Минимальное флегмовое число, ректификация

Известно, что доминирующей статей расходов на ведение процесса ректификации являются эксплуатационные расходы. Среди их отдельных статей большая часть приходится на организацию парового потока, подогрев и охлаждение целевых и промежуточных потоков. Поэтому для создания энергетически оптимального варианта проекта необходимо вести процесс при минимальной флегме, пониженном давлении и большем числе тарелок. Требуемая разделительная способность колонны может быть достигнута за счет увеличения флегмового числа при меньшем числе тарелок (или малой высоте слоя насадки) или при увеличении числа тарелок (высоты колонны), но с малой флегмой. С точки зрения энергетики важно установить минимальное флегмовое число, которое бы обеспечивало заданное качество продуктов разделения. Эта величина может быть определена путем минимизации экономического критерия оптимальности. [c.318]

Исходная смесь подается в колонну в виде пара и содержит 0,586 мол. доли бутанов, отгоняемых в процессе экстрактивной ректификации. Относительная концентрация бутанов в дистиллате принимается равной х =0,92 мол. доли, а в кубовой жидкости д к=0,09 мол. доли. Согласно уравнению (340), минимальное флегмовое число [c.248]

Для идеальной колонны экстрактивной ректификации, под которой понимается колонна с бесконечно большим числом тарелок, работающая при минимальном флегмовом числе ((Т=1) и с нелетучим разделяющим агентом (р=0), из уравнения (378) получаем [c.260]

Через точки а (хе = 96%) и Ь (хг = 81%) проводят рабочую линию процесса ректификации для укрепляющей части колонны. Эта линия пересекает ось ординат в точке с, которой соответствует у = 59,8% (мол.). По уравнению (78) вычисляем минимальное флегмовое число [c.104]

Описанный прием определения минимального флегмового числа для непрерывной ректификации основан на допущении, что разделяемая смесь поступает в колонну при температуре кипения. В этом случае количество жидкости в исчерпывающей части колонны увеличится на количество исходной смеси, т. е. [c.106]

Если на кривой равновесия для какой-либо смеси имеется точка перегиба, например для смеси этанол—вода, то число теоретических ступеней разделения определяют методами, описанными в разд. 4.7.1 и 4.7.2. Однако при этом вводятся следующие ограничения, а именно концентрация легколетучего компонента в головном продукте % должна быть меньше концентрации в азеотропной точке, а при определении минимального флегмового числа рабочую линию процесса ректификации для укрепляющей части колонны следует[проводить по касательной к кривой равновесия (рис. 65). Если провести рабочую линию а—с , как обычно, от точки а через точку Ь , то на кривой равновесия получатся три точки пересечения Ь , и Ь . Даже при некотором увеличении флегмового числа, начиная с его минимального значения, этой рабочей линии соответствует бесконечно большое число теоретических ступеней разделения. Чтобы получить конечное число теоретических ступеней, необходимо перейти от минимального флегмового числа, соответствующего касательной к кривой равновесия (рабочая линия а—с), к несколько большему флегмовому числу, определяемому рабочей линией а—с после этого можно строить [c.107]

Минимальное флегмовое число для процессов низкотемпературной ректификации можно приближенно рассчитать по формуле Подбильняка [107] эта формула получена в предположении, что концентрация кубовой жидкости составляет 50% (мол.) [c.255]

Определение флегмового числа. На рис. 19-23 построена 1/—л -диаграмма по данным примера 19-1 (стр. 669). Находим обычным способом минимальное флегмовое число для конечного момента ректификации [c.701]

Основными параметрами, определяющими заданное разделение в процессе ректификации, являются флегмовое число (кратность орошения) и число ректификационных тарелок. Флегмовое число представляет собой отношение количества горячего орошения, вводимого в колонну, к количеству дистиллята. Увеличение флег-мового числа позволяет уменьш-ить количество тарелок, и наоборот. При минимальном флегмовом числе 7 мин необходимое число тарелок будет бесконечным. Реальные условия работы колонны соответствуют оптимальному флегмовому числу R ОПТ И оптимальному числу тарелок. [c.107]

Для приближенного расчета минимального флегмового числа при ректификации четырехкомпонентных смесей ароматических углеводородов С8 можно использовать уравнение Фенске [c.77]

Минимальное флегмовое число при ректификации сырья,, содержащего зтилбензола 13, 16 и 20 вес. %, соответственно 157, 127 [c.84]

Задача XI.8. 1000 кмоль смеси бензол — толуол, содержащей 40 мольн. % бензола, подвергают ректификации с целью получения дистиллята, содержащего 95 мольн. % бензола, и остатка, содержащего 96,66 мольн. % толуола. Определить 1) количество полученных продуктов 2) минимальное флегмовое число 3) число теоретических тарелок при бесконечном флегмовом числе 4) число теоретических тарелок при флегмовом числе R = 1,47 / мин. [c.387]

Описанное определение минимального флегмового числа при непрерывной ректификации исходит из предположения, что подлежащая разделению смесь (питание) поступает в колонну при температуре кипения. В этом случае количество флегмы ) увеличивается на количество питания, т. е. [c.116]

Минимальное флегмовое число, выраженное соотношением числа молей, при низкотемпературной ректификации можно прибли- [c.287]

Фенске [82 ] предложил следующее уравнение для определения минимального флегмового числа при ректификации многокомпонентных систем [c.116]

Подсчитаем, пользуясь этой формулой, минимальное флегмовое число для случая ректификации смеси бензола, толуола и ксилола. Примем за ключевые компоненты бензол и толуол. Темпера- [c.116]

Михайловский Б, Н. К определению минимального флегмового числа при ректификации многокомпонентных смесей. Вестник технической и экономической информации. М., НИИТЭХИМ, 1961, с, 31—37. [c.349]

Таким образом, предельными условиями разделения при расчете процесса ректификации являются, с одной стороны, минимальное флегмовое число при бесконечном числе тарелок, с другой — минимальное число тарелок при бесконечном флегмовом числе. Реальные условИя процесса разделения (работы колонны) отвечают промежуточному значению флегмового числа при соответствующем числе тарелок Д> или Р > 1 при N [c.36]

Пример 13, Определить минимальное флегмовое число для процесса ректификации смеси метанол - вода, содержащей 40 % (мол.) метанола под атмосферным давлением, если исходная смесь подается а) при температуре 20 С б) в виде жидкости, нагретой до температуры кипения в) в виде насыщенного пара. Дистиллят должен содержать 99 % (мол.) метанола. [c.124]

Пример 17. Определить минимальное флегмовое число для процесса ректификации, рассмотренного в примерах 14, 15 и 16, если исходную смесь предполагается подавать в ректификационную колонну в виде жидкости, нагретой до температуры кипения. [c.131]

Определение минимального флегмового числа. Существует несколько методов расчета минимального флегмового числа при многокомпонентной ректификации. Наиболее часто используют для этой цели метод Андервуда, основанный на допущениях постоянства молярных расходов паров по сечению колонны и независимости относительных летучестей компонентов от температуры. [c.138]

Концентрация х непрерывно понижается в процессе периодической ректификации, поэтому величина предельного отрезка на оси ординат Х2 /(/ тт + 1) тоже уменьшается, так что значение должно постепенно возрастать. Если в куб колонны загружается исходная жидкость состава Хц, а после завершения процесса получается кубовый остаток состава Хк, то минимальные флегмовые числа для начала и конца процесса выразятся соответственно (е) [c.1075]

Некоторые методы расчета минимального флегмового числа при ректификации многокомпонентных смесей приведены в [19]. [c.1089]

Рассмотрим расчет минимального флегмового числа по методу Андервуда [27], который получил наибольшее распространение в расчетной практике. Анализируя возможные решения системы уравнений, полученных из рекуррентных соотношений (6.30) при -> оо, Андервуд показал, что при четкой ректификации эти уравнения, записанные для обеих частей колонны, имеют один общий корень 0, величина которого находится между относительными летучестями ключевых компонентов [c.306]

Для достижения более полного разделения в необходимых случаях процесс экстракции проводят с флегмой (рис. V. 44) подобно тому, как проводится процесс ректификации. При этом исходная смесь Е подается в одну из средних ступеней, а на одном из концов экстракционной колонны часть чистого компонента (или смеси компонентов) П, выделенного из экстракта в процессе его разделения, отбирается в виде продукта, а часть Яо возвращается в виде флегмы. Минимальное флегмовое число определяется так же, как для процесса ректификации. [c.573]

Несмотря на столь важное значение величины минимального флегмового числа Лмин в общей оценке трудности процесса ректификации той или иной смеси, оно все же не является таким критерием, который определяет трудность разделения данной смеси отдельно в отгонной части колонны. Трудность разделения смеси в отгонной части колонны зависит прежде всего от состава нижнего продукта, т. е. от в то время как мин от него не зависит. Критерием трудности процесса в отгонной части колонны может служить минимальное число тарелок п ин- Действительно, этот параметр зависит и от положения кривой равновесия, т. е. от относительной летучести разделяемых компонентов, и от составов исходной смеси и конечного, (нижнего) продукта. [c.35]

Расчет колонн для ректификации многокомпонентных смесей, в частности определение числа теоретических тарелок и минимального флегмового числа, основан на тех же принципах, что и расчет колонн для ректификации бинарных смесей. Все наиболее распространенные методы расчета основаны на методе Сореля и общепринятых допущениях, упрощающих его. Поэтому уравнения материальных балансов и рабочих линий для бинарных смесей применимы в этом сл чае по отношению к каждому компоненту, а процедура определения числа теоретических тарелок в колонне характеризуется теми же ступенчатыми вычислениями от тарелки к тарелке при помощи этих рабочих линий и данных фазового равновесия. Однако здесь возникают значительные дополнительные затруднения. [c.77]

Отсюда следует, что оптимальное в смысле экономического критерия флегмовое число близко к минимальному. Тенденция изменения рабочего флегмового числа свидетельствует о неук лонном снижении его и все большего приближения к минимальному [51]. Если в 1960 г. рабочее флегмовое число в среднем по промышленности было равно Д = 1,4Дш1п при средних затратах на процесс 200.10 долл./год, то в 1975 г. ректификация проводилась практически при минимальном флегмовом числе при затратах на процесс 400.10 долл./год. Эти цифры красноречиво свидетельствуют о все возрастающей стоимости энергетики и о необходимости поиска путей снижения энергетических затрат на ведение процесса. [c.319]

Определение минимального флегмового числа для процесса ректификации многокомпонентной смеси вообще и для процесса азеотропной ректификации в частности является чрезвычайно сложной задачей. Предложенные методы применимы главным образом для случая ректификации идеальных смесей. Если в процессе азеотропной ректификации концентрация разделяющего агента в укрепляющей части колонны мало изменяется, то минимальное флегмовое число может быть ориентировочно апределено по условиям равновесия на тарелке питания с помощью уравнения материального баланса (259), в котором вместо должна быть подставлена концентрация отгоняемого компонента в жидкости, а вместо у — концентрация этого компонента в равновесном паре. [c.238]

Разработаны многочисленные методы расчета параметров процесса ректификации для идеальных многокомпонентных смесей, которые подробно изложены Торманном [177]-, а также Эллисом и Фрешуотером [178]. Особо следует отметить приближенную формулу Кольборна [179] и Андервуда [180], позволяющую определять минимальные флегмовые числа. Простой приближенный метод расчета минимального числа теоретических ступеней разделения при V = оо принадлежит Фенске [181], который с целью упрощения рассматривает многокомпонентную смесь как бинарную. При этом условно принимается, что в смеси преимущественно содержатся ключевые компоненты, температуры кипения которых образуют постепенно возрастающую последовательность, а разности температур кипения для различных соседних компонентов смеси примерно одинаковы. Если через обозначить содержание низкокипящего ключевого компонента, содержание которого в кубовом продукте невелико, а через х — содержание высоко-кипящего ключевого компонента, содержание которого невелико в головном продукте, то уравнение Андервуда—Фенске для расчета минимального числа теоретических ступеней разделения будет иметь вид [c.135]

Хаберт [182] разработал метод расчета минимального числа теоретических ступеней разделения, согласно которому давление паров каждого компонента смеси относят к давлению паров самого летучего компонента. В своем превосходном обзоре Бруийн [183] рассматривает теорию ректификации многокомпонентных смесей при минимальном флегмовом числе. [c.135]

Нагель и Зинн [78] предлагают модифицированный метод Мак-Кэба для расчета экстрактивной ректификации. Кортюм и Фальтуш [79] обсуждают проблемы, возникающие при реализации подобных селективных методов разделения. К ним относятся конструирование автоматизированной аппаратуры для непрерывной экстрактивной перегонки (из стали 4А) с подбором избирательно действующего агента, а также расчет минимального флегмового числа и необходимого количества разделяющего агента. [c.318]

Для определения минимального флегмового числа при ректификации многокомпонентных смесей были предложены уравнения Фенске [8], Анедервуда [9] и др. Однако с помощью всех этих уравнений можно получить лишь приближенные результаты [10, 111. [c.76]

Рассмотрим возможность выделения о-ксилола из сырья с содер-жаниед ароматических углеводородов С9 2 и 20 мол. %. В одном случае примем постоянную производительность установки по сырью, в другом — постоянную производительность по о-ксилолу. В обоих случаях чистота о-ксилола должна составлять 99,9% (содержание ароматических углеводородов Сд в о-ксилоле 0,1%) и отбор его от потенциального содержания в сырье 95%. Минимальное флегмовое число при ректификации сырья с 2 вес. % ароматических углеводородов Сд равно 1,9, а с 20 вес. % — 3,5. [c.82]

Определение флегмового числа. Минимальное флегмовое число при многокомпонентной ректификации молмтбыть рассчитано по методу Андервуда. Исходя нз допущения, что флегмовое число и относительные летучести компонентов не изменяются по высоте колонны. 7 iin определяют с помощью системы уравнений [c.507]

Как видно из диаграммы, значения < ю < кип и число необходимых ступеней изменения концентраций для получения заданного разделения тесно связаны между собой. С понижением значения а следовательно, и флегмового числа понижается также тепловая нагрузка испарителя в то же время при этом возрастает число необходимых ступеней изменения концентраций. При некотором минимальном положении полюса S , которому отвечает минимальное флегмовое число, прямая совпадает с конодой при этом для осуществления ректификации необходимо бесконечно большое число ступеней изменения концентраций, т. е. колонна должна иметь бесконечно большую поверхность фазового контакта. [c.91]

Периодическая ректификации с постоянным составом дистиллята. В начальный момент перегонки, когда состав жидкости в кубе колонны равен начальному составу Xf перегоняемой жидкости, минимальное флегмовое число определяется так же, как и для колонны иепрерыпного действия, по формуле [c.578]

Приближенный расчет многокомпонентной ректификации по методу Джилиленда. Расчет числа теоретических ступеней по методу Джилиленда [11] основан на использовании эмпирической графической корреляции (рис, 3.15), Метод Джилиленда требует предварительного определения минимального числа теоретических ступеней и минимального флегмового числа. [c.132]

Процесс экстракции, очевидно, вообще невозможен, если во всех рассмотренных случаях прямая МЭ совпадает с конодой, которой принадлежит точка Э (построение невыполнимо). Расход экстрагента в этом случае будут минимальным, а требуемое число ступеней равновесия—бесконечно большим (аналогично бесконечно большому числу ректификационных тарелок при минимальном флегмовом числе). Процесс экстракции также невозможен и при чрезмерно большом расходе экстрагента, когда последний образует с исходным раствором гомогенную смесь. Оптимальный удельный расход экстрагента, подобно реальному флегмовому числу при ректификации, определяется экономическим расчетом он должен соответствовать минимальным затратам на осуществление процесса. [c.581]

С понятием минимального флегмового числа 9 мин мы познако мились при рассмотрении теории ректификации бинарной системы. То же понятие применяется и в ректификации сложных систем, однако с известным различием. Если для простой колонны, разделяющей бинарную систему при минимальном значении флегмового числа, участок бесконечно малого изменения составов фаз при переходе из одной ступени в другую располагался в области составов питательной секции, то в колонне, разделяющей сложную смесь, таких участков оказывается уже не один, а два и располагаются они не в области составов питательной секции, а по обе стороны от составов питательной тарелки. Таким образом, один из участков бесконечно малого изменения составов располагается в отгонной секции, а другой— в укрепляющей. [c.460]

Смокер [117] построил номограмму для определения минимального флегмового числа и числа теоретических тарелок, отвечающих вышеприведенным уравнениям. Методы вычисления минимального флегмового числа для непрерывной ректификации многокомпонентной смеси послужили объектом многочисленных исследований ввиду их важности для промышленной ректификации [85, 87, 89, 90 — 96]. [c.50]

Для расчета процесса ректификации идеальных многокомпонентных смесей Андервудом предложен аналитический метод определения минимального флегмового числа и числа теоретических ступеней, основанный на совместном решении уравнений материального баланса (V. 230) и (V. 231) и фазового равновесия (V. 222) при условии постоянства флегмовых чисел и коэффициентов относительной летучести. Для произвольного -го компонента из этих уравнений следует [c.555]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология