Флегмовое число сложные

Уравнение Фенске — Андервуда. Исследование режима полного орошения сложной колонны, разделяющей многокомпонентную систему, оказывается значительно более трудным, чем в случае простой колонны, вследствие специфических особенностей варьирования концентраций сложной смеси. В самом деле, в двойных системах возможен лишь один способ варьирования состава, а именно dxy = —dx . Специфика же многокомпонентных систем состоит в том, что в них можно осуществить бесконечное множество способов изменения состава фаз. Между тем концентрации продуктов колонны и внутренних потоков паров и флегмы должны обязательно удовлетворять уравнениям материального баланса, для использования которых нужно иметь возможность оперировать ненулевыми количествами L, D ж R. Поэтому в целях исследования картину гипотетического режима полного орошения сложной колонны удобно представлять как процесс ректификации в колонне бесконечно большого сечения, при котором образуются конечные количества целевых продуктов Z) и i из конечного количества сырья L при бесконечно большом флегмовом числе. [c.356]

Жидкостное орошение вверху колонны создается подачей холодного или циркуляционного орошения. Каждое из них имеет и преимущества, и недостатки. Обычно при выделении легких фракций применяют холодное орошение, при выделении более тяжелых — циркуляционное. Кроме верхнего орошения в сложной колонне применяют промежуточные циркуляционные орошения. Анализ фактических показателей работы атмосферных колонн АВТ показывает, что промежуточных циркуляционных орошений должно быть в колонне одно или два третье организовывать, как правило, нецелесообразно, так как при этом дополнительно регенерируется небольшое количество тепла, но н выше расположенных секциях снижаются флегмовое число и четкость разделения, а схема установки усложняется. [c.35]

Специальные методы расчета процесса ректификации, предназначенные для оптимизации технологических схем разделения, рассмотрены в работах [7, 30]. Они основаны на классических уравнениях Фенске — Андервуда и Геддеса. В этих методах предусматривается раздельное определение состава внешних потоков и флегмового числа, что не требует применения сложных итерационных расчетов. [c.126]

Увеличение потока флегмы от колонны I к колонне III объясняется тем, что колонны, расположенные выше, должны иметь такое количество флегмы, которое было бы достаточно не только для данной колонны, но и для колонн, расположенных ниже. Такое взаимно противоположное изменение количества ректификата и орошения в сложной колонне обусловливает резкое изменение флегмового числа, которое может уменьшаться в несколько раз при переходе от вышерасположенной простой колонны к нижерасположенным. [c.181]

Проведенное рассмотрение позволяет сделать важные выводы. Минимальное флегмовое число сложной укрепляющей колонны зависит от класса разделения и определяется желательным составом дистиллята и фазовым состоянием исходного сырья. Что касается состава области предельных концентраций, то для первого класса фракционировки он зависит исключительно от свойств сырья и его состояния. Для второго же класса фракционировки составы фаз соответствующей ОПК определяются еще и числом нулевых концентраций в дистилляте, закрепляемых в начальных условиях разделения. [c.358]

Более сложная задача — выделение этилена из этан-этиленовой фракции. Ректификация осуществляется в колоннах со 110—120 тарелками при флегмовом числе 4,5—5,5. Еще более эффективные колонны, содерн<ащие до 200 тарелок, требуются для выделения чистого пропилена при флегмовом числе около 10. [c.172]

Определение рабочего флегмового числа сложной укрепляющей колонны [c.358]

Теоретически разработанных методов расчета флегмового числа прн ректификации таких сложных смесей, как нефть, пока еще нет. Поэтому его определяют главным образом на основании опыта промышленной эксплуатации. [c.58]

По сравнению с простыми схемами синтез сложных схем с теплообменом требует значительно большего объема вычислений из-за необходимости перебора всех возможных вариантов теплообмена с определением оптимальных условий разделения смесей в каждой колонне (давления, числа тарелок и флегмового числа). [c.138]

Изменение флегмового числа и состава паров по высоте сложной колонны [c.186]

Выраженное через мольные доли произвольного -го компонента сложной системы флегмовое число укрепляющей колонны найдется из уравнения (VII.15) [c.354]

Приведенный анализ режима минимального орошения сложной укрепляющей колонны позволяет с достаточным основанием выбрать величину рабочего флегмового числа. [c.360]

Орошение подается на верх основной колонны для обеспечения необходимого флегмового числа во всех нижерасположенных секциях. Флегма с нижней тарелки каждой секции делится на две части одна часть стекает в отпарную секцию, где от этой жидкости отделяются НКК в результате подвода тепла или водяного пара в нижнюю часть отпарной секции оставшаяся часть жидкости служит орошением для нижерасположенных секций сложной колонны. [c.279]

При отводе всего тепла только на верху сложной колонны поток орошения должен быть достаточным, чтобы обеспечить необходимое флегмовое число во всех нижерасположенных секциях колонны. Однако вследствие отбора боковых погонов в сложной колонне масса паров увеличивается сверху вниз, а масса орошения — снизу вверх. Таким образом, наибольшее флегмовое число в сложной ректификационной колонне соответствует верхней секции III колонна), и в направлении сверху вниз оно уменьшается, что ухудшает процесс ректификации. [c.164]

Использование ЭВМ для расчета речзлфикационной установки, включающей колонну, теплообменнм-кн, насосы и вспомогательное оборудование, позволяет решить более сложную проектную задачу. В частности, могут быть просчитаны два или несколько вариантов решения одной и той же задачи с последующим выбором наилучшего из цих или даже оптимального в технико-экономическом отношении. В качестве критерия оптимальности можно принять минимум приведенных затрат, которые рассчитываются по формуле (11.38). При проектировании ректификационной установки можно ограничиться выбором наилучшего варианта конструкции колонны при фиксированном, например, условно-оптимальном флегмовом числе [минимизирующем функцию N Я 1) или пу (Р +1)]. При этом можно варьировать такие конструктивные характеристики, как тип и параметры контактных устройств, диаметр колонны, межтарельчатое расстояние, в соответствии с дискретными значениями их нормализованных размеров и пределами устойчивой работы контактных устройств. При такой постановке решения оптимальной задачи из расчета приведенных затрат можно исключить затраты на пар, воду и электроэнергию, поскольку они практически не зависят от конструкции колонны, а-)также часть капитальных затрат, мало зависящих от конструкции колонны — стоимость арматуры, трубопроводов, КИП, фундаментов и т. д. Приведенные затраты будут определяться только переменной частью капитальных затрат К, нормативным сроком окупаемости Гн, а также отчислениями на амортизацию Ка и ремонт Кр, определяемыми в долях капитальных затрат. Принимая [19] 7 н = = 5 лет. Ка = 0,1 и Кр = 0,05, получим [c.135]

Флегмовое число по-разному влияет на капиталовложения и эксплуатационные расходы, необходимые для осуществления заданного разделения. Например, при увеличении флегмового числа эксплуатационные расходы увеличиваются, но уменьшается число тарелок, а следовательно, уменьшаются и капиталовложения. В то же время при увеличении флегмового числа в колонне возрастает объем паров и, следовательно, при заданных диаметрах колонны может увеличиваться унос жидкости вследствие этого нужно уменьшить производительность колонны или увеличить ее диаметр. Оптимальное флегмовое число рассчитать сложно. Его можно определить лишь при использовании машинных методов расчета. При проектировании установок ректификации ароматических углеводородов Се флегмовое число обычно получается в пределах 1,2—1,5Д ин- [c.77]

Эксплуатационные расходы, определяемые расходом теплоносителя, возрастают прямо пропорционально величине R (рис. ХП-18, кривая 1). Более сложной является зависимость капитальных затрат от величины флегмового числа. С увеличением R возрастает движущая сила процесса и уменьшается необходимое число теоретических и соответственно действительных ступеней. В итоге при некотором флегмовом числе рабочий объем колонны станет минимальным и, следовательно, минимальной будет ее стоимость. Поэтому зависимость капитальных затрат от флегмового числа имеет минимум (кривая 2). Отсюда следует, что суммарные затраты будет также иметь минимум, который не совпадает с минимумом капитальных затрат. Зависимость суммарных затрат 3 (в рублях) от флегмового числа изображается на рисунке кривой 3. Этому минимуму суммарных затрат соответствует оптимальное значение действительного флегмового числа (Rom)- [c.490]

Остальные величины, которые должны быть заданы для решения системы, например количество и состав питания, флегмовое число и т. д., являются уже зависимыми переменными. Только в этом случае обеспечивается однозначное решение системы нелинейных алгебраических уравнений, описывающих процесс разделения. Чем сложнее процесс ректификации многокомпонентной смеси (несколько вводов питания в колонну и выводов продуктов разделения), тем больше число зависимых переменных. [c.506]

При конечном флегмовом числе проводить подобный расчет значительно сложней [49]. [c.144]

Рассмотренный пример расчета подтверждает заключение А. М. Трегубова о возможности режима минимального орошения как в обеих, так и в одной из секций колонны. Как показано выше, при одном, а ймепно наименьшем возможном, флегмовом числе условия минимального орошения устанавливаются одновременно в обеих секциях сложной колонны. [c.397]

Для определения носледних-хорошими ориентирами могут служить составы дистиллята и остатка, полученные нри расчете режимов полного и минимального орошения колонны, образующие границы, внутри которых методом попыток определяются составы продуктов сложной колонны при рабочем флегмовом числе. [c.398]

Сопостапление (VII.61) и (VII.64) нока ывает, что для реального протекания процесса разделения необходимым условием является работа с флегмовым числом и, превосходящим мипимальное. Если поток флегмы, переходя с тарелки на тарелку, подвергается ректификации, то для компонентов, например, жидкой фазЕ.1 обязательно должно соблюдаться неравенство Хг. п Х.1, п + 1 влекущее за собой необходимость выполнения условия [/ > / ин- Доказательство этого положения вполне тождественно приведенному в анализе аналогичного случая при рассмотрении работы сложной отгонной колонны. [c.355]

Рассмотренный выше метод определения граничных составов последовательных областей предельных концентраций лежит в основе выбора нижней границы минимального флегмового числа, обеспечивающего требуемый режим работы сложной укрепляющей колонны. Если требуется обеспечить наличие в дистилляте всех компонентов системы, то рабочее флегмовое число укрепляющей колонны не может быть равно или меньше / ин- Оно должно быть больше / ин- Если же требуется обеспечить удаление из дистиллята наименее летучего комнонепта, то рабочее паровое число не может быть равно или меньше, чем /мтг Оно должно обязательно превосходить его, чтобы в колонне осуществилось намеченное разделение с конечным числом ступеней контакта. [c.360]

Наиболее сложным для реализации оказывается второй этап, сущность которого заключается в определении соотношения параметров N, Е я NF, позволяюпщх достигнуть заданной степени разделения. Сложность состоит в том, что практически все известные алгоритмы расчета многокомпонентной ректификации являются итерационными с последовательным уточнением составов по уравнениям материального баланса и потоков — по уравнениям теплового баланса. К тому же в качестве исходных данных необходимо задание конструкционных и режимных параметров (число тарелок М, тарелка ввода питания NF, флегмовое число Н), конечные значения которых при выполнении требований на качество продуктов разделения находятся минимизацией критерия оптимальности типа (7.141). Необходимость многократных расчетов для нахождения оптимального решения является существенным недостатком всех точных моделей. Поэтому любая возможность снижения размерности задачи без потери точности является важной задачей разработки алгоритмов проектного расчета. Ниже рассматривается один из таких алгоритмов, основанный на методе квазилинеаризации. [c.326]

Определение минимального флегмового числа для процесса ректификации многокомпонентной смеси вообще и для процесса азеотропной ректификации в частности является чрезвычайно сложной задачей. Предложенные методы применимы главным образом для случая ректификации идеальных смесей. Если в процессе азеотропной ректификации концентрация разделяющего агента в укрепляющей части колонны мало изменяется, то минимальное флегмовое число может быть ориентировочно апределено по условиям равновесия на тарелке питания с помощью уравнения материального баланса (259), в котором вместо должна быть подставлена концентрация отгоняемого компонента в жидкости, а вместо у — концентрация этого компонента в равновесном паре. [c.238]

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]

Другое преимущество перекрестноточного контакта фаз - возможность организации высокоплотного жидкого орошения, что исключительно важно для эксплуатации высокопроизводительных установок вакуумной или глубоковакуумной перегонки мазута, оборудованных колонной большого диаметра. Для иллюстрации этого утверждения сопоставим необходимое количество жидкостного орошения применительно к вакуумной колонне диаметром 8 м (площадью сечения 50 м ). При противотоке для обеспечения даже пониженной плотности орошения 20 мЗ/м -ч требуется на орошение колонны 50 20 = 1000 м /ч жидкости, что технически не просто осуществить. При этом весьма сложной задачей явля[ется организация равномерного распределения такого количества орошения по сечению колонны. Идти же по пути снижения плотности орошения нецелесообразно, поскольку снижается при этом флегмовое число и, следовательно, соответственно высоте [c.51]

Значительно уменьшается также суммарная концентрация низкокипя-щих компонентов в парах, поступающих в вышерасположенные колонны, что обусловливается тем, что эти пары в значительной своей части состоят из паров орошения, в которых содержание НКК относительно невелико. Вместе с тем это существенно облегчает работу отпарных секций, что особенно важно в случае, когда отпаривание НКК производится без подвода тепла, а только за счет подачи в отпарные секции водяного пара. Низкая концентрация НКК в парах, поступающих на ректификацию данной секции сложной колонны, осложняет работу концентрационных частей колонны, однако это обстоятельство компенсируется высоким флегмовым числом. [c.181]

Чтобы уменьшить разницу во флегмовых числах колонн, расположенных как выше, так и ниже, а также регенерировать часть тепла, в промышленности получила распространение схема работы сложной колонны с промежуточным циркуляционным орошением (ПЦО). Такая схема организации промежуточного циркуляционного орошения на верху колонны II дана на рис. IV-32. [c.182]

Ниже в табл. 6. 1 приведен численный пример, показывающий изменение флегмового числа и состава паров, поступающих в данную колонну из расположенной ниже. В этом примере сложная колонна разделяет нефть на пять продуктов с выходами легкого бензина 6%, тяжелого бензина 8%, керосина 30%, солярового ди-сти.тлята 6% и мазута 50% сложная колонна в данном случае состоит из четырех простых колонн. [c.186]

Расчет действительного флегмового числа. Рациональный выбор действительного флегмового числа представляет собой сложную задачу. Это объясняется тем, что флегмовое число R определяет в конечном счете размеры аппарата и расходы теплоносителей (греюшего агента в кипятильнике, охлаждающей воды в дефлегматоре). Следовательно, от величины R зависят капитальные затраты и эксплуатационные расходы на ректификацию. [c.490]

На распределение промежуточных примесей по высоте колонны влияет ряд факторов максимум накопления примеси перемещается по колонне в зависимости от загрузки колонны спиртом — насыщения (при стягивании колонны зона максимума накопления поднимается вверх, при перегрузке — опускается вниз) с понижением крепости эпюрата зона максимального накопления промежуточных спиртов сдвигается вверх по колонне (в соответствии с крепостью спирта), однако максимум становится менее выраженным, следовательно, промежуточные спирты распространяются на большее число тарелок (это происходит прн уменьшении КПД тарелок и при уменьшении флегмового числа). При расширении зоны распределения промежуточных спиртов возможно их попадание в лютерную воду (особенно амилового) и ректификованный спнрт (особенно верхних примесей — изопропилового спирта и сложных эфиров). [c.331]

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]

На основе расчетного значения Дмия и принятого коэффициента избытка флегмы Р определяется рабочее флегмовое число в верхней секции. простой и сложной колонн с двумя вводами питания (см. рис. И-1, а, б) [c.37]