Бинарные смеси теоретических тарелок

Если при периодической или непрерывной ректификации кубовой или питающей жидкостью является четверная гетерогенная смесь, то для достижения точкой состава дистиллята поверхности пара нужно не более одной теоретической тарелки. Поэтому величиной, определяющей эффективность колонны, необходимой для разделения такой смеси при бесконечном флегмовом числе, является число теоретических тарелок, требуемое для выделения гетероазеотропа изобутиловый спирт — дибутиловый эфир — вода из смесей, точки брутто-состава которых лежат на поверхности пара. Для расчета этой величины нами построена лучевая проекция поверхности пара и по аналогии с тройными системами [I—3] рас считана эффективность, гарантирующая выделение низкокипящего тройного гетероазеотропа (не более 2% примесей ) из любой смеси, точка брутто-состава которой лежит на поверхности пара. С этой целью вычислялись эффективности, необходимые для отделения тройных гетероазеотропов от бинарных в системах бутиловый спирт — дибутиловый эфир — вода, изобутиловый спирт — дибутиловый эфир — вода и бинарных гетероазеотропов друг от друга в системе бутиловый спирт — изобутиловый спирт — вода, а также эффективность, нужная для разделения тройных гетероазеотропов. Расчет последней производился по линии сопряженных нод [c.75]

Рассмотренные методы расчета в у—х- и г—л-диаграммах являются достаточно простыми, если принять, что воздух представляет собой бинарную смесь. Расчет ректификации в у—л -диаграмме, как уже отмечалось, отличается наглядностью, позволяющей следить за изменением концентрации в жидкости и паре от тарелки к тарелке. Расчет в г—х-диа-грамме позволяет определять тепловые нагрузки в конденсаторах. При переходе от числа теоретических тарелок к числу действительных тарелок приходится задаваться так называемым усредненным к. п. д. (коэффициентом обогащения) тарелки. Действительное число тарелок в 2,5— 3 раза больше, чем по расчету. Коэффициент обогащения (к. п. д.) меняется от тарелки к тарелке. В концентрационной секции влияние аргона невелико и усредненный к. п. д. можно принять от 0,5—0,6. В отгонной секции влияние аргона значительно, усредненный к. п. д. значительно ниже и колеблется в пределах 0,3—0,4 в зависимости от конструкции тарелки, принятых скоростей и расстояний между тарелками. [c.267]

Если при расчете процесса ректификации воздух рассматривается как бинарная смесь кислорода и азота, то число теоретических тарелок определяется по диаграмме х—у для кислорода с использованием кривой равновесия г/2 = О (рис. 41). Кроме того, кубовая жидкость вводится в месте, которому на диаграмме х—у соответствует точка пересечения рабочих линий. Концентрационные напоры в колонне, т. е., расстояния между рабочей линией и кривой равновесия на диаграмме х—у, получаются в этом случае значительно большими, чем в случае рассмотрения воздуха как тройной смеси. При ректификации тройной смеси вследствие накопления аргона на тарелках колонны наиболее резкое сокращение концентрационных напоров в верхней колонне происходит на участке от места, которому соответствует точка пересечения рабочих линий, до места ввода смеси в колонну и на нижнем участке исчерпывающей секции колонны, где происходит процесс разделения смеси кислород—аргон. [c.143]

Интересное решение этой задачи дано в работе, где в качестве определяющего параметра взята величина дМ/дп, равная числу теоретических тарелок, приходящихся на одну (нижнюю) тарелку укрепляющей секции при режиме полной флегмы. Сведя многокомпонентную смесь к бинарной и произведя ряд упрощений, автор получил зависимость между минимальным числом тарелок и оптимальным значением параметра дМ/дп, обеспечивающим минимальный объем колонны. Этот метод дает возможность быстро, хотя и приближенно, вычислять оптимальные параметры (процесса многокомпонентной ректификации. [c.128]

Майр и соавторы [33] разработали метод анализа экспериментальных данных для равновесного процесса, при котором бинарная смесь пропускается через длинную колонну, заполненную неподвижным и первоначально сухим силикагелем. Вслед за этой смесью вводится жидкость, полностью вытесняющая оба компонента из адсорбента. По аналогии с перегонкой при полном орошении эти авторы рассчитали коэффициент разделения Л для различных систем. Они также расширили аналогию, вычислив высоты, эквивалентные одной теоретической тарелке. Такие высоты нельзя применять, если лимитирующил фактором процесса является скорость переноса. [c.156]

Понятие теоретической тарелки в равновесной дестилляции особенно практично тем, что оно основано на измерениях, сделанных в идеальном равновесном перегонном кубе. В случае идеальной бинарной смеси, при достаточном перемешивании и при отсутствии флегмы, а также и при малой скорости дестилляции, соотношение между составом пара и составом жидкости (дестиллируемого вещества) близко к максимуму и прямо зависит от упругости паров обоих компонентов. В результате, независимо от того, является ли смесь идеальной или нет, куб работает при условиях, обеспечивающих разделение, точно отвечающее одной теоретической тарелке. [c.193]

Все это побудило нас предпринять срав штельную оценку эффективности широко распространенных дефлегматоров Лебеля—Геннингера, Вигре, Арбузова [И], Видмера [12], а также одной из разновидностей дефлегматора Юнга — колонки Добрянского—Гальперна [13]—и сопоставить работу этих приборов с работой колонки новейшего образца, наполненной отдельными витками стеклянной спирали (Уилсон, Фенске [14]) и снабженной обеспечивающим возврат флегмы холодильником, который сконструирован по образцу конденсатора Уитмора—Люкса 115], с регулирующим отбор дестиллата краном (рис. 1). В качестве метода количественной оценки эффективности мы избрали метод определения числа теоретических тарелок колонки и высоты, эквивалентной одной теоретической тарелке (ВЭТТ). Последняя величина была предложена Питерсом [16] и широко применяется в настоящее время американскими авторами. Кроме нахождения этих характеристик, мы проводили на некоторых приборах также разгонку смесей хлороформа и бензола и сравнивали между собою кривые разгонок, проведенных на разных колонках. Значение определения ВЭТТ для сравнительной характеристики ректификационных колонок подтверждено рядом работ за последние годы. Несмотря на условность этой величины, она все же может служить достаточно надежным показателем эффективности, в особенности в тех случаях, когда определение ее ведется для разных колонок в сравнимых условиях (одна и та же испытуемая смесь жидких веществ, сравнимая быстрота возврата флегмы или близкие скорости гонки и т. д.). Недостаток места не позволяет нам остановиться на зависимости между числом теоретических тарелок (или ВЭТТ) колонки и способностью ее разделять бинарную смесь жидкостей, имеющих ту или иную разницу температур кипения. Этот вопрос обсуждается в статье Роза [17], главные выводы из которой приведены в цитированной выше работе одного из нас, Розенгарта и Солововой [3]. [c.179]

Для определения высоты пленочной или насадочной колонны надо знать высоту, эквивалентную единице переноса (ВЕП). или высоту, эквивалентную теоретической тарелке (ВЭТТ). Для определения высоты тарельчатой колонны необходимо знать расстояние между тарелками. число тарелок, приходящихся на единицу переноса, или к. п. д. тарелки. Указанные величины зависят от конструкции колонны, элементов тарелки или насадки, от скорости пара, физических свойств смеси и практически определяются экспериментально. Соответствующие данные для некоторых случаев низкотемпературной ректификации приводятся в табл. 9-2. Ориентировочно для воздухоразделительных колонн можно принимать к. п. д. тарелки 0.25—0,35 (низкая величина к. п. д. учитывает влияние аргона при расчете числа тарелок в предположении, что воздух представляет собой бинарную смесь О2—N2). и расстояние между тарелками 90- 120 мм. При разделении воздуха в колоннах с кольцами Рашига размером 10Х 10X0,3 мм значение ВЭТТ принимается равным 150—250 мм. В колоннах для разделения изотопов водорода [Н4-7] к. п. д. тарелки 0,35 -0,40 и расстояние между тарелками 65. -120 мм. В колонне с насадкой Стедмана диаметром 25 мм ВЭТТ равна 24 мм [Ж2-29]. [c.254]

Поэтому смесь, находящуюся выше 18-й тарелки, можно рассматривать как бинарную. В связи с этим расчет числа теоретических тарелок колонны в пределах изменения концентраций изопентана в парах от 0,524 до 0,958 проводим графически как для бинарной смеси изопентана и я-пентана (рис. V1II-6). [c.244]

Значения коэффициента приведены для случая, когда воздух рассматривается как тройная смесь, кислород — аргон — азот (см. п. 7). Процесс ректификации бинарных смесей может быть рассмотрен и без введения понятий теоретической чарелки и коэффициента эффективности тарелки (см. главу УП). [c.112]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология