Процессы ректификации в I х диаграмме

Графическим выражением этих законов являются широко применяемые в расчетах процесса ректификации диаграммы фазового равновесия жидкость — пар при постоянном давлении (изобары). Абсциссой и ординатой, в таких диаграммах служат стороны квадрата. На рис. 1 представлена такая изобарная кривая фазового равновесия жидкость — пар , соответствующая первому закону, согласно которому содержание легколетучего компонента в парах при равновесии всегда больше, чем в жидкости при всех возможных ее составах, т. е. в пределах содержания легколетучего от О до 100%. Следовательно, [c.7]

Рис. VII.5. Ход процесса ректификации тройной снеси на треугольной диаграмме при 1а > 1ь-

Рабочие линии процесса ректификации в у — а -диаграмме [c.297]

Приведенная на рис. 1.5 тепловая диаграмма дает полное представление о всех стадиях расчета процесса ректификации в изучаемой двухколонной установке. [c.277]

Рис. 11.10. Ход процесса ректификации на треугольной диаграмме (к схеме, приведенной на рис. VII.9).

С точки зрения теоретического обобщения условий протекания процесса ректификации, речь идет об определении соотношений ряда переменных величин, которыми, с одной стороны, являются веса и составы контактирующих потоков на различных ступенях процесса, а с другой,—тепловые свойства, температура и теплосодержания этих потоков паров и флегмы на различных уровнях по высоте колонны. Эти соотношения в общем виде выводятся аналитическим путем и наиболее просто и удобно представляются графически на рассмотренной ранее тепловой диаграмме, дающей теплосодержания единицы веса насыщенных фаз в функции их составов. На той же диаграмме путем проведения семейства конод или путем ее сопоставления с изобарными равновесными кривыми кипения и конденсации оказывается возможным представлять графически условия равновесного сосуществования паровых и жидких фаз, и это обстоятельство делает их применение к анализу работы ректификационной колонны особенно эффективным. [c.69]

На фиг. 20 приведены равновесные изобарные кривые кипения и конденсации для однородного в жидкой фазе азеотропа с минимумом точки кипения, представленные в системе координат температура—состав . Состав ус, общий для пара и жидкости в азеотропической точке, разделяет равновесную диаграмму на две части, напоминающие обычные изобары веществ, характеризующихся монотонным изменением летучих свойств. Как указывалось ранее, состав азеотропической точки не является постоянным и меняется с изменением давления и поэтому напрашивается мысль о таком изменении внешнего давления, при котором состав, отвечающий экстремальному значению температуры, передвинулся бы в область концентраций, отвечающих практически приемлемой чистоте одного из компонентов системы. Тем самым, совершенно недопустимое для процесса ректификации касание кривых равновесия пара и жидкости передвигается к конечной точке интервала концентраций, оставляя простор для ведения процесса практически во всем интервале существования системы. [c.137]

Угол а — минимально возможный угол наклона рабочей линии для верхней части колонны по отношению к положительному направлению оси абсцисс на диаграмме л —у. Выбор рабочего флегмового числа должен основываться на экономических соображениях сумма капитальных и эксплуатационных затрат на процесс ректификации должна быть минимальной (см. гл. УП). [c.62]

Из диаграмм состав пара—состав жидкости, приведенных на рж. 31, видно, что системы, имеющие гетероазеотропы, не могут быть разделены на чистые компоненты в процессе ректификации, тогда как для систем, не образующих гетероазеотропов, это вполне возможно. Поэтому определение принадлежности систем к одной из этих групп имеет важное практическое значение. [c.98]

С помощью диаграммы равновесия пар — жидкость определим условия ректификации, как это описано в разд. 4.7.1. Рабочая линия процесса ректификации для укрепляющей части колонны [хв = 60% (мол.) и % = 99% (мол.)] пересекает ось ординат в точке у = 32. Из (78) следует [c.187]

Необходимое число теоретических ступеней разделения п, требующееся для конкретного процесса ректификации при конечном флегмовом числе [или при относительном выходе кубового продукта, меньшем чем ]. можно определить по диаграмме, [c.228]

Для анализа процессов ректификации более удобна диаграмма у — X, построенная на основе диаграммы I х, у (рис. 12-7). Кривая зависимости г/р = / (х) отвечает уравнению [c.291]

Исходя из выбранного режима процесса ректификации, наносим на энтальпийную диаграмму полюсы Р и Р. Построение числа теоретических тарелок в концентрационной части колонны проведем начиная с точки Р. [c.134]

Для определения числа тарелок применяются энтальпийная диаграмма и изобарные температурные кривые (рис. 4. 24). Исходя из выбранного режима процесса ректификации, на энтальпийную диаграмму наносят полюсы Р1 и Рг. Построение числа тарелок в концентрационной части начнем с верху колонны. [c.129]

Изображение процесса ректификации на диаграмме I—х—у основывается на уравнениях материального и теплового балансов. Так, при выражении величин О, Я и Ф в весовых количествах для любого сечения укрепляющей части колонны количество поднимающегося пара С = Ор 4- 0 . [c.503]

Разделение компонентов с близкими температурами кипения, относительные летучести а которых близки к единице, сопряжено со значительными трудностями. При работе с такими смесями линия равновесия настолько сближается с диагональю диаграммы у—х, что для их разделения требуется очень большое число единиц переноса. Величина а может быть увеличена и разделение облегчено при изменении давления перегонки, обычно путем проведения процесса ректификации под вакуумом. [c.512]

Рис. 38. Диаграмма у—г для процесса ректификации.

Рис. 9С. Расчет процесса ректификации трехкомпонентной смеси в треугольной диаграмме.

Системы, состоящие из двух и более неограниченно растворимых жидкостей, имеют важное практическое значение. Такие системы наблюдаются в технологических процессах ректификации, экстракции и др. Зависимость некоторых свойств систем от их состава изучают с помощью диаграмм состояния давление насыщенного пара — состав, температура кипения-—состав. Диаграммы состояния наглядно показывают, что происходит в системах при нагревании, охлаждении и изменении их состава. [c.30]

Если на кривой (— N или Р — N имеется максимум или минимум, то независимо от исходного состава жидкости последняя нацело не разгоняется могут быть получены лишь чистый компонент и постоянно кипящая (азеотропная) смесь. Прекращение процесса ректификации (или простой перегонки) в точках экстремума объясняется совпадением состава жидкости с составом пара, вследствие чего движущая сила разгонки — различие в составе фаз — становится равной нулю. Поэтому при равновесии азеотропная смесь испаряется как чистое вещество. В этом смысле можно представить рис. 101, IV и V как бы состоящим из двух диаграмм, подобных рис. 101,1—111 компонент 1 — азеотропная смесь и азеотропная смесь — компонент 2 . [c.295]

Для понимания сути процесса ректификации рассмотрим рис. 9.4, на котором представлена диаграмма зависимости 7 п = /(Л/). Как было показано выше (9.10), повышение температуры кипения растворителя при добавлении к нему более труднолетучего вещества пропорционально молярной доле этого вещества в растворе. Такое направление изменения температуры кипения раствора в начальной стадии соответствует нижней кривой Т кпп——Гкип- Эта линия соответствует зависимости температуры кипения раствора от его состава N . Так, [c.103]

Расчет десорбции глухим паром может быть проведен аналогично расчету десорбции острым паром посредством построения процесса на диаграмме у—д . Как и в случае ректификации, можно принять, что кипятильник не обладает разделяющим действием, т. е. концентрация пара, поступающего из кипятильника в десорб-ционную колонну, равна концентрации жидкости в кипятильнике у2=Х2)- Таким образом, рабочая линия должна быть проведена через точку с координатами (х , у ), а не через точку с координатами ( 2, 0), как при десорбции острым паром. Это несколько ухудшает процесс десорбции (уменьшается движущая сила) по сравнению с десорбцией острым паром. [c.323]

Рис. 39. Расчет процесса ректификации на тепловой диаграмме Н—х.

ИЗОБРАЖЕНИЕ В ТЕПЛОВОЙ ДИАГРАММЕ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ [c.80]

Рассмотрим теперь, как будет изображаться в / — Х-диаграмме процесс ректификации. [c.80]

Графическое определение числа теоретических тарелок процесса ректификации производится следующим образом (рис. Г1-8). Из точки А на диагонали диаграммы с координатой, соответствующей составу сырья хр, проводится -линия, тангенс наклона которой равен q q—i). Значение q определяется по уравнению (П.10). Через точку О на диагонали диаграммы с координатой, равной составу дистиллята, и точку К с ординатой а = г/ )/(1 + В.) проводится прямая — рабочая линия концентрационной части колонны. Точку С на пересечении этой линии с -линией соединяют с точкой Е на диагонали диаграммы, абсцисса которой соответствует составу остатка получают рабочую линию отгонной части колонны. [c.39]

Для удобства рассмотрения процесса ректификации диаграмму / — X дополняют диаграммой / — X, как это показано на фиг. 65. В этом случае на оси ординат откладывают теплосодер- [c.79]

Для случая мгновенной обратимой химической реакции траектории процесса ректификации будут располагаться иа многообразиях химического равновесия, в связи с чем структура полной диаграммы фазового равновесия будет оказывать лишь косвенное влияние на поведение этих траекторий. В случае протекания одной обратимой реакции размерность многообразия химического равновесия будет на единицу меньше размерности концентрационного симплекса, соответствующего всей рассматриваемой многокомпонентной смеси. Это и понятно, так как выбранным условиям соответствует одно дополнительное уравнение связи. Естественно, каждое из многообразий химического равновесия будет обладать своей термодинамико-топологичес кой структурой, при> ем в основу различия этих структур может быть также положено общее число и взаимное расположение особых точек рассматриваемого многообразия. [c.195]

В последующем изложении особенности процесса ректификации тройных систем будут рассматриваться как аналитически, так и графически с помощью треугольных диаграмм обоих типов. Применение последних основано на присущем им удобном свойстве выравненных точек, вытекающем из соотношений материального баланса, сог.ттасно которому в по.ле диаграммы фигуративная точка смеси двух систем располагается на прямой, соединяющей фигуративные точки смешиваемых систем. [c.252]

Рис. VI 1.6. Ход процесса ректификации тройной сиеев на треугольной диаграмме при ц <

Расчет процесса ректификации трехкомшонентной системы, кроме описанного аналитического метода от тарелки к тарёл- ке , может производиться также графическими методами, используя разл ичные способы графического представления данных о фазовом равновесии. Одним из таких способов является изображение равновесия в виде треугольной диаграммы, использование которой для рассматриваемой цели показано на рис. 90. [c.233]

Рабочая линия а—с, соответствующая конечной стадии разгонки, пересекает ось ординат в точке 48% (мол.), а вертикальную линию, проведенную через = 81% —в точке Через точку XJ = 0,5% проводят линию, параллельную оси ординат, до пересечения с диагональю в точке е. Соединяют точки иен получают прямую, которая является рабочей линией процесса ректификации для исчерпывающей части колонны. Начиная от точки (1, вычерчивают ступени разделения для укрепляющей части колонны. Эти ступени располагаются между кривой равновесия и рабочей линией 1—й для укрепляющей части колонны достаточно иметь 4 ступени разделения. Затем откладывают ступени разделения от точки (1 вниз и между равновесной кривой и рабочей линией процесса для исчерпывающей части колонны (1 — е получают всего 13 ступеней. Если кривая равновесия построена в мелком масштабе (примерно 25x25 см) или подходит очень близко к диагонали, то рекомендуется участок диаграммы, лежащей между 10 и 0%, отдельно вычертить в большем масштабе, как это показано в левой части рис. 63 такой прием облегчает построение ступеней разделения. [c.105]

Для конечного флегмового числа рассчитать ЧЕП по такому же методу значительно сложнее [71]. Чильтон и Кольборн [163] описали приближенный графический метод расчета ЧЕП, который представляет собой дальнейшее развитие метода Мак-Кэба и Тиле. Он пригоден для всех смесей, для которых известна кривая равновесия. При этом в рассматриваемом интервале концентраций рабочая линия процесса ректификации для укрепляющей части колонны не должна подходить слишком близко к кривой равновесия. Задача сводится к тому, чтобы подобрать подходящее среднее значёние движущей силы, совпадающее с величиной обогащения, соответствующей единице переноса. На диаграмме равновесия в обычном порядке вычерчивают рабочую линию и через точку проводят вертикальную линию, которая пересекает рабочую линию в точке а кривую равновесия — в точке Уь На рис. 79 такое построение схематически пояснено для отдельного участка диаграммы равновесия при этом на рис. 79а кривая равновесия проходит менее круто, чем рабочая линия, а на рис. 796 линии параллельны между собой. [c.125]

Например, для анализа предельных стационарных состояний процесса ректификации использовалась теория четких и получетких разделений, являющаяся составной частью общего термодинамико-топологического анализа. В рамках такого подхода математическое описание процесса ректификации в колонне бесконечной высоты, функционирующей в режиме полного орощения, сво-цится к математическому описанию возможных предельных типов разделения. Такое описание может быть получено на основании анализа структуры диаграммы фазового равновесия рассматриваемой реакционной смеси. [c.182]

При расчете процесса ректификации часто пользуются диаграммой равновесия у - X (см.рис. 1.6,6), которая построена следующим образом по оси абсцисс отложено содержание низкокипящего компонента в мольных долях в жидкости (х), а по оси ординат - содержание того же компонента в мольных долях в паре (у). На рис. 1.6,6 показана диаграмма для двухкомпонентной смеси бензол-толуол при постоянном давлении. По оси ординат отложено мольное содержание НК (бензола) в паре, а по оси абсцисс - мольное содержание НК в жидкости при равновесии. Диагональ соответствует равному содержанию НК в жидкости и паре (х = у). [c.15]

На конфигурацию поверхностей давления во всем диапазоне трехкомнопентных составов сильно влияют (но Т1е являются полностью определяющими) особенности трех ограничивающих бинарных систем. Другими словами, поверхности, соединяющие три бинарные системы, могут иметь впадины и хребты, которые расположены в соответствии с точками максимума п минимума, имеющимися на периметре концентрационного треугольника (или диаграмме составов). Часто трехкомпонентная система, содержащая два и более азеотропа с минимумом температуры кинения, характеризуется наличием впадины на поверхности температуры, которая обусловливается существованием бинарных азеотропов с минимумом температуры кипения, однако наличие бинарных азеотропов ио гарантирует существование тройного азеотропа. Для точного определения конфигурации этих поверхностей необходимы обширные экспериментальные данные по всей площади концентрационного треугольника. Однако, как только станут известны эти поверхности, становится и очевидным общее направление протекания процесса ректификации. [c.221]

В области гетерогенных равновесий диаграммы систем жидкость-пар и жидкость - твердое тело характеризуются наличием особых точек различной компонентности, что налагает определенные ограничения на процессы ректификации и кристаллизации. Синтез сложных технологических схем, как однородных, так и неоднородных, позволяет выявить оптимальные схемы. Все перечисленные объекты исследования нелинейны, зачастую имеют прямые и обратные связи, и их моделирование впрямую исключает возможность обобщения полученных результатов. Привлечение различных топологических приемов и методов, основанных на топологических инвариантах, позволяет создать общую качественную теорию в области колебательных химических реакций, где в параметрическом пространстве наряду со стационарными точками наблюдают, устойчивые, неустойчивые, а также устойчиво-неустойчивые предельные циклы. В области гетерогенных равновесий появляется возможность создать общую теорию распределения стационарных точек и сепаратрических многообразий, ограничивающих развитие процессов ректификации и кристаллизации и разработать алгоритмы синтеза оптимальных схем разделения. [c.57]

Пользуясь тепловой диаграммой, также легко определять скрытую теплоту парообразования раствора, количество тепла, необходимое для проведения процессов конденсации и исиарепия смесей, например количество тепла, которое должно быть подведено к кипятильнику и отнято в конденсаторе ректификационной колонны при проведении процесса ректификации смеси. [c.24]

Графический метод расчета ректификационных колонн для ректификации бинарнь[х систем ирн помощи диаграммы равновесия имеет существенные недостатки. При построении расчетных диаграмм принимается, что теплота испарения обоих компонентов имеет одну и ту же величину. Вследствие этого устанавливается постоянство количества пара и жидкости для любого сечения колонны. Это положение при измерении весов протекающих в колонне пара и жидкости в кГ соблюдается редко. Поэтому измерение масс ведут в кмоль, а концентраций в % мол. Переход от весового измерения к молевому требует затраты времени и делает расчет неудобным. Кроме того, изложенный в гл. П1 метод расчета не раскрывает роль многих важных факторов, которые характеризуют процесс ректификации с гермодинамической точки зрения. Поэтому представляет большой интерес метод расчета ректификации бинарных смесей при помощи тепловой диаграммы. [c.79]

Алявдин Н. А. Графический метод расчета процесса ректификации бинарной смеси при помощи диаграммы J—1—X. — Химическое машиностроение , 1940, № 11—12, с. 1—4. [c.345]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология