Тарелки ректификационных колонн теоретическое число

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]

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]

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]

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]

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]

Определение числа ступеней основывается па предположении, что составы рафината и экстракта, покидающих данную ступень, отвечают равновесию. В данном случае имеется аналогия с теоретической тарелкой ректификационных колонн, где фазы, покидающие тарелку, находятся в состоянии равновесия. Следовательно, н при экстрагировании также можно говорить о теоретических ступенях. [c.799]

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]

Перегонка с ректификацией - наиболее распространенный в химической и нефтегазовой технологии массообменный процесс, осуществляемый в аппаратах - ректификационных колоннах - путем многократного противоточного контактирования паров и жидкости. Контактирование потоков пара и жидкости может производиться либо непрерывно (в насадочных колоннах) или ступенчато (в тарельчатых ректификационных колоннах). При взаимодействии встречных потоков пара и жидкости на каждой ступени контактирования (тарелке или слое насадки) между ними происходит тепло- и массообмен, обусловленные стремлением системы к состоянию равновесия. В результате каждого контакта компоненты перераспределяются между фазами пар несколько обогащается низкокипящими, а жидкость - высококипящими компонентами. При достаточно длительном контакте и высокой эффективности контактного устройства пар и жидкость, уходящие из тарелки или слоя насадки, могут достичь состояния равновесия, то есть температуры потоков станут одинаковыми, и при этом их составы будут связаны уравнениями равновесия. Такой контакт жидкости и пара, завершающийся достижением фазового равновесия, принято называть равновесной ступенью, или теоретической тарелкой. Подбирая число контактных ступеней и параметры процесса (температурный режим, давление, соотношение потоков, флегмовое число и др.), можно обеспечить любую требуемую четкость фракционирования нефтяных смесей. [c.195]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

Число тарелок ПЧ ) колонны (или высота насадки) определяется числом теоретических тарелок (М ), обеспечивающим заданную четкость разделения при принятом флегмовом (и паровом) числе, а также эффективностью контактных устройств (обычно КПД реальных тарелок или удельной высотой насадки, соответствующей 1 теоретической тарелке). Зависимость числа теоретических тарелок от флегмового числа колонны можно выразить в виде графика, как это представлено на рис. 5. 6. Из анализа рис. 5. 6 вытекает следующая закономерность, обусловливающая граничные пределы нормального функционирования ректификационных колонн заданная четкость разделения смесей может быть обеспечена (достигнута) лишь при одновременном выполнении ограничений по флегмовому числу и числу теоретических тарелок [c.197]

Число теоретических тарелок" - мера качества (или "эффективности") хроматографического слоя. По аналогии с теоретическими тарелками в ректификационной колонне, расстояние, на котором обеспечивается хроматографическое разделение (в колонке или в слое), разбивается на теоретические разделяющие тарелки. Для решения конкретной задачи (при применении конкретных сорбента и растворителя) требуется вполне определенное число теоретических тарелок, чтобы необходимое разделение оказалось возможным. Понятие "высота, эквивалентная одной теоретической тарелке" не считается ни вполне удачным, ни вполне наглядным и потому "не в чести" у многих сотрудников лабораторий (его могли придумать только теоретики), тем не менее оно оказалось относительно простым и удобным в практической работе и принято к употреблению. [c.88]

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]

Мы оперировали до сих пор теоретической ректификационной тарелкой, предполагающей, что покидающие ее паровая и жидкая фазы находятся в равновесии. Достигаемое при этом обогащение пара низкокипящим компонентом является максимально возможным и равно Ур — у (рис. XI-17). В реальных аппаратах вследствие кратковременного и несовершенного контакта пара и жидкости фазовое равновесие на тарелке не достигается, поэтому действительное обогащение пара /д — у меньше теоретически возможного, т. е. у — у < Ур — У- Следовательно, для достижения заданной степени разделения смеси действительное число тарелок в аппарате п должно быть больше числа теоретических тарелок п. . Отношение Яср = njn < 1 называется средним коэффициентом полезного действия ректификационной колонны. [c.537]

Изложенная в предыдущих разделах методика расчета ректификационной колонны позволяет установить число теоретических ступеней контакта, необходимых для рассматриваемого разделения. Гипотеза теоретической тарелки, использованная для создания определенности при переходе от составов фаз в одном отделении колонны к составам фаз в смежном, выражает лишь идеализированную схему взаимодействия парового и жидкого потоков на тарелке и хотя дает качественно правильную картину этого явления, тем не менее недостаточна для его количественной оценки. [c.354]

Эти программы предназначены для расчета ректификационных колонн с одним вводом питания при числе компонентов до 20 и числе теоретических тарелок до 98. За счет некоторых упрощений максимальное число тарелок может быть доведено до 300. Расчет проводится с учетом уравнений теплового баланса для каждой тарелки, однако, если это допустимо, программой предусматривается возможность исключения данных уравнений. [c.58]

С целью упрощения расчетов обычно используют три допущения первое — термодинамическое равновесие между паром и жидкостью на тарелке, т. е. так называемая концепция о теоретической тарелке второе — постоянство потоков жидкости и паров по высоте отдельных секций колонны третье — постоянство относительных летучестей компонентов в условиях разделения. Даже при указанных упрощающих допущениях система уравнений, описывающая взаимосвязь различных параметров ректификационной колонны, характеризуется высокой степенью нелинейности, в связи с чем задача решается методом последовательных приближений. Ниже описан один из вариантов расчета простой колонны методом от тарелки к тарелке при заданных потоках и числе теоретических таре.лок в укрепляющей и отгонной секциях. Таким образом, задача заключается в определении составов дистиллята и остатка. Направление расчета тарелок принято от концов колонны к тарелке питания. [c.56]

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]

Таким образом, для проведения вакуумной ректификации необходимы ректификационные колонны с малым удельным гидравлическим сопротивлением, т. е. гидравлическим сопротивлением, приходящимся на единицу разделительной способности. Разделительную способность применительно к тарельчатым аппаратам часто выр ажают числом теоретических и действительных тарелок. Если Ард.т — удельное Сопротивление действительной тарелки, а т] — коэффициент полезного действия тарелки, то удельное гидравлическое сопротивление Дрт.т. отнесенное к теоретической тарелке, будет равно [c.12]

На нашей установке ректификация осуш,ествляется на насад очной колонне периодического действия с числом теоретических тарелок около 8. Как показали лабораторные опыты, при разгонке алкилата на ректификационной колонне с 25—28 теоретическими тарелками целевая фракция получается достаточно чистой (95—96%) и ее без кристаллизации и фильтрации можно посылать на конденсацию. [c.136]

Производительность колонны, которая зависит прежде всего от интенсивности противоточного процесса промывания в ректификационной колонне, часто характеризуется высотой ректификационной колонны, выраженной в сантиметрах и эквивалентной однократной простой перегонке или теоретической тарелке колонны [574]. Чтобы определить число теоретических тарелок колонны, проводят опыт по перегонке такой смеси веществ, для которой точно известен ход кривых кипения, и, зная флегмовое число, а также составы жидкости, подлежащей перегонке, и отгона, определяют искомую величину. Число тарелок колонны зависит от скорости перегонки, флегмового числа и прежде всего от изучаемой смеси [575—578]. Часто применяют следующие системы бензол — четыреххлористый углерод, н-гептан — бензол rt-гептан — метилциклогексан этилбензол — хлорбензол н-декан — транс-декалин или л<-ксилол — п-ксилол. Для качественной оценки производительности колонны часто применяют смесь, состоящую из толуола (- 10% [c.482]

Число теоретических тарелок в ректификационной колонне определяют обычно графически [6, 8, 9], методом расчета от тарелки к тарелке [6, 8] и эмпирическими методами [8]. [c.54]

Теоретически можно предположить, что в пределе каждая тарелка тарельчатой ректификационной колонны соответствует одной ступени изменения концентрации. Однако практически поднимающийся с тарелки колонны пар никогда не достигает по своему составу равновесного состава над жидкостью при входе на тарелку, т. е. практически на тарелке ynразделения смеси при заданных условиях, всегда значительно больше числа ступеней изменеиия концентрации Ne, необходимых при тех же условиях, т. е. [c.487]

В ректификационных колонках, построенных по другим конструктивным принципам (нетарелочные колонки), состав флегмы изменяется постепенно от основания колонки к ее головке. Представление о теоретических тарелках к таким колонкам, собственно говоря, неприменимо. Тем не менее понятием число теоретических тарелок пользуются для определения эффективности ректификационных колонн всех типов. Колонка с насадкой, позволяющая осуществить разделение, соответствующее, например, двадцати отдельным ступенькам в приведенной выше диаграмме, т. е. двадцати идеальным перегонкам, эквивалентна 20 ТТ. Высоту участка колонки, эффективность которого эквивалентна одной идеальной перегонке, определяют отношением высоты общей эффективной части колонки (Я в сантиметрах) к числу найденных теоретических тарелок Щ [c.220]

Задача расчета числа теоретических тарелок в ректификационной колонне является пока недоопределенной, поскольку остается произвол в местоположении точки Х2 (обоснованно принимается лишь концентрация хд2), а значит и Хо (здесь задана лишь концентрация хдо)- Необходим некий критерий, исключающий отмеченную неопределенность и приводящий к однозначному решению при заданных Х1 и рабочих параметрах процесса (флегмовом числе Л). В качестве такого критерия выступает сходимость материального баланса для тарелки питания. [c.1092]

Расчет процесса ректификации с помощью понятия о теоретической ступени разделения имеет преимущество общности с другими многоступенчатыми противоточными процессами разделения и позволяет использовать достижения общей теории разделения [4—6]. По ЧТСР можно рассчитывать ректификационные колонны как со ступенчатым контактом фаз (тарельчатые), так и с непрерывным контактом фаз (насадочные). В первом случае для перехода к реальным тарелкам используется коэффициент полезного действия тарелки. Во втором случае вводится величина ВЭТС (высота, эквивалентная тееретической ступени разделения), и требуемая высота слоя насадки определяется как произведение ЧТСР и ВЭТС. Однако при расчете колонн с непрерывным контактом представление о теоретической ступени разделения не отвечает реальным условиям протекания процесса и становится искусственным. В связи с этим был. разработан и в настоящее время широко применяется другой путь расчета ректификации — по числу единиц переноса. [c.54]

Составы продуктов разделения зависят от соотношения расходов материальных потоков в колонне (флегмовых чисел) и ее разделяющего действия. Последнее чаще всего выражается числом теоретических ректификационных тарелок или числом единиц переноса массы, требующихся для получения продуктов разделения заданного состава при определенном флегмовом числе. Под теоретической тарелкой понимается идеализированная модель массообменного устройства с идеальным перемешиванием жидкости и пара. Покидающий такую тарелку пар находится в состоянии равновесия с находящейся на тарелке жидкостью. [c.25]

При выводе основных уравнений ректификации мы исходили из наличия равновесия между фазами на каждой тарелке. Практически, в реальных колоннах, полного равновесия на тарелках не достигается и содержание низкокипяш,его компонента в парах оказывается всегда меньше равновеского. Благодаря этому вычисленное число теоретических тарелок, для заданных условий ректификации, оказывается недостаточным. Чтобы найти практически нужное количество тарелок ректификационной колонны для разделения смеси в реальных условиях ее работы, нужно учитывать коэфициент полезного действия тарелки, численное значение которого колеблется около 0,6—0,8. Деля теоретическое число тарелок колонны на коэфициент полезного действия тарелки, получим количество тарелок, фактически необходимое для разделения смеси. [c.30]

Азеотропная ректификация ДВБ из печного масла проводилась на лабораторной ректификационной колонне с 49 теоретическими тарелками при давлении 20 мм. рт. ст. (в загрузке печное-масло — трикрезол при соотношении, равном 3 1). Отбор фракций производился при флегмовых числах З—4. Бензол, толуол, ксилол, стирол, пропилбензол, вторичный бутилбензол отбирались в виде индивидуальных веществ. ДЭБ, этилстирол и ДВБ переходили в дистиллят в виде соответствующих крезольных азеотропов. Из азеотропов крезолы экстрагировались 12—15% водным раствором едкого натра. Таким способом был выделен 90% ДВБ (с выходом 91% от исходных ресурсов). Анализы печного масла , [c.89]

Разделительная способность колонны 8 равна 10 теоретическим тарелкам. Полученный на первой стадии ТМХС-сырец (линия VII) возвращают в реактор 4 на вторую стадию этерификации для полного удаления примесей. Полученную реакционную массу направляют в куб 9 ректификационной колонны 7, дистиллятом которой являются головная фракция (приемник 10) и фракция чистого ТМХС (приемник И). Параметры процесса ректификации при разных составах смеси, числе стадий и применяемых спиртах даны в табл. 111.14. [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология