числу рабочих тарепок в колонне. Понятие теоретической тарелки применимо к равновесному состоянию системы. [c.139]

Расчет тарельчатых ректификационных колонн методами построения ступеней изменения концентраций (теоретических тарелок) и определения к. п. д тарелки (коэффиц/1ента обогащения). [c.704]

В ректификационной колонне необходимо, чтобы жидкость, стекающая с вышележащей тарелки, не находилась в равновесии, не имела одинаковую температуру с нарами, поднимающимися с ггижележащей тарелки. Толыго в этом случае в результате контакта таких паров и жидкости пары частично охладятся, сконденсируются и обогатятся низкокипянщм комнонентом, а жидкость частично нагреется, испарится и обогатится высококипящим компонентом. В ректификационной колонне находиться в равновесии и иметь одинаковую температуру могут пары, поднимающиеся с дайной тарелки, и жидкость, стекающая с этой же тарелки. Тарелку колонны, на которой в результате контакта наров и жидкости устанавливается равновесие, принято называть теоретической или идеальной. У реальных тарелок равновесного состояния паров и жидкости обычно достигнуть не удается. [c.241]

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]

От реальной тарелки в тарельчатой колонне мы подошли к понятию теоретической тарелки. Какие же условия имеют место в насадочных ректификационных колонках, содержащих упорядоченную или неупорядоченную насадку При наличии противотока жидкой флегмы и паров между кубом и конденсатором в результате одновременно протекающих процессов установления равновесия благодаря диффузии в горизонтальном направлении и смещения равновесия вследствие извне созданного противоточного движения фаз достигается разделение компонентов и обогащение паров нижекипящим компонентом [1]. На рис. 85 схемати- [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология