Флегмовое число бинарные

С увеличением флегмового числа, как и при ректификации, возрастает степень разделения и уменьшается высота мембранной колонны в пределе (Я = оо) можно получить максимально возможное при данных условиях разделение бинарной смеси. При этом высота колонны минимальна. Составы газовых потоков в каждом сечении напорного и дренажного прост- [c.219]

Обычно при расчете ректификации бинарной смеси заданы расход, состав и состояние исходной смеси, а также составы дистиллята и кубового остатка. Первые два уравнения из системы (111.57) используют для определения расходов дистиллята и кубового остатка, а третье и четвертое уравнения — для определения тепловых нагрузок кипятильника и дефлегматора при выбранном флегмовом числе. [c.58]

Для определения числа теоретических ступеней, необходимых для осуществления процесса бинарной ректификации, кроме параметров исходной смеси и составов куба и дистиллята нужно задать флегмовое число и номер теоретической ступени, на которую подается питание. Выбор последней обычно производится в процессе расчета, так, чтобы общее число ступеней было минимальным. Оптимальной чаще всего является подача питания на первую (считая сверху) ступень, с которой стекает жидкость, содержащая меньше легколетучего компонента, чем в исходной смеси. [c.58]

Примем, что исходная смесь является бинарной и минимальное флегмовое число определяется условиями фазового равновесия на тарелке питания. Примем далее, для простоты, что продуктами разделения являются практически чистые компоненты, т. е. [c.259]

Минимальное флегмовое число, необходимое для разгонки идеальной бинарной смеси, вычисляют по следующей формуле [c.117]

Минимальное число теоретические ступеней разделения и минимальное флегмовое число для процессов разделения некоторых бинарных низкокипящих смесей [c.257]

Аналогично, как и в случае разделения бинарной смеси, минимальное флегмовое число можно определить по уравнению (12.52) — например, по компоненту А1 [c.302]

Чтобы определить число тарелок, необходимых для разделения такой смсси, так же как и в случае бинарной смеси, требуются наличие кривой равновесия фаз и выбор флегмового числа (кратность орошения). Основная сложность расчета таких колонн обусловливается трудностью построения кривой равновесия фаз, так как для системы, состоящей из п компонентов, каждому значению температуры и давлеиия соответствует п—2 степени свободы, т. е. из п—1 концентраций компонентов в паровой фазе и ге—1 концентраций в жидкой фазе произвольно могут быть выбраны /г—2 концентрации. Естественно, что чем большее число компопентов входит в состав системы, тем труднее решается задача. [c.189]

Минимальное флегмовое число для бинарных смесей в зависимости от относительной летучести может быть определено из следующего уравнения [c.76]

На основании анализа полученных данных эти авторы приш ли к заключению, что аппарат пригоден только в малотоннажных производствах. На основании своих опытов, произведенных на четырех бинарных смесях (изопропиловый спирт—вода, ацетон— вода, метиловый спирт—вода, этиловый спирт—вода) при флегмовом числе, равном бесконечности, авторы предложили формулу для определения коэффициента массопередачи для аппаратов рассматриваемого типа [c.306]

Последовательность выполнения технологического расчета на основе их наиболее полного математического описания в первую очередь зависит от принятого метода решения общей системы уравнений. Подробно этот вопрос рассматривается в соответствуюш ем разделе данной главы. При выполнении технологического расчета процессов ректификации бинарных и многокомпонентных смесей на основе приближенного математического описания рекомендуется такая последовательность расчета выбор рабочего давления в колонне, расчет материального баланса колонны по внешнему контуру, определение флегмового числа и числа теоретических тарелок, составление теплового баланса колонны, определение внутренних материальных потоков в колонне. Поскольку выбор рабочего давления в колонне является общим для всех методов расчета процессов разделения, этот вопрос (наряду с выбором независимых переменных) также рассматривается в данном параграфе. [c.27]

Разделяется бинарная смесь низкокипящего и высококипящего компонентов составы дистиллята и парофазного сырья Уд и по низкокипящему (первому) компоненту заданы. Рабочая линия (линия встречных неравновесных потоков) У в =/(Х) характеризуется точками 1 и 2 в точке 1 Х=0, У = (Уо/(Ф+1), в точке 2 X = Хв =-Уц, У= Уо, Ф -флегмовое число - задано. Задано также давление Р в колонне и константы уравнения Антуана Л,-, 81, С, для каждого компонента. Расчет равновесных точек по кривой равновесия выполняется аналогично предыдущему примеру с подбором температуры и состава в точке равновесия. Для расчета рабочей линии необходимо иметь >равнение рабочей линии в форме линейного уравнения регрессии [c.26]

Разделяется бинарная смесь низкокипящего и высококипящего компонентов. Состав дистиллята Уд и парофазного сырья Уг по низкокипящему (первому) компоненту заданы. Рабочая линия (линия встречных неравновесных потоков) У в = /(X) характеризуется точками 1 и 2 в точке 1 Х=0, У = Уо (Ф+1), в точке 2 Х=Хв=Уо, У = Уо , Ф -флегмовое число - задано. Задано также давление Р в колонне и константы уравнения Антуана А,, 81, С, для каждого компонента Уя и Ук (см.рис. 1.12) равны.соответственно У/ги Ул. [c.30]

Эффективность процессов разделения смесей зависит также от числа теоретических ступеней и флегмового числа. На рис. 1.4 показана зависимость между числом теоретических тарелок и составом головного продукта для бинарной смеси при различных значениях относительной летучести. При снижении значения -а от 1,50 до 1,2 для получения продукта чистотой 99% требуется увеличение числа теоретических ступеней с 23 до 61, т. е. больше чем в 2 раза. Путем повышения флегмового числа можно уменьшить необходимое число теоретических ступеней контакта. Однако это влечет за собой повышение затрат энергии как на испарение продукта, так и на охлаждение и конденсацию дистиллята. Поэтому на практике следует предпочтение отдавать не повышению числа тарелок в колонном оборудовании, а совершенствованию их конструкции. [c.24]

Обычно при расчете бинарной ректификации заданы расход, состав и термодинамическое состояние исходной смеси, а также требуемые составы дистиллята и кубового остатка. Исходя из этих данных, можно с помощью системы уравнений (3.66), (3.67) определить расходы дистиллята и кубового остатка, а также тепловые нагрузки кипятильника и дефлегматора при выбранном значении флегмового числа. [c.110]

УК2) идентичен составу получаемого конденсата, флегмы, дистиллята Ха (ХА2, х 2> Х[2,. .., л к2)> это соответствует точкам пересечения рабочих линий с диагоналями квадратов у—х. Разделяющий эффект колонны существенно зависит от флегмового числа Я = ь/п. Оптимальное значение К, как и в случае бинарных смесей, определяется здесь технико-экономическим расчетом на базе минимального флегмового числа Для расчета последнего в литературе приводятся различные методики. [c.1097]

При расчете ректификационной установки известен состав исходной смеси х а, х в, х с) и можно задаться концентрациями одного из компонентов (например, наиболее летучего) в дистилляте (х ,д) и в кубовом остатке (х , о). Исходя из относительной летучести компонентов принимают значения Хв,я и д, после чего определяют по уравнениям материальных балансов концентрации компонентов смеси в кубовом остатке (x , , и х с)- Выбрав рабочее флегмовое число R, напишем уравнения рабочих линий всех компонентов (по аналогии с процессом разделения бинарных смесей) [c.549]

Приближенный метод расчета. Для приближенной оценки требуемого числа теоретических тарелок рекомендуется метод, который базируется на замене многокомпонентной смеси бинарной, состоящей из двух упомянутых выше ключевых компонентов А и В). Задаваясь концентрациями последних в дистилляте и кубовом остатке, можно прп известном среднем коэффициенте относительной летучести (е д) определить по формуле (Х1.23) требуемое минимальное число теоретических тарелок (в случае Н = оо). По вычисленному значению зная и реальное флегмовое число Н, находят требуемое число теоретических тарелок п с помощью графика (рис. Х1-21), где представлена зависимость (п — /г , )/(/г + )=/[(/ — / )/(/ + 1) 1. Минимальное флегмовое число определяют по формуле [c.551]

Если в аналитическом расчете колонны было принято достаточно большое флегмовое число, то, ведя расчет, например, с низа отгонной секции и переходя от тарелки к тарелке по высоте колонны, мы в конечном счете должны подойти к ее питательной секции. Уже из анализа процесса бинарной ректификации нам известно, что питательная секция может в известных пределах перемещаться по высоте колонны. Возникает вопрос, какую же из последовательных тарелок отгонной секции считать ее последней тарелкой, на каком ее уровне прекратить использование соотношений материального баланса отгонной секции и перейти к использованию уравнений, характеризующих работу укрепляющей секции. [c.457]

В сложной колонне, как и в бинарной, число теоретических тарелок является функцией флегмового числа, уменьшается с увеличением последнего и достигает некоторого минимума при бесконечно большом значении g/D. На основе концепции ключевых компонентов вывод формулы для минимально необходимого числа тарелок при ср = со ничем не отличается от ранее рассмотренного вывода для бинарной системы. [c.471]

Распределение компонентов бинарной смеси по высоте ректификационной колонны наглядно показывает графическая модель Мак Кеб —Тиле [126], в которой, приняв количество паров (моль) по высоте колонны постоянным, рабочие линии (концентрации встречных потоков пара и жидкости) получаем прямыми в укрепляющей части колонны линия ВО (рис. 5.7), в исчерпывающей части колонны линия ЕВ. Минимальному флегмо-вому числу (обеспечивающему заданные концентрации вверху и внизу при бесконечном числе ступеней изменения концентраций) соответствует положение рабочих линий ЕС н С0 бесконечному флегмовому числу (отбор кубовой жидкости и дистиллята не производится) —ЕА я АО. При условии равенства концентраций жидкости, стекающей с укрепляющей части колонны, с концентрацией жидкости питания и подаче в колонну питания, подогретого до температуры кипения, геометрическим местом точек пересечения рабочих линий укрепляющей и исчерпывающей частей колонны является линия АВ (рнс. 5.8), При недогреве до температуры кипения питания точка пересечения рабочих линий лежит на линии АС и соответственно на линии АО при частичном перегреве питания, на линии АЕ при парообразном питании и на линии АН при питании перегретым паром. Положение линий пересечения описывается уравнением [127] [c.153]

РИС. 5.7. Положение рабочих линий в колонне при разделении бинарной смеси, подогретой до температуры кипения, и равенстве составов питания и жидкости, стекающей из укрепляющей части на тарелку питания. Эпюра концентраций низкокипящего компонента по высоте колонны Xw АВР) при минимальном флегмовом числе. [c.154]

При этом должны быть известны основные материальные потоки в аппарате 0 , О, (3 а также параметры модели, коэффициент продольного перемешивания в жидкой фазе Оэф и коэффициент массообмена между увлекаемой кристаллами пленкой и потоком флегмы Му- Количество увлекаемой кристаллами пленки О зависит от коэффициента захвата к и величины потока кристаллов В свою очередь, последний обеспечивает необходимый поток флегмы то есть некоторое флегмовое число Ф, которое оказывает большое влияние на эффективность работы всей колонны. Так, проведенные расчеты для О = = 0,525 кг/(м с) степени извлечения 0,4 к = 0,35 Сц = = 0,98 кг/кг Лiv = 9,2 l0- кг/(м -с) Оэф — 0,101 10- м /с показали, что при увеличении Ф наблюдается резкое падение высоты зоны обогащения, и она стремится к некоторой постоянной величине в зависимости от исходной концентрации со (рис. 2.20). Таким образом, для успешного решения задачи по определению геометрических размеров аппарата, обеспечивающего заданную производительность и качество продукта, необходимо знать ряд величин —Оэф, а, зависящих как от технологических параметров процесса, так и от конструктивных особенностей аппарата. В то же время в литературе пока практически отсутствуют данные ио большинству из этих величин, за исключением, пожалуй, работы [32], где значения АЬ, Оэф, х были получены для шнековых кристаллизаторов при разделении бинарных эвтектических смесей /г-ксилол — о-ксилол и п-ксилол — бензол. [c.112]

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]

В табл. 11.5 иллюстрируется указанная процедура расчета применительно к разделению пятикомпонеитиой смеси АВСПЕ на чистые компоненты [43]. Для данной смеси имеется 10 подгрупп из 2, 3, 4 и 5 компонентов, для разделения которых могут быть использованы 20 подсистем. При расчете разделения бинарных смесей А В, ВС, СО и ОЕ ка чистые комяоненты определяют оптимальные условия разделения давление, флегмовое число н число теоретических тарелок. Затем рассматривают разделение трехкомпонентных смесей н определяют опти-мальную схему по минимуму приведенных затрат. Например, для смеси АВС сравнивают стоимость разделения по схемам [c.135]

Уравнение (III.51) устанавливает взаимно однозначное соответствие между минимальным флегмовым числом и каждой парой равновесных составов х и жидкой и паровой фаз данной бинарной системы. [c.153]

Предельное недостижимое значение минимального флегмового числа для рассматриваемого парового пнтания укрепляющей колонны, очевидно, пайдется для условия = О по составом бинарной ОПК д при помощп уравнения (VII.65) [c.361]

Числа тарелок в укрепляющей и исчерпывающей частях колонны при рабочих флегмовых числах могут быть найдены с помощью известных методов, применяемых для расчета процессов обычной ректификации бинарных смесей. В работах по [c.247]

Различия в мольных энтальпиях испарения могут оказывать заметное влияние на число теоретических ступеней разделения особенно при малых флегмовых числах или при малой относительной летучести компонентов и высокой разделительной способности колонны. Графический метод Мак-Кэба и Тиле в этом случае заметно усложняется, так как при этом рабочие линии процесса ректификации не являются прямыми. Однако видоизменение метода Мак-Кзба и Тиле, предложенное Фишером [134], относительно упрощает графические построения. Биллет [135] вывел уравнения для расчета рабочих линий, соответствующих процессу ректификации бинарных смесей при различных мольных энтальпиях испарения компонентов. Тум [136] разработал метод прямого расчета числа теоретических ступеней разделения при ректификации идеальных бинарных смесей с конечным флегмовым числом, в котором учтены различия в энтальпиях испарения. [c.98]

Разработаны многочисленные методы расчета параметров процесса ректификации для идеальных многокомпонентных смесей, которые подробно изложены Торманном [177]-, а также Эллисом и Фрешуотером [178]. Особо следует отметить приближенную формулу Кольборна [179] и Андервуда [180], позволяющую определять минимальные флегмовые числа. Простой приближенный метод расчета минимального числа теоретических ступеней разделения при V = оо принадлежит Фенске [181], который с целью упрощения рассматривает многокомпонентную смесь как бинарную. При этом условно принимается, что в смеси преимущественно содержатся ключевые компоненты, температуры кипения которых образуют постепенно возрастающую последовательность, а разности температур кипения для различных соседних компонентов смеси примерно одинаковы. Если через обозначить содержание низкокипящего ключевого компонента, содержание которого в кубовом продукте невелико, а через х — содержание высоко-кипящего ключевого компонента, содержание которого невелико в головном продукте, то уравнение Андервуда—Фенске для расчета минимального числа теоретических ступеней разделения будет иметь вид [c.135]

Шапиро [207] вывел уравнение для расчета состава кубовой жидкости и жидкости на п-ой тарелке в зависимости от давления при ректификации идеальных бинарных систем с бесконечным флегмовым числом. [c.153]

Приняв за основу метод Мак-Кэба и Тиле, Шубринг [2511 разработал программу расчета процесса разделения бинарных смесей, предназначенную для ЭВМ IBM 705. Допустив вполне практически приемлемые упрощения, в соответствии с которыми мольная энтальпия испарения не зависит от состава смеси, а энтальпия растворения равна нулю, с помощью этой программы можно рассчитать число теоретических ступеней разделения для двухкомпонентных смесей, как идеальных, так и неидеальных, в том числе азеотропных смесей. С помощью перфокарт в имеющуюся программу закладывают данные по равновесию, концентрации питающей жидкости, дистиллята и кубовой жидкости. Время решения одной задачи составляет от 15 с до 5 мин. Напечатанная таблица, полученная на ЭВМ, дает для каждой задачи последовательность возможных значений числа теоретических ступеней разделения в зависимости от флегмового числа или от [c.191]

Коэффициент полезного действия колонн с ситчатыми тарелками зависит от различных факторов. Ван-Вийк и Тнссен [431 исследовали работу колонны с восемью ситчатыми тарелками внутренним диаметром 38 мм при высоте уровня жидкости на тарелке 120 мм. При ректификации бинарной смеси н-гептан — метилциклогексан было установлено, что к. п. д. тарелок значительно снижается, если концентрация любого компонента в смеси ниже 0,1% (мол.) В интервале скоростей потока пара от 10 до 27 см/с к. п. д. изменялся в пределах от 86 до 75%. При постоянной скорости пара 17 см/с и концентрации низкокипящего компонента в кубовой жидкости Хв =50% (мол.) к. п. д. увеличивался от 65 до 85% с ростом флегмового числа от 0,54 до 1,0. [c.349]

Пусть, например, имеется смесь, содержащая 54% бензола, 11% толуола, 9% кислола, 8% сольвента и 18% остаток. Заменяем эту смесь при расчете бинарной, содержащей бензол и толуол. При этом количество последнего будет принято равным 46 /о. Это позволит ориентировочно определить число тарелок, необходимых для перегонки смеси при заданном флегмовом числе. Следует иметь в виду, что этот метод игнорирует правило фаз, так как принимает бинарную смесь за многокомпонентную, обладающую многими степенями свободы. Кроме того, следует отметить, что этот метод не позволяет судить о распределении компонентов сложной смеси по тарелкам колонны. [c.120]

Расчет процесса ректификации бинарных смесей проводится обычно в проектном варианте, так как четырех степеней свободы проектирования в этом случае оказывается достаточно для выполнения безытерационных вычислений. Действительно, задавшись содержанием легколетучего компонента в дистилляте и остатке (фактически, полным составом продуктов), флегмовым числом или коэффициентом избытка флегмы и положением тарелки питания, легко определить число тарелок, которое необходимо для [c.33]

Используем четыре степени свободы проектирования процесса ректификации в полной колонне в качестве исходных данных выбираем величины фвг, фр /г, Р, l/N в донолнение к составу сырья, его температуре и давлению в колонне. В результате расчета должны быть найдены выход дистиллята е, флегмовое число В, потребное число тарелок N и полные составы продуктов хвг и Х у1-В указанной Постановке задачи расчет ректификации многокомпонентных смесей полностью идентичен расчету ректификации бинарных смесей, изложенному выше. [c.93]

На опытно-промышленной колонне с 37 колпачковыми тарелками диаметром 300 мм изучено распределение концентрации компонентов живичных скипидаров при ректификации при различных флегмовых числах и нагрузках колонны по пару. Показано, что для получения технического пинена, свободного от Д -карена, укрепляющая часть колонны должна иметь около 30 тарелок. Сравнение распределения компонентов скипидара по высоте ректификационной колонны с распределением а-пинена и Л -карена при ректификации их бинарной смеси показало, что приравнение скипидара к бинарной смеси а-пннен—Д -карен при расчете колонны оправдано. [c.133]

С понятием минимального флегмового числа 9 мин мы познако мились при рассмотрении теории ректификации бинарной системы. То же понятие применяется и в ректификации сложных систем, однако с известным различием. Если для простой колонны, разделяющей бинарную систему при минимальном значении флегмового числа, участок бесконечно малого изменения составов фаз при переходе из одной ступени в другую располагался в области составов питательной секции, то в колонне, разделяющей сложную смесь, таких участков оказывается уже не один, а два и располагаются они не в области составов питательной секции, а по обе стороны от составов питательной тарелки. Таким образом, один из участков бесконечно малого изменения составов располагается в отгонной секции, а другой— в укрепляющей. [c.460]

Как и при абсорбции, разделение смеси в заданных пределах составов возможно лишь при отношении расходов жидкости и пара, превышающих некоторую минимальную величину, т. е. при флегмовых числах / и Я, превышающих минимальные / нн и / 1,ин-Их значения находят, исходя из того очевидного условия, что на всей высоте колонны истинные составы взаимодействующих фаз, связанные уравнениями рабочих линий (У.230) и (V. 231), должны отличаться от равновесных. Для бинарной системы фазовое равновесие описывается уравнением [c.551]

Вообще мон но было думать, что понятие о ключевых компонентах приведет к коренному упрошению и совершенствованию существующих методов расчета. Однако это понятие, произвольно определяющее ключевые компоненты только как пограничные, между которыми производится заданное разделение, используется лишь для некоторых упрощений ступенчатых расчетов, да и то в ущерб их точности. Попытки же некоторых исследователей использовать такое понятие с ббльшил смыслом тоже не дали желаемых результатов, так как получающиеся искомые бинарные кривые фазового равновесия ключевых компонентов оказались в искусственной и сложной зависимости от флегмового числа. В свою очередь, при определении флегмового числа появляется не менее сложная и также условная зависимость флегмового числа от концентрации не только ключевых компонентов, но и всех других. [c.75]