Минимальное флегмовое число, ректификация многокомпонентная

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]

Определение флегмового числа. Минимальное флегмовое число при многокомпонентной ректификации может быть рассчитано по [c.533]

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

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

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]

Поэтому все те многочисленные исследования, посвященные определению минимального флегмового числа и далее числа теоретических тарелок в ректификации многокомпонентных смесей, могут быть классифицированы в зависимости от применения той или иной комбинации этих трех несостоятельных исходных положений. [c.95]

С. В. Львов предложил метод для расчета и анализа многокомпонентной ректификации. Этот метод основан на том, что флегмовое число и число тарелок находятся расчетом ректификации некоторой бинарной системы, образованной двумя ком понентами разделяемой смеси (определяющая пара). Такой определяющей парой считается одна из возможных комбинаций легкого и тяжелого компонентов, для которой минимальное флегмовое число имеет наибольшее значение. [c.34]

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 определено по условиям равновесия на тарелке питания с помощью уравнения материального баланса (368), в котором вместо должна-быть подставлена концентрация отгоняемого компонента в жидкости, а вместо г/п+1 — концентрация этого компонента в равновесном паре. [c.286]

Для проведения проектных расчетов колонн многокомпонентной ректификации используется система программ, предназначенная для определения минимального флегмового числа и минимального числа ступеней разделения, а также профилей концентраций и температур по высоте колонны. Для реализации последних расчетов используются матричные и потарелочные методы расчета. Разработана также программа расчета двухколонной установки ректификации и программа расчета материальных балансов цеха разделения [296, 298]. Кроме всех уже отмеченных недостатков, следует отметить несколько неожиданный вывод о невозможности проведения расчета процесса ректификации с учетом кинетики массопередачи в многокомпонентных смесях [296, 298]. Нельзя не согласиться с тем, что теоре- [c.71]

При ректификации многокомпонентных смесей определить минимальное флегмовое число значительно сложнее, чем в случае бинарной смеси. Этому вопросу посвящен ряд работ, содержащих [c.52]

Расчет колонн многокомпонентной ректификации обычно начинают с приближенного составления материального баланса, определения минимального числа теоретических ступеней, необходимых для осуществления процесса и нахождения минимального флегмового числа. [c.127]

Цель аналитической ректификации состоит в том, чтобы из двух или многокомпонентной смеси извлечь отдельные компоненты с возможно более высокой степенью чистоты. Степень чистоты устанавливают путем определения физических констант вещества, например коэффициента преломления, плотности, точки затвердевания или плавления, а также молекулярной массы. Так как обычно не известно, какие компоненты и в каких количествах содержатся в разделяемой смеси, то анализ с применением ректификации следует проводить периодическим способом. Для аналитической ректификации применяют колонны с достаточным числом теоретических ступеней разделения (в разд. 4.7—4.12) головка колонны должна обеспечивать точное регулирование нагрузки и флегмового числа. Чтобы получить точное представление о количественном соотношении разделяемых компонентов необходимо, чтобы промежуточная фракция была как можно меньше. Промежуточной фракцией является количество дистиллята, которое отбирают между фракциями сравнительно чистых (или весьма чистых) компонентов. По мере отбора промежуточной фракции в ней постепенно уменьшается содержание легколетучего компонента (см. рис. 56). Количество загрузки выбирают исходя из содержания того компонента, который необходимо выделить и который находится в исходной смеси в минимальном количестве. Далее необходимо стремиться к тому, чтобы отношение [c.202]

Цель аналитической ректификации состоит в разделении двух-или многокомпонентных смесей на составные компоненты, каждый из которых получают с максимально возможной степенью чистоты. Степень чистоты вещества обычно определяют по его физикохимическим константам показателю преломления, плотности, температуре плавления или застывания, а также по молекулярному весу. В большинстве случаев не известно, из каких компонентов состоит исходная смесь или в каких соотношениях содержатся в ней уже открытые компоненты. Поэтому аналитическую ректификацию проводят периодическим способом, применяя при этом колонки с достаточно высоким числом теоретических тарелок, которое можно рассчитать по методам, изложенным выше (см, главы 4.7—4.12) подобные колонки снабжены устройствами, обеспечивающими точное регулирование нагрузки и флегмового числа. Для определения количественного соотношения компонентов необходимо, чтобы промежуточная фракция была возможно меньшей. Промежуточной фракцией называют количество дистиллата, отбираемое между двумя чистыми (или в значительной степени чистыми) компонентами, с постепенным уменьшением в ней концентрации нижекипящего компонента (см. рис. 58). Количество загрузки в куб колонки выбирают, исходя из содержания того компонента, который необходимо выделить и который находится в исходной смеси в минимальном количестве. [c.230]

В-третьих, в рабочих условиях ректификации многокомпонентной смеси, при наличии разной степени трудности разделения у различных пар компонентов, любое флегмовое число, даже если оно будет минимальным по отношению к какой-то одной выбранной паре, например, к паре ключевых компонентов, не будет минимальным по отношению к другим остальным разделяемым одновременно парам. Поэтому ректификация будет происходить и при любом конечном числе тарелок до вполне определенной степени разделения каждой пары, а следовательно, и всей многокомпонентной смеси в соответствии с наличным числом тарелок и установленной флегмой. [c.92]

Все расчеты высоты колонны для многокомпонентной ректификации состоят из трех основных этапов 1) расчет материального баланса ректификации по компонентам (составы дистиллята и кубового продукта) 2) определение величины минимального, а затем и реального флегмового числа 3) аналитическое и графоаналитическое определение числа теоретических тарелок с использованием констант фазового равновесия компонентов разделяемой смеси. [c.377]

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]

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]

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]

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]

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]

Однако такой метод определеня минимального флегмового числа оправдывает себя только по отношению к любой изолированной бинарной смеси. Механическое же перенесение и применение его без изменений к разделяемой паре ключевых компонентов (и вообш,е к любой разделяемой паре компонентов) в условиях ректификации многокомпонентной смеси будет совершенно неправильным по следующим очевидным соображениям. [c.92]

Во-вторых, если опять-таки исходить из вполне реального и четкого представления о ректификации многокомпонентной смеси как о процессе, состоящем из нескольких одновременно протекающих процессов ректификации отдельных пар компонен тов, составляющих данную сложную смесь, то тогда понятие минимального флегмового числа может быть отнесено только к каждой отдельной паре компонентов, в том числе и к паре Ключевых компонентов, разделяемой в данной колонне, по никак не ко всей смеси, как это сделано автором. [c.92]

Таким образом, ири всяком заданном разделении минимальное флегмовое число Ямин и минимальное число теоретических тарелок тгйин> легко определяемые по кривым фазового равновесия для каждой разделяемой пары, являются действительно необходимыми и совершенно достаточными критериями для того, чтобы расчет процесса ректификации любой многокомпонентной смеси был сведен к расчету процесса ректификации бинарной смеси. Этот способ расчета не уступает по точности столь трудоемкому ступенчатому методу. Разумеется, уравнения рабочих линий могут и должны быть скорректированы в тех различных случаях,когда необходимо внестите или иные существенные поправки в тепловой или материальный баланс процесса.Тем более, что,строго говоря,рабочие линии, отображающие [c.109]

В этом уравнении произведение Z -i = onst, очевидно, и является минимальным флегмовым числом для данной разделяемой пары компонентов в условиях ректификации всей многокомпонентной смеси. Решая уравнение (XVI, 26) относительно Z B = В ин, получим уже знакомое нам выражени( [c.126]

XVI, 1) минимального флегмового числа для каждой разделяемой napbi, в том числе и для наиболее трудно разделяемой napbi компонентов, определяющей весь процесс ректификации многокомпонентной смеси. [c.127]

Б. Н. Михайловский разработал метод расчета ректификации идеальных многокомпонентных смесей для случая, когда исходная смесь поступает в колонну в виде кипящей жидкости. Этот метод основан на допущениях о постоянстве относительных летучестей, и количеств пара и жидкости (в моль ч) по высоте колонны. Б. Н. Михайловский предложил полуэмпириче-ские уравнения для, определения числа тарелок, минимального флегмового числа, состава продуктов разделения и состава смеси в районе ввода питания в колонну. [c.33]

Таким образом, для проведения практических расчетов многокомпонентной ректификации можно рекомендовать метод Андервуда для определения минимального флегмового числа, дополняемый расчетом числа тарелок при реальной флегме по методу Хенстебека. [c.41]

Методы расчета ректификационных процессов на электронных вычислительных машинах позволяют провести всестороннее технико-экономическое исследование любых конкретных задач. Это значительно уменьшает практическую ценность разработки общих теоретических вопросов, таких, как, например, определение минимального флегмового числа, состава продуктов разделения и т. п. Однако качествсппый анализ некоторых особенностей многокомпонентной ректификации по результатам точных расчетов на вычислительных машинах представляется полезным. [c.229]

Первая стадия расчета состоит в определении скорости подачи растворителя и основывается на экономических показателях (с учетом пределов растворимости). Затем по методу, описанному ранее (стр. 358—364) для колонн, применяемых для разделения многокомпонентной смеси при наличии неравных мольных потоков, определяются минимальное флегмовое число и число необходимых тарелок при рабочем флегмовом числе. Однако особенностью расчета в этом случае является наличие двух потоков питания и использование равновесных отношений для неидеальных систем. Расчет колонны, используемой для отделения ацетилена и окиси углерода от этилена методом экстрактивной ректификации с диметилформамидом, на аналоговой вычислительной машине описан О Брайеном и Фрэнксом . Графический метод расчета экстрактивной колонны для разделения трехкомпонентной смеси приведен в работе Чемберса 2. [c.371]

Значение энергосбережения при проектировании и реконструкции ректификационных установок не нуждается в обосновании. Наибольшее влияние на экономичность процесса ректификации оказывает его правильная организация, направленная на снижение источников термодинамических потерь, выбор наиболее эффективного распределения материальных и тепловых потоков, то есть выбор схемы разделения. Известно [1], что термодинамически идеальный процесс разделения в одной колонне достигается при подводе тепла по всей высоте исчерпывающей секции колонны и отводе тепла также по всей высоте укрепляющей секции ( идеальный каскад ). При этом достигается минимальный расход энергии, хотя одновременно возрастает и число тарелок необходимь[х для реализации заданного разделения (при флегмовом числе Л=<ю число тарелок возрастает в два раза). При разделении многокомпонентной смеси (МКС) огггимальнь оказывается проведение процесса в комплексе сложньк колонн с полностью связанными тепловыми н материальными потоками. При этом тепло подводится и отводится только в 2-х точках комплекса (система имеет 1 испаритель и I дефлегматор). Комплексы характеризуются большим суммарным количеством связанных секций и чрезвычайно большим суммарным числом тарелок. Изначально заложенная связь по материальным потокам при учете гидравлических сопротивлений вызывает необходимость выделения высококипящих компонентов при более высоких давлениях чем низкокипяших, что практически неприемлемо при разделении ширококипящих смесей, в том числе и нефтяных. Затруднительно также решение вопросов управления такими комплексами. Указанные причины делают проблематичным их использование [24]. Поэтому комплексы колонн, [c.10]

Одной из первых систем программ, предназначенной для проведения проектных расчетов, связанных с определением минимального числа ступеней разделения и флегмового числа, является система FLOWTRAN [277—280]. Общим назначением системы является расчет статических режимов колонн непрерывной ректификации многокомпонентных смесей. В состав системы входят следующие основные блоки. [c.69]

Важным вопросом при расчете ректификации многокомпонентных смесей является предварительное определение концентраций компонентов в продуктах разделения. При расчете ВРК решение этого вопроса облегчается в связи с постоянством состава исходной смеси и небольшим содержанием в ней аргона. Предварительное задание содержания аргона в продуктах разделения воздуха следует производить по зависимостям, полученным на основании расчетов процесса ректификации для типовых воздухоразделительных колонн (см. гл. V). Принятие этих данных для условий, отличающихся от приведенных на графиках, обеспечивает достаточно хорошую сходимость. Указанные зависимости могут быть использованы и при выборе исходных концентраций кислорода в продуктах разделения, что значительно сокращает число вариантов расчета и, в частности, исключает расчеты для режимов с флегмовыми числами, меньшими минимальных. [c.91]

Существуют два варианта метода Хенгстебека для расчета ректификации многокомпонентных смесей приближенный и точный. Результаты, получаемые по обоим методам, обычно близки. Имеют место существенные различия, если исходная смесь содержит сравнительно большие количества компонентов, летучесть которых близка к летучести ключевых компонентов, особенно при флегмовом числе, мало отличающемся от минимального. [c.382]

После определения наименьшего числа теоретических тарелок и минимальной флегмы 0/D, как и при ректификации бинарных смесей, приступаем к определению числа тарелок при разных количествах флегмы. Определение проводится, например, графическим методом Льюиса, и в конечном результате получается кривая (рис. 13-56), с помощью которой можно найти число тарелок, необходимых для получения заданного разделения при произвольно выбранном флегмовом числе 0/D (большем, чем минимальное). Этот метод расчета является очень трудоемким. Ориентировочно можно определить зависимость между числом тарелок и флегмовым числом на основе эмпирической обобщенной диаграммы, данной Джиллилендом (рис. 13-56), так как, оказывается, существует общая зависимость для ректификации многокомпонентных смесей, которую можно представить как функцию [c.719]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология