Область устойчивой работы колонны

ОБЛАСТЬ УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ С РАЗЛИЧНЫМИ КОНТАКТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ [c.172]

Экспериментальные исследования зависимости концентрации высокоплавкого продукта (Сп) от соотношения отбираемых потоков г з при различном числе оборотов шнека показали, что в ряде случаев при малых числах оборотов шнека наблюдается неустойчивая работа колонны, когда шнек не успевает транспортировать образующуюся кристаллическую фазу. В этих случаях па кривых зависимости Сп=/( ф) обычно наблюдается появление максимума. При устойчивой работе колонны увеличение количества отбираемого высокоплавкого продукта при неизменной производительности приводит к снижению разделяющей способности (эффективность) колонны. В неустойчивой области увеличение г]) способствует улучшению транспортировки кристаллов к плавителю, что и вызывает, видимо, некоторое повышение Сп с ростом г1з. Граница области устойчивой работы колонны зависит от ряда параметров размеров кристаллов, содержания кристаллической фазы в транспортируемой суспензии, конструкции аппаратов и др. Нами установлено, что с уменьшением вязкости маточной жидкости, а также с понижением содержания кристаллической фазы в суспензии (уменьшение Д/) область неустойчивой работы колонны значительно сокращается. [c.38]

Исследованы гидродинамические режимы и области устойчивой работы колонного аппарата новой конструкции с центробежным разделением фаз. Аппарат обладает небольшим гидравлическим сопротивлением и работает в широком диапазоне изменения скоростей газового потока. [c.246]

На рис. У11-5 показана область устойчивой работы контактных тарелок с переливными устройствами. Максимально допустимая скорость пара в колонне (линия ВС) определяется величиной допустимого уноса жидкости, которая обычно принимается равной 10 %. Линия АВ определяет минимально допустимые скорости пара, соответствующие 10 % провалу жидкости. Справа область устойчивой работы ограничена линией СО, которая соответствует максимальным нагрузкам по жидкости, соответствующим 85 % режима захлебывания . Линия АВ определяет минимальные нагрузки по жидкости, при которых на тарелке обеспечивается устойчивый барботажный слой и отсутствует проскок пара. Нагрузки по пару и жидкости, соответствующие координатам любой точки внутри области, обеспечивают устойчивую работу аппарата. [c.226]

Линия ОМ, соединяющая рабочую точку N с началом координат, называется рабочей линией процесса. Пересечение рабочей линии ОМ с прямыми, ограничивающими область устойчивой работы тарелки, позволяет определить максимальную и минимальную допустимую скорость пара в колонне. [c.226]

Температура куба колонны, согласно расчетам, не превышает 357,3 °С. Рабочий гидродинамический режим соответствует области устойчивой работы тарелок. [c.260]

На рис.12 приведена типичная нагрузочная характеристика колонн с провальными тарелками. Область, где перепад давления в колонне меняется незначительно, является областью устойчивой работы. Б табл.З приведены основные параметры, характеризующие работу колонн с провальными щелевыми тарелками. Предельная нагрузка в среднемасштабных ректификационных колоннах с провальными щелевыми тарелками удовлетворительно описывается уравнением Б.Б.Кафарова и Ю.Г.Зелинского [13] [c.26]

Конструкция опорных тарелок под насадку оказывает значительное влияние на гидравлическое сопротивление и на область устойчивой работы насадочных колонн. Площадь живого сечения опорной тарелки равна суммарной площади отверстий в. тарелке минус площадь отверстий, занятая насадкой. Поэтому для самой тарелки эта величина должна быть больше площади живого сечения насадки для того, чтобы опорная тарелка не оказалась в той критической области, в котором может развиваться захлебывание. [c.38]

Для оценки возможности эффективной работы колонны при различных нагрузках по пару и жидкости используют обычно график области устойчивой работы тарелок, построенный в координатах скорость пара — расход жидкости. Типичный пример такого графика для переливных тарелок приведен на рис. 111-1. [c.110]

В области устойчивой работы все пространство между тарелками можно разбить на зону вспененной жидкости, где в основно.м происходит массообмен, зону интенсивных выбросов жидкости и крупных капель и зону мелких витающих капель. В зоне мелких витающих капель от пара отделяются обычно крупные и даже достаточно мелкие капли жидкости поэтому такую зону принято называть также сепарационным пространством. При высоких нагрузках по пару выбрасываемые массы жидкости размывают верхнюю границу вспененного слоя жидкости. Характерно, что эта граница выражена тем ярче, чем больше рабочее давление в колонне. Следовательно, в колоннах, работающих под повышенным давлением, практически не существует зоны выброса больших масс жидкости. [c.111]

В пределах области устойчивой работы большинства переливных тарелок характер изменения их эффективности в процессах абсорбции сушественно зависит от растворимости газа в жидкости [62]. Для хорошо растворимых газов, когда основное сопротивление массообмену определяется сопротивлением газовой фазы, с увеличением расхода газа эффективность тарелки непрерывно повышается и, следовательно, оптимальный режим работы подобных аппаратов соответствует максимально допустимой скорости газа. Для плохо растворимых газов, когда основное сопротивление массообмену определяется сопротивлением жидкой фазы, кривая зависимости эффективности тарелок от скорости газа, в пределах области устойчивой работы имеет максимум и минимум, которые отвечают различным гидродинамическим режимам движения жидкости и газа на тарелке. Подобная картина изменения эффективности тарелок в случае плохо растворимых газов характерна не только для переливных тарелок, но и для многих других контактных устройств (см. гл. IV и У). В тарельчатом аппарате кривая изменения общей эффективности извлечения компонентов, очевидно, не будет иметь таких резких колебаний, и поэтому оптимальный режим работы колонны будет определяться также максимально допустимыми нагрузками.по газу. [c.115]

Верхняя предельная нагрузка по пару для колонны с решетчатыми тарелками провального типа определяется расходом одной из фаз, при котором происходит захлебывание. Внешне захлебывание проявляется довольно четко сопротивление тарелок резко возрастает, давление в колонне начинает сильно колебаться. Нижняя предельная- нагрузка по пару соответствует сформировавшемуся вспененному слою жидкости на тарелках и определяется началом устойчивой и эффективной работы тарелок и всего аппарата в целом. При очень малых нагрузках по жидкости наблюдается прорыв струй пара через слой жидкости, а при очень больших нагрузках— независимое движение жидкости и пара через различные участки тарелки. Как при слишком малых, так и при слишком больших нагрузках по жидкости работа тарелки малоэффективна, в связи с чем область устойчивой работы ограничивается линиями максимально 2 и минимально 3 допустимых нагрузок по жидкости. [c.142]

Таким образом, диаметр колонны рассчитывается фактически по графику области устойчивой работы, построенному в обобщенных координатах (см. рис. IV-1 и IV-2). [c.146]

ОБЛАСТЬ ГИДРАВЛИЧЕСКИ УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ КОЛОНН Неравномерность работы барботажных тарельчатых колонн [c.393]

Область гидравлически устойчивой работы колонн. ....................393 [c.477]

ОБЛАСТЬ ГИДРАВЛИЧЕСКИ УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ КОЛОНН [c.385]

Цель гидравлического расчета — определение размеров колонны (высоты и диаметра), а также гидравлического сопротивления аппарата. В основе гидравлического расчета лежит понятие об области устойчивой и эффективной работы тарелок. [c.334]

Для оценки возможности эффективной работы колонны цри различных нагрузках по пару и жидкости обычно используют область ее устойчивой работы, которая зависит главным образом от типа и конструкций контактного устройства. [c.172]

Одна из самых ранних работ принадлежит Маршаллу и Пигфорду [32]. Большое число работ опубликовали в пятидесятых годах американские авторы Роуз, Джонсон и Уильямс [44—46, 58]. В этих работах на основе различных упрощенных схем дифференциально-разностных уравнений, описывающих динамику колонны, были исследованы области устойчивости для различных схем регулирования, параметров регуляторов и параметров колонн. [c.495]

До настоящего времени изучались отдельные виды контактных устройств. Рассматривая графики функции Др = / (ш) (например, для насадочных колонн см. рис. 100), можно выделить режимы работы контактного устройства и определить более или менее точно область его устойчивой работы. Исследования, проведенные до настоящего времени, позволили установить принципиальное сходство гидродинамических режимов контактных устройств [140] почти всех типов. Из других элементов гидродинамической характеристики представляет большой интерес определение величины уноса. Последняя часто определяет верхний предел работы контактного устройства. Допустимая величина уноса — величина не вполне точно установленная. Обычно принимают, что она не должна превышать 0,1 кг/кг. [c.186]

Особо следует подчеркнуть необходимость выполнения гидравлического расчета колонны по нескольким сечениям в связи с тем, что многие колонны на НПЗ и ГПЗ имеют разные нагрузки по пару и жидкости в различных сечениях аппарата. В таких случаях диаметр колонны по высоте следует принимать неодинаковым либо менять основные конструктивные размеры тарелок. Содержание и последовательность гидравлического расчета в значительной мере зависят от типа и конструкции контактного устройства, например, при выборе диаметра колонны,- определении диапазона ее устойчивой работы, гидравлического сопротивления и т. д. Вследствие этого Специализированная организация, внедряющая в промышленность новую конструкцию контактного устройства, обеспечивает ее всей необходимой документацией, в том числе методикой гидравлического расчета, использование которой, как правило, обязательно при проектировании колонны. Экспериментальный материал, на основе которого разрабатывались методы гидравлического расчета, а зачастую и сами методы, в последние годы не публикуется, что, естественно, затрудняет проведение научных обобщений в области гидродинамики массообменных аппаратов. [c.31]

А — точка подвисания В-точка захлебывания АВ — область устойчивой и эффективной работы колонны АС — режим подвисания ВО —режим захлебывания. [c.157]

Фиг. 30. Характеристика области гидравлически устойчивой работы некоторых тарелок верхних колонн воздухоразделительных установок

Гидравлически устойчивая работа насадочных колонн в пленочном режиме ограничивается определенной областью нагрузок. Минимально допустимая нагрузка определяется условиями смачивания насадки. Необходима некоторая минимальная величина средней плотности орошения для того, чтобы на поверхности насадки образовывались устойчивые [c.424]

Выше было показано, что эффективность разделительного действия колонн сильно зависит от гидродинамических условий их работы. Для каждого типа конструкции и размеров тарелок суш,ествует определенная область нагрузок, в пределах которой нормальные в производственных условиях колебания условий работы (нагрузок по газу и жидкости, концентраций исходной смеси и т. д.) не приводят к резкому недопустимому ухудшению эффективности разделительного действия. В этой, как ее называют гидравлически устойчивой, области работы колонны при правильном конструировании может быть обеспечена необходимая четкость разделения исходной смеси на целевые продукты с наименьшими размерами колонны и гидравлическими сопротивлениями. [c.385]

Область гидравлически устойчивой работы тарелок ограничивается (по величине скорости газа) снизу — условиями неравномерной работы тарелки, а сверху — условиями уноса или захлебывания колонн. [c.385]

Гидравлически устойчивая работа насадочных колонн в пленочном режиме ограничивается определенной областью нагрузок. Минимально допустимая нагрузка определяется условиями смачивания насадки. Необходима некоторая минимальная величина средней плотности орошения для того, чтобы на поверхности насадки образовывались устойчивые стекающие пленки. В насадочных колоннах установок разделения воздуха минимальная скорость паров по колонне, обеспечивающая необходимое минимальное 1856 421 [c.421]

Диапазон устойчивой работы тарелок определяется сочетанием нагрузок по пару и жидкости. Это показано на рис. 7.1, где по оси ординат отложена скорость паров >Уп (м/с), а по оси абсцисс — плотность орошения тарелки Ьу (мУ(м2- ч)). Линии 1 и 2 являются граничными для нагрузок по пару, а линии 3 и 4—по жидкости. Область /, очерченная граничными линиями, определяет диапазон допустимых нагрузок по пару и жидкости, при которых на тарелке происходит равномерный барботаж пара в жидкости при этом провал и унос жидкости составляют не более 10 %. Для колонн, работающих под избыточным давлением, в качестве параметра нагрузки по пару используют / -фактор, равный Р= м прп , где — скорость пара, м/с р — плотность пара, кг/м . [c.288]

Анализ этих зависимостей и опытных данных показывает, что при однотипной конструкции тарелок и неизменной скорости паров (в условиях равномерной работы) коэффициент эффективности разделительного действия тарелок должен несколько возрастать с увеличением размеров колонн. Поэтому, если колонна работает в гидравлически устойчивой области нагрузок, использование данных по коэффициенту эффективности, полученных при тех же скоростях на мелких промышленных колоннах, приводит при увеличении производительности к некоторому запасу в проектировании (если обеспечено необходимое сепарационное пространство). [c.397]

На рис. П1-1 показаны типичные области устойчивой работы переливных (а) и беспереливных (провальных) (б) тарелок насадочные колонны имеют примерно такой же график области устойчивой работы, как и провальные тарелки. Как видно из рисункйв, области устойчивой работы переливных и провальных тарелок, а также насадочных колонн существенно различаются между собой не только расположением, но и обобщающими координатами. [c.172]

Рис. III-1. График области устойчивой работы тарелок переливных (а), беспереливных и насадочных колонн (б)

При небольших нагрузках по пару, приближающихся к минимально допустимым, значительная часть жидкости свободно перетекает через контактное устройство на нижележащую тарелку главным образом вследствие неравномерного распределения потока газа по сечению колонны. При увели<1ении расхода ж рдкости максимально допустимые нагрузки по пару для тарелок всех типов уменьшаются. Для минимально допустимых нагрузок эта зависимость оказывается сложнее и проявляемся по разному в зависимости от типа тарелок. Минимально допустимые нагрузки могут уменьшаться, увеличиваться или оставаться практически неизменными при увеличении расхода жидкости. Единственной линией, резко ограничивающей область устойчивой работы тарелки, является линия максимально допустимых нагрузок, определяемая захлебыванием. Для других режимов не характерно наличие резкого перехода к устойчивой работе тарелки, поэтому остальные линии обычно являются до некоторой степени услов-ньщи. [c.173]

Колонны с перекрестным током на тарелках. Рабочие скорости пара (газа) в промышленных колоннах с перекрестным током на тарелках обычно находятся в интервале 0,48 < Пс ]( п < 2,8 для колпачковых тарелок и 0,61 < /с Урп < 3,05 для ситчатых тарелок где Ос—скорость, отнесенная к свободному сечению колонны, м/сек, а рп — плотность пара (газа), кг1м ]. Эти величины установлены для расстояния между тарелками 450 мм, но верхний предел зависит от расстояния" между тарелками. Однако область устойчивой работы обычно в 4—5 раз уже как для колпачковых, так и для ситчатых тарелок. [c.10]

Диапазон устойчивой работы указанных- выше тарелок проверяется по графику области устойчивой работы (рис. 1П-13), построенному в координатах = f Lv), на котором, кроме линий максимально и минимально допустимых нагрузок, проведена рабочая линия, соответствующая конкретным условиям работы колонны. При работе колонны с постоянным флегмовым числом рабочая линия проходит через начало координат, а при работе с постоянным расходом по жидкости рабочая линия располагается параллельно оси ординат. Отношение ординат точек а и б, а также а и б определяет диапазон устойчивой работы тарелок п. [c.127]

Если нагрузки не выходят за пределы области устойчивой работы тарелки, кривая зависимости эффективности разделения от скорости пара при постоянном расходе жидкости имеет один максимум и один минимум, отвечающиё различным гидродинамическим режимам движения жидкости и пара. Это относится к системам, в которых основное сопротивление массопередаче сосредоточено в жидкой фазе. Максимум отмечается при нагрузках, соответствующих линии 2, минимум — промежутку между линиями / н 2. В многотарельчатом аппарате с тарелками, имеющими одинаковые конструктивные размеры, общая эффективность разделения, очевидно, будет в меньшей степени зависеть от колебаний внешних нагрузок, так как минимумы и максимумы разделения на разных тарелках не будут соответствовать одной и той же нагрузке и кривая эффективности разделения для всего аппарата в целом будет иметь сглаженный характер даже при незначительном изменении внутренних материальных потоков и физических свойств системы ло высоте колонны. [c.143]

Повышение скорости газа приводит к увеличению сил трения и турбулизации потоков стекающей жидкости и поднимающегося пара, в результате чего жидкость подвисает в насадке и олее равномерно распределяется по сечению колонны. Подобный режим движения называют режимом подвисания. Переход от пленочного режима к режиму подвисания характеризуется точкой перегиба кривой зависимости сопротивления от скорости газа (точка А), которая называется точкой подвисания и принимается за нижний предел устойчивой работы насадочной колонны. При увеличении скорости газа в области устойчивой работы движение жидкости становится турбулентным и жидкость раздробляется на тонкие пленки, пронизываемые газом. [c.157]

На рис. II приведена типичная для зтих колонн нагрузочная характеристика. Опыты проводились с раствором VO i концентрации менее 1% в Зависимость к.п.д. от нагрузки для тарелок диаметром 100 мм является типичной для промышленных колонн данного типа. Эта зависимость характеризуется относительно постоянным к.п.д. в области средних нагрузок с некоторым падением его при яизглх. нагрузках и в области порога захлебывания. Как видно из данных табл.З и рис.II,сконструированные авторами колонны обладают достаточно высокими массообменными показателями и широким диапазоном устойчивой работы. Постоянная уравнения Саудерса-Брауна (10) для колонн диаметром 100 мм при расстоянии между тарелками 74 мм по данным, полученным на и ub i f -составляет 0,045-0,048. [c.24]

А - точка подвисания В - точка захлебывания АВ - область устойчивой и эффекгивной работы колонны АС-режим подвисания [c.463]

Современное машиностроение, в том числе и кислородное, идет по пути нормализации изделий и их основных элементов. До 1964 г. заводы вьшу-скали по чертежам различных организаций колонны с большим числом различных типоразмеров. В 1964 г. ВНИИкимаш разработал отраслевую нормаль Тарелки ректификационные ситчатого типа для колонн воздухоразделительных установок . Для упрощения и ускорения предварительной оценки при проектировании новых колонн, а также при выявлении возможности изменения условий нагрузки в действующих колоннах, можно для каждого типа тарелок построить вспомогательные графические характеристики области гидравлически устойчивой работы в зависимости от ш)о. Пример таких графиков для некоторых выпускавшихся ранее колонн и метод их использования в предварительных расчетах был приведен на стр. 412—413 первого издания данной книги (том I). [c.404]

Областью удовлетво1 ительной работы является такая область скоростей ила расходов жидкости и пара, в которой а) эффективность контактирования на тарелке максимальна или близка к максимальной, и б) колонна механически способна пропустить требуемые количества жидкости и пара без нарушения устойчивой ее работы. [c.142]

Почти во всех работах конверсия силикатов в кремнекислоту осуществлялась с помощью сильнокислотных сульфокатионитов, так как величина pH чистых золей (2—4) не достигается при использовании карбоксильных катионитов. Исключение представляют работы [195, 1981. Согласно [1951, частично нейтрализованный (до pH = 7) катионит ШС-50 смешивается с раствором силиката для получения весьма стабильного золя с модулем 14 и размером частиц 1,4 нм в патенте [1981 используется тот же катионит в Н-форме и рекомендуется его регенерация сернистой кислотой. Применение чистой Н-фэрмы карбоксильного катионита в аппарате колонного типа осложнено тем, что при достижении равновесия pH образующегося золя (4—7) будет соответствовать области наименьшей устойчивости силиказолей [177]. Однако ввиду низкой скорости обмена можно легко подобрать скорость движения раствора через колонну, при которой pH фильтрата будет в пределах 7—8, что соответствует извлечению не менее чем 90% Ыа" " и вместе с тем обеспечивает стабильность образующегося золя. [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология