Теоретические тарелки бинарные

Далее построение проводим описанным ранее способом как для случая разделения бинарной смеси через точку О проводим 5-линию, полученную точку С соединяем с точкой В, а между равновесной кривой и образовавшейся ломаной линией АМН В строим ступенчатую линию. В результате указанных построений получим следующее число тарелок, потребное для заданного разделения = 4,5 (для середины), и Л з = 3 (для низа колонны). При к. п. д. тарелок Е =.0,5 получим . /VI = 4, = 9 и N3 = 4 (одна теоретическая тарелка в нижней части колонны соответствует кипятильнику). V [c.114]

Понятие теоретической тарелки вытекает из представлений о процессе, происходящем на тарельчатой колонке (см. схему на рис. 232). Пары кипящей бинарной смеси проходят через слой жидкости на отдельных [c.219]

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]

Изложенный графический метод анализа процессов тепло- и массообмена бинарной двухфазной смеси применяют при расчете ректификационных колонн. Одной из задач расчета колонны является определение минимально необходимого числа тарелок в ней. В связи с этим вводится понятие теоретической тарелки . На теоретической тарелке происходит идеализированный процесс тепло- и массообмена между жидкостью и паром, отличающийся от действительного следующими особенностями [c.21]

В настоящей работе сделана попытка уточнить понятие теоретическая тарелка в газовой хроматографии сравнением и отождествлением его с понятием теоретическая тарелка в противоточных процессах разделения, а также приведены некоторые формулы расчета числа теоретических тарелок по выходным хроматографическим кривым в случае разделения бинарной смеси. [c.36]

На рис. 7.1 слева схематично показаны три смежные теоретические тарелки —1, г и 1+1, а справа — изобарический график ( — х,у бинарной смеси нормального типа. На /-ю тарелку поступают два потока с нижележащей тарелки +1 — поток паров С,+1 с температурой /,+ь а с вышележащей тарелки /—1 — более холодный поток флегмы (жидкости) с температурой /, 1. Так как рассматриваются тарелки теоретические, то после контактирования с -й тарелки уйдут равновесные потоки О,- и gi с температурой ti, промежуточной между / +1 и /, 1. Как видно из графика, в результате контакта и массообмена [c.111]

Процесс многокомпонентной ректификации в общем виде описывается системой дифференциальных и алгебраических уравнений с граничными условиями, заданными алгебраическими уравнениями. Указанная система уравнений не имеет аналитического решения п поэтому решается численными методами. При расчете тарельчатых аппаратов шаг интегрирования удобно выбирать таким, чтобы Т жидк— пара что соответствует расчету по теоретическим тарелкам. Этот метод получил название расчета от тарелки к тарелке . Он широко распространен при расчете бинарной ректификации. Однако при применении этого метода к расчету много- [c.283]

Результаты предварительных исследований были проверены и подтверждены при азеотропной ректификации бинарных смесей углеводородов Сд с избытком метилформиата на лабораторной колонне, соответствующей 60 теоретическим тарелкам. [c.33]

Известно очень мало моделей, адекватно описывающих многокомпонентные ионообменные равновесия при движении смеси компонентов в сорбционной колонке. Одной из широко известных моделей равновесий, которая используется и в динамике, является модель многокомпонентного обмена равновалентных ионов при постоянных бинарных коэффициентах разделения [1]. Она полностью эквивалентна [1, 2] системе многокомпонентных ленгмюровских изотерм сорбции [ 1 ]. Для таких многокомпонентных ионообменных систем разработана математическая теория, которая позволяет проводить расчет многокомпонентных хроматограмм в ионообменной колонке с использованием бинарных коэффициентов разделения на основе идеальной динамической модели [1]. В идеальной динамической модели не учитываются размывающие эффекты в сорбционной среде, которые описываются обычно основным параметром колонки - высотой эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ) [3]. Недостатком многокомпонентной ленгмюровской модели равновесий является предположение о постоянстве упомянутых коэффициентов разделения. Это постоянство не соблюдается на практике и является идеализацией далекой от реальности. [c.70]

Определяется число теоретических тарелок. Обычно его с достаточной для практики точностью определяют по графику Джиллиленда (рис. П-ЗО), который построен на основе точных термодинамических расчетов для большого числа бинарных и многокомпонентных смесей методом от тарелки к тарелке . При вы- [c.97]

Число теоретических тарелок (ЧТТ) при ректификации бинарных смесей определяют, решая совместно уравнения равновесия фаз, материального и теплового балансов. При этом используется графический метод расчета ЧТТ (метод Мак-Кеба и Тиле), При ректификации многокомпонентных смесей ЧТТ определяется методом от тарелки к тарелке , приближенными (например, по Львову— [c.249]

В последнее время в литературе появились теоретические исследования, авторы одного из которых [5] для бинарной смеси рассматривают влияние инертного компонента на коэффициенг массопередачи и в итоге на КПД тарелки ректификационной [c.84]

Из этого разъяснения следует, что минимальное число тарелок, необходимых для разделения данной системы, можно найти, произведя построение ступенчатой линии, составленной из горизонтальных и вертикальных отрезков, вписанных между кривой равновесия и линией равного состава, начиная от точки ( 1> У1) и кончая точкой Я (x J, а). Каждая вершина этой ломаной, лежащая на линии равновесия, отвечает одной теоретической ступени контакта. В данном конкретном случае на линии равновесия лежат три вершины Л, С и ступенчатой линии, и поэтому минимальное число ступеней контакта, необходимое для разделения рассматриваемой бинарной системы, равно трем-двум тарелкам и парциальному конденсатору, играющему роль одной теоретической ступени контакта. [c.259]

Расчет колонн для ректификации многокомпонентных смесей, в частности определение числа теоретических тарелок и минимального флегмового числа, основан на тех же принципах, что и расчет колонн для ректификации бинарных смесей. Все наиболее распространенные методы расчета основаны на методе Сореля и общепринятых допущениях, упрощающих его. Поэтому уравнения материальных балансов и рабочих линий для бинарных смесей применимы в этом сл чае по отношению к каждому компоненту, а процедура определения числа теоретических тарелок в колонне характеризуется теми же ступенчатыми вычислениями от тарелки к тарелке при помощи этих рабочих линий и данных фазового равновесия. Однако здесь возникают значительные дополнительные затруднения. [c.77]

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]

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]

При расчете числа теоретических тарелок в ДС можно пользоваться обычным графическим методом расчета процесса дистилляции бинарной системы КНз — Н О [28]. Коэффициент полезного действия тарелки в связи с большим брызгоуносом (до 30% массы [c.146]

Увеличивать число тарелок против теоретических приходится потому, что воздух содержит третий компонент—аргон, температура конденсации которого (—185,8 °С) лежит между температурами конденсации кислорода и азота. Вследствие этого аргон собирается в основном на тарелках, расположенных в средней части колонны. При получении одного из продуктов высокой концентрации, аргон в большем количестве примешивается к отходящему продукту низкой концентрации при получении чистого кислорода—к отбросному азоту, а при выработке чистого азота—к отбросному кислороду, в котором тогда содержится до 4,3% аргона. Поэтому при расчете процесса ректификации воздуха как бинарной смеси приходится для компенсации влияния аргона увеличивать число тарелок в колонне, принимая для них пониженные значения коэффициента т т.ср.- [c.101]

Рассмотрение воздуха как бинарной смеси, т. е. игнорирование содержания в ней аргона, приводит к тому, что определенное в результате такого расчета теоретическое число ректификационных тарелок значительно отличается от числа действительных тарелок, для перехода к которому пользуются чрезвычайно низким фиктивным значением к. п. д тарелки (значение к. п. д. в случае ректификации воздуха принимается равным [c.123]

Расчет воздухоразделительных аппаратов в предположении, что воздух является бинарной смесью N2—О2, т. е. без учета присутствия аргона, не дает правильного представления о необходимом числе теоретических ректификационных тарелок и их распределении между концентрационной и отгонной секциями верхней колонны. Вследствие этого для перехода к числу реальных ректификационных тарелок приходится пользоваться необоснованным и весьма низким к. п. д. тарелки порядка [c.131]

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]

Изучению этого процесса посвящены труды А. М. Трегубова, А. И. Скобло и С. Н. Обрядчикова, установивших характерные особенности нроцесса и основные положения его термодинамической теории, покоящейся на гипотезе теоретической тарелки. Изложенный ниже метод расчета ректификации бинарных углеводородных систем в присутствии перегретого водяного пара основан на теоретических положениях, в значительной стенени разработанных упомянутыми выше исследователями, но облекает их в другую, на наш взгляд более удобную форму, позволяющую вести не только качественный, но и количественный учет явлений на всех ступенях процесса. [c.229]

Из рассмотрения режима полного орошения можно заключить, что каждая такая конода отвечает одной теоретической тарелке. Проходящая через концы этих конод огибающая кривая достаточно близко характеризует ход ректификации, и поэтому в последующем изложении именно с помощью таких кривых будет описываться ход разделения бинарных гомоазеотропов в присутствии разделяющего агента. [c.331]

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]

Ректификация бинарной смеси. В первом приближении при моделировании процесса ректификации колонна описывается по теоретическим ступеням (тарелкам). Так, двадцатитарелочная колонна с эффективностью тарелки, равной 70%, может быть адекватно заменена четырнадцатиступенчатой теоретической равновесной колонной, каждая из ступеней которой имеет разделительную способность, равную /о,7 от разделительной способности тарелки описываемой неидеальной колонны. На рис. У1П-8 схематически представлена эквивалентная теоретическая тарелка, характеризуемая равновесием между поднимающимся паром и жидкостью, покидающей данную ступень, что для бинарной смеси (для л-й ступени) может быть выражено следующим образом [c.157]

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]

Фазовое, равновесие на теоретической тарелке для бинарной смеен описывается следующей системой уравнений [c.201]

Исследуемая тройная система относится к системам простейшего типа, не имеющим бинарных и тройных азеотропов. Опыты проводились на описанной ранее [1, 2] секционной насадочной колонке, позволяющей определять изменение состава исследуемой жидкости по всей высоте аппарата. Эффективность по стандартной системе бензол — четыреххлористый углерод в целом для колонки была равна 11,4 теоретическим тарелкам, а по секциям —3,6 1,6 2,2 1,9 2,1 теоретическим тарелкам (отсчет секций от куба ко-лощда). После установления в колонке стационарного состояния определялась ее эффективность, а также эффективность секций при флегмовом числе 7 = оо с помощью построенной ранее диаграммы зависимости числа теоретических тарелок от концентрации четыреххлористого углерода в жидкости [2]. [c.68]

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]

В. Г. Фастовский и Ю. В. Петровский [4] выполнили ступенчатым методом (от тарелки к тарелке) серию расчетов процесса ректификации трехкомпонентной смеси азот — аргон — кислород при условиях, существующих в колонне низкого давления воздухоразделительного аппарата, и показали, что содержание аргона в зонах повышенной концентрации зависит от состава азота, выходящего сверху из колонны по мере приближения его к составу, равновесному флегме, возрастает содержание аргона в зонах повышенной концентрации. Установлено, что для получения 99,5%-ного кислорода и отбросного азота с 3% кислорода колонна должна быть эквивалентна 30 теоретическим тарелкам так как обычно в колонне устанавливается 36 или 48 тарелок, то фактически их к. п. д. составляет 0,83 или 0,63 соответственно. Присутствие аргона сильно влияет на ректификацию воздуха рассмотрение воздуха как бинарной смеси азота и кислорода приводит к ошибочным результатам, для корректирования которых пользуются необоснованно низкими значениями к. п. д. тарелок — порядка 0,25—0,30. [c.104]

В зависимости от вида раздаляе <1ой с.меси математические модели можно подразделить на модели бинарной и многокомпонентной ректификации. Оба видд моделей могут быть построены либо на основании. принятой концет 1И теоретической ступени разделения, либо на основании модали практической тарелки с определенными допущениями 7]. [c.63]

Расчет процесса ректификации гомогенных бинарных смесей был впервые разработан Сорелем [9,10] в 189Я—1899 гг. Этот исследователь построил свой метод на использовании равновесных соотношений (кривых фазового равновесия) и уравнений материального и теплового балансов для определения состава жидкости и пара на каждой тарелке. Упомянутый способ, названный по имени своего автора ступенчатым методом Со-реля, получил всеобщее признание и долгое время был единственным методом для определения числа теоретических ступеней (тарелок) процесса ректификации. Основным его недос [c.14]

Папример, работы Ундервуда, посвященные математической разработке метода расчета числа теоретических тарелок и минимального флегмового числа для идеальных трехкомпонентных [82, 83] и многокомпонентных [84—86] смесей, основаны на предпосылке равенства абсолютных концентраций на соседних тарелках при Выип и п=оо. То же самое относится и к работе Харберта [71], в которой сам автор отмечает, что предлагаемые им уравнения получены на основании аналогии с подобными уравнениями для идеальных бинарных смесей. [c.95]

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]

Максймальное содержание аргона на тарелках нижней колонны обычно не превышает 1,5% в паре и 2,5% в жидкости. Только при очень большом числе тарелок в колонне и отборе азотной флегмы с очень малым содержанием кислорода содержание аргона в жидкости на тарелках может достигать 5% и даже больше. Число теоретических тарелок при расчете процесса ректификации по диаграмме равновесия для тройной смеси практически такое же, как и при расчете по диаграмме для бинарной смеси кислород — азот. Однако расчет процесса ректификации тройной смеси в нижней колонне необходим для определения содержания аргона в азотной флегме и кубовой жидкости, без чего не может быть проведен расчет процесса ректификации в верхней колонне. [c.139]

Соотношение между числами теоретических тарелок, получаемыми при рассмотрении процесса ректификации воздуха как тройной и как бинарной смеси, зависит от концентраций продуктов разделения и флегмовых чксел в колонне и может изменяться в широких пределах. Это соотношение увеличивается по мере повышения содержания аргона на тарелках и по мере [c.144]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология