Ректификация тепловые балансы

Расчет подобного рода двухколонной ректификационной установки для разделения бинарного, однородного азеотропа, образующего постояннокипящую смесь с минимумом температуры кипения, производится на основе применения тех же методов материальных и тепловых балансов, что и использованные в ранее рассмотренных схемах. Поэтому здесь в полной мере применимы уравнения, выведенные при рассмотрении ректификации в двух отгонных колоннах неоднородного начального раствора частично растворимых веществ. [c.134]

Имея в виду энергетическую основу процессов перегонки и ректификации следует отметить весьма важную роль тепловых диаграмм, позволяющих значительно упростить и уточнить совместное решение уравнений материального и теплового балансов, управляющих ходом любого нефтезаводского процесса. [c.30]

Тепловой баланс всей установки в целом составляется на основании того соображения, что количества тепла, вносимого сырьем L и подаваемого в кипятильники делятся на три части, которые уходят из колонны с продуктами ректификации R и R и через конденсатор, расположенный над отстойником [c.72]

Рис. 35. К выводу материального и теплового балансов ректификации

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ [c.114]

Тепловой баланс процесса ректификации...... [c.247]

Материальный и тепловой балансы процесса непрерывной ректификации могут быть выражены следующей системой уравнений [c.58]

Основными уравнениями математического описания процесса, ректификации являются уравнения материальных и тепловых балансов, фазового равновесия н кинетики процесса массопередачи. [c.74]

В настоящее время известно большое количество алгоритмов расчета массообменных процессов (ректификация, экстракция, абсорбция, адсорбция и т.д.), отличающихся степенью детализации отдельных элементов, но, по сути, предназначенных для решения систем уравнений материального и теплового балансов, нелинейность которых зависит от точности описания парожидкостного равновесия, кинетики массопередачи, гидродинамики потоков. Объем входной информации зависит от точности модели, однако выходная информация подавляющего большинства алгоритмов практически одинаковая — профили концентраций, потоков и температур по высоте аппарата и составы целевых продуктов. Правда, соответствие результатов расчета реальным данным будет определяться тем, насколько точно в модели воспроизведены реальные условия. [c.314]

Для описанш процесса ректификации в колонне используются уравнения материаль яого, теплового балансов, фагювого равновесия и уравнения суммирования концентраций (ограничение по составу), 1ля каждой теоретической тарелки. [c.24]

Одним из признаков, позволяющим произвести четкое разделение всех используемых математических моделей процессов ректификации на две группы, является учет тепловых балансов на ступенях разделения. По этому признаку все модели подразделяются на модели с постоянными значениями потоков пара и жидкости по высоте колонны (см. табл. 14, модели 1, 3, 4) и модели, в которых учитывается изменение потоков, обусловленное зависимостью энтальпии от состава разделяемой смеси. Первая группа моделей может применяться для моделирования процесса разделения смесей компонентов, теплоты испарения которых, а следовательно, и температуры кипения незначительно различаются между собой. Вторая группа моделей используется в тех случаях, когда этим различием нельзя пренебречь, т. е. при моделировании разделения смесей, кипящих в широком интервале температур. Если изменение величины потоков пара и жидкости по высоте колонны не учитывается, то могут возникнуть существенные ошибки при расчетах разделительной способности колонн. [c.303]

Дифференциальные уравнения, устанавливающие связь между независимыми переменными, неизвестными (искомыми) функциями и их производными, широко используются в химической технологии для описания нестационарных процессов, а также процессов с распределенными параметрами. Например, концентрация реагента, вступающего в реакцию, является функцией времени пребывания, условий ведения процесса, и для того чтобы определить закон ее изменения во времени, необходимо составить дифференциальное уравнение, решение которого и устанавливает необходимую функциональную зависимость. Аналогично для определения числа ступеней разделения в процессе периодической ректификации необходимо определить состав кубового остатка и дистиллата как функции степени отгона. Это можно осуществить путем решения системы дифференциальных уравнений материального и теплового балансов. [c.347]

Последняя стадия расчета процесса разделения в колонне — определение общего теплового баланса ректификации. Значение этой оценки состоит в том, что позволяет проверить правильность всех допущений, принятых ранее при расчете колонны. Общий тепловой баланс имеет также большое значение для технологической оценки колонн, которые работают неудовлетворительно. Очень часто с помощью общего энергетического баланса удается установить, что для нормальной работы колонны необходим соответствующий контроль или требуется устранить какие-либо причины, которые нарушают режим нормальной работы колонны. [c.149]

В качестве хладагента может применяться холодная жидкость из сепаратора, так как перед подачей в систему ректификации ее необходимо подогревать. Например, жидкость из сепаратора 3 (см. рис. 105) можио использовать для охлаждения сырья или рефлюкса деэтанизатора, если это совместимо с общим тепловым балансом. При этом схема процесса практически пе изменяется. [c.180]

МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПРОЦЕССА АЗЕОТРОПНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ [c.212]

Отличие процесса экстрактивной ректификации от обычной заключается в том, что в колонну, кроме флегмы и исходной смеси, вводится разделяющий агент. Это вызывает соответствующее изменение условий материального и теплового баланса., Условия работы части колонны, расположенной выше точки подачи разделяющего агента, ничем не отличаются от условий работы обычных ректификационных колонн. Поэтому эта часть колонны специально не рассматривается. [c.219]

В связи с отмеченным влиянием агрегатного состояния исходной смеси на удельный расход разделяющего агента в процессе экстрактивной ректификации интересно выяснить целесообразность предварительного испарения (или конденсации) исходной смеси перед подачей ее в колонну. Из уравнений теплового баланса процесса экстрактивной ректификации с учетом расхода тепла в отгонной колонне следует, что при парообразном состоянии исходной смеси конденсация ее перед подачей в колонну во всех случаях энергетически невыгодна. Наоборот, при. обычно применяемых на практике высоких концентрациях разделяющего агента предварительное испарение исходной смеси может привести к экономии общего расхода тепла в процессе разделения. Эта экономия тем больше, чем выше коэффициент относительной летучести компонентов смеси, подвергаемой разделению. [c.263]

Схема теплового баланса при дистилляции а), периодической (6) и непрерывной (в) ректификации. [c.176]

Совмещенные реакционно-ректификационные процессы очень сложны, и строгий расчет их пока не создан. Однако имеются расчеты для некоторых упрощенных случаев [47—50], Так, Марек [51] предложил общий метод расчета ректификации при наличии химической реакции, взяв за основу итерационный расчет ректификации по Сорелю и Мак-Кэбу и Тиле. При этом наличие химической реакции в жидкой фазе учитывается введением в уравнения материального и теплового балансов дополнительных членов, соответствующих изменению количества вещества и тепла за счет реакции. Общность метода состоит в том, что он не ограничен числом компонентов, типом реакции и т, д, В общем случае, для расчета необходимы исходные данные в полном объеме (для концентрационного симплекса я-ко.мпонентной смеси в целом) о скорости реакции, тепловом эффекте, фазовом равновесии жидкость — пар, Мареком учтены возможные упрощения метода, связанные с рациональными допущениями, которые встречаются при обычном расчете ректификации, В итерациях, наряду с предположением определенных концентрации, предполагается также общее прореагировавшее количество вещества и учитывается в связи с этим задержка жидкости на каж- [c.208]

Приступая к расчету, проектировщик располагает весом, совокупным составом и теплосодержанием начальной неоднородной жидкой системы и составами хк и л-ра продуктов ректификации. Количества тепла Ву и В , подаваемые в кипятильники обеих колонн, принимаются таким образом, чтобы быть больше соответствующих минима 1ьных значений, при которых число тарелок колонны становится бесконечно большим. Расход тепла в конденсаторе может быть найден аналитически по уравнению теплового баланса 54 или же определен графически по тепловой диаграмме. Полюсы 51(хк,6,) и 6,) опреде- [c.76]

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]

В последнее время для расчета процесса ректификации широко используется метод от тарелки к тарелке , реализуемый на ЭВМ. В основе метода лежит совместное решение уравнений равновесия, материального и теплового балансов последовательно для каждой тарелки. При этом число вводов и выводов материальных и тепловых потоков не ограничено. Для /-Й тарелки и -го компонента записываются уравнеш1Я равновесия [c.120]

Поэтому мы здесь не будем останавливаться на всем многообразии расчетов производственных процессов в химической промышленности. Рассмотрим лишь типовые и наиболее распространенные в промышленной практике материальные и тепловые расчеты производственных процессов, как то а) термическую обработку некоторых видов органического и минерального сырья (газификация и коксование угля, газификация торфа, обжиг железного колчедана, электротермическое получение карбида кальция, ферросилиция и окиси азота), б) каталитические процессы синтеза и окисления аммиака, конверсии окиси углерода и окисления сернистого газа, в) электрохимические производства, г) один из наиболее слолсных физико-химических методов промышленной переработки сырья —сжижение и ректификацию газовых смесей в( частности воздуха). Приведенные расчеты производственных процессов охватывают собой значительную и наиболее сложную и важную часть процессов химической технологии. Освоение этих расчетов дает возможность технологу методически правильно подойти к расчету материального и теплового баланса почти любого химического производства. [c.265]

Пример 2. Колонна ио сжижению и ректификации жид кого воздуха (рис. 26) имеет производительность 350 м 1час азота чистотой 99,8% N2. Отходящий кислород должен иметь чистоту 96%, т. е. содержать 4% азота. Состав обогащенного воздуха в ванне нижней колонки 40% О2 и 60% N2. Верхняя колонка работает под давлением 1,2 ата, нижняя — 5,5 ата воздух подается в колонку под давлением 50 ата с температурой 27° С (300° К). Составить материальный и тепловой баланс колонки. [c.348]

Поверочный расчет экстрактивной ректификации должен выполняться путем потарельчатого вычисления равновесных составов, констант фазового равновесия и учета теплового баланса. [c.672]

Наиболее сложным для реализации оказывается второй этап, сущность которого заключается в определении соотношения параметров N, Е я NF, позволяюпщх достигнуть заданной степени разделения. Сложность состоит в том, что практически все известные алгоритмы расчета многокомпонентной ректификации являются итерационными с последовательным уточнением составов по уравнениям материального баланса и потоков — по уравнениям теплового баланса. К тому же в качестве исходных данных необходимо задание конструкционных и режимных параметров (число тарелок М, тарелка ввода питания NF, флегмовое число Н), конечные значения которых при выполнении требований на качество продуктов разделения находятся минимизацией критерия оптимальности типа (7.141). Необходимость многократных расчетов для нахождения оптимального решения является существенным недостатком всех точных моделей. Поэтому любая возможность снижения размерности задачи без потери точности является важной задачей разработки алгоритмов проектного расчета. Ниже рассматривается один из таких алгоритмов, основанный на методе квазилинеаризации. [c.326]

Существенное различие процессов обычной и экстрактивной. ректификации заключается, однако, в том, что в последних расход жидкости значительно превыщает расход пара. Поэтому теплосодержание жидкости при экстрактивной ректификацин. играет значительно большую роль, чем в тепловом балансе процессов обычной ректификации. [c.223]

Расход тепла на шроведение процесса экстрактивной ректификации определяется с помощью уравнения теплового баланса всей колонны [c.229]

Для конкретных условий опыта с помощью ЭВМ Минск-22 находили адекват1фо по сос-гавам продуктов ректификации теоретическую модель колонны, используя для этого программу расчета копонны с учетом теплового баланса [91], изменяя при этом число теоретических тарелок и добиваясь сходимости показателя четкости ректификации а. [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология