Коэффициенты тарельчатых колони

Относительный унос жидкости е в тарельчатых колоннах определяется в основном скоростью пара, высотой сепарационного пространства и физическими свойствами жидкости и пара. В настоящее время нет надежных зависимостей, учитывающих влияние физических свойств потоков на унос, особенно для процессов ректификации. Для этих процессов унос можно оценивать с помощью графических данных, представленных на рис. VП.7 [5]. По этим данным унос на тарелках различных конструкций является функцией комплекса т /тНс-Коэффициент гп, учитывающий влияние на унос физических свойств жидкости и пара, определяют по уравнению [c.134]

Новые типы лабораторных и промышленных тарельчатых колонн подробно рассмотрены Штаге [35]. В этой работе обсуждены также вопросы испытаний эффективности подобных колонн. Преимущества колонн с колпачковыми тарелками для непрерывных процессов перегонки разобраны в разд. 5.2.2.3 (см. также рис. 167). Коэффициент полезного действия колпачковых тарелок при циклическом способе ведения процесса превышает 150%. [c.345]

Размеры оборудования. При расчете размеров абсорбционного оборудования поперечное сечение аппарата и его высота определяются раздельно. Строго говоря, все существующие для этого методы расчета являются по существу эмпирическими и зависят от конструкции и внутреннего устройста абсорбера. Поперечное сечение насадочных колонн находят гидравлическим расчетом в условиях захлебывания, а сечение тарельчатых колонн—путем расчета в условиях уноса жидкости газом или на основании выбранного коэффициента полезного действия ступени. Ни один из этих методов расчета не связан непосредственно со скоростью процесса абсорбции, за исключением того, что поперечное сечение определяет линейную скорость потоков, которая в свою очередь влияет на скорость массопередачи. [c.182]

Коль [37] представил данные по абсорбции в тарельчатой колонне, которые коррелировались уравнением, аналогичным уравнению (13.32). Коль и Ризенфельд [1] сделали довольно полный обзор данных, показав, что, как правило, общий коэффициент абсорбции не зависит от скорости потока газа и уменьшается с увеличением скорости потока жидкости, уменьшением величины 6, увеличением Со и уменьшением парциального давления СОг- Все [c.154]

В настоящее время нет достаточно надежных данных для определения поверхности контакта фаз, а особенно — эффективной поверхности массопередачи при барботаже на тарелках. Поэтому обычно в расчетах тарельчатых колонн используют коэффициенты массопередачи, отнесенные к единице рабочей площади тарелки (Ку/). [c.132]

Расчет экстракционных колонн часто проводят на основе коэффициентов массоотдачи для свободно осаждающихся одиночных капель. Такой метод расчета в наибольшей степени применим к распылитель, ным и тарельчатым колоннам, но на практике используется и для колонн других типов. Коэффициенты массоотдачи как в сплошной, так и в дисперсной фазе зависят от размеров капель. Для мелких капель, ведущих себя подобно жестким сферам, внутри которых массоперенос осуществляется лишь за счет молекулярной диффузии, коэффициенты массоотдачи можно рассчитать по уравнениям [8, 9] [c.140]

Формулы (13.15), (13.28) и (13.36) позволяют моделировать тарельчатый аппарат в тех случаях, когда по каким-нибудь причинам прямой расчет коэффициентов массопередачи не может быть осуществлен и мы не можем рассчитывать тарельчатую колонну как каскад распылительных колонн. Эти формулы практически представляют собой формулы аддитивности массопередачи в секционном реакторе и позволяют, проводя эксперименты на малой модели (одна секция), переходить к многосекционному аппарату. [c.257]

Для конкретной области применения системы проектировщик должен сообщить дополнительные сведения о способах построения вычислительных схем. Эта информация представляет собой специальные знания, определяющие пространство выбора модулей. Например, информация может быть такого характера построить модель тарельчатой колонны при допущении постоянства мольных потоков и коэффициентов относительной летучести, тип тарелки выбрать по максимуму разделительной способности. Если дополнительные сведения достаточно устойчивы, т. в. имеют многократное применение, то они могут приниматься системой но умолчанию (могут предусматриваться системой без дополнительных указаний, составляя ее опыт ). Дополнительные сведения могут содержать требования и ограничения к структуре алгоритма, которые могут оказаться конкурирующими. Поэтому, система должна иметь средства для установления приоритета алгоритмов, которые бы определили однозначное решение данной проблемы. [c.90]

Для расчета реальных размеров тарельчатых колонн наиболее важное значение имеет определение эффективности ступени контакта. Чаще всего в качестве коэффициента эффективности используют нормированную степень достижения равновесного состояния по составам, температуре, т. е. к.п.д. Мерфри, к.п.д. испарения, высоту единицы переноса и т. д. Эти характеристики рассчитывают по литературным данным или определяют экспериментально. Коэффициент эффективности является обобщенным показателем совершенства процесса, однако он позволяет лишь констатировать существующее состояние, но не указывает пути совершенствования процесса. [c.85]

В промышленности для проведения процессов экстрактивной ректификации наибольшее применение получили тарельчатые колонны. Влияние различных факторов на коэффициент полезного действия колпачковых тарелок было исследовано Грозе с соавторами [253] на специально сконструированной установке. Основной ее частью являлась колонна с внутренним диаметром 330 мм, в которой на расстоянии 600 мм друг от друга помещались 10 тарелок. Каждая из них имела 13 круглых колпачков диаметром 42 мм с трапецеидальными прорезями. Тарелки являлись моделью используемых в промышленных колоннах для экстрактивной ректификации в производстве бутадиена. Исследование проводилось на примере разделения смесей изобутана и бутена-1 с использованием в качестве разделяющего агента как безводного фурфурола, так и содержащего до 9 вес. % воды. Концентрация углеводородов в жидкости варьировалась от 12 до 27 мол. %, температура — от 44 до бб , давление — от 2,8 до [c.264]

Эти зависимости были положены в основу определения ко-э4)фициентов массоотдачи и р у. Накоплен большой экспериментальный материал о работе различных контактных устройств - пленочных, насадочных и барботажных тарельчатых колонн с использованием смесей различного класса. Как правило, данные получены в области средних концентраций в режиме полного орошения. При этом было отмечено, что зависимость коэффициента массопередачи монотонно возрастает. [c.137]

Хортон и Франклин, приняв за основу предположение Льюиса и Шервуда о том, что абсорбция в тарельчатой колонне происходит неравномерно (на верхних тарелках аппарата интенсивно поглощаются легкие компоненты, а на нижних — относительно тяжелые компоненты) предложили рассчитывать абсорбцию покомпонентно, ориентируясь на коэффициент поглощения, для интервалов колонны, в которых располагается наибольшее число тарелок, связанных с поглощением данного компонента, или где происходит в основ- [c.83]

Ниже приводятся основные методы расчета эффективности тарельчатых колонн расчет по уравнениям для коэффициентов массопередачи (2 способа) и расчет по к. п. д. тарелки, [c.701]

Тарельчатые колонны. Если отнести коэффициент массопередачи к единице рабочей площади тарелки , то можно пользоваться общим уравнением массопередачи (Х.6) [c.329]

В последние годы в СССР и за рубежом проводятся работы по определению поверхности контакта фаз на тарелках для расчет а тарельчатых колонн по основному уравнению массопередачи с использованием коэффициентов массопередачи, отнесенных не к площади тарелки, а к действительной межфазной поверхности. (Прим. ред.) [c.329]

Высота аппаратов со ступенчатым контактом. Высоту аппаратов этого типа, в частности тарельчатых колонн, иногда выражают через объемный коэффициент массопередачи, согласно уравнению (Х,77) или (Х,77а). В барботажных аппаратах величина Ку должна рассчитываться на единицу объема слоя пены или эмульсии, в котором происходит в основном массообмен. Однако ввиду трудности определения объема подвижной пены коэффициенты массопередачи относят к единице рабочей площади тарелки. Эти коэффициенты массопередачи, обозначаемые через Кз, связаны с коэффициентами массопередачи Ку и Ку (например, прн расчете по фазе Ф ) соотношением [c.424]

В разделе I теоретическая тарелка была определена как тарелка, осуществляющая идеальную простую перегонку, т. е. создающая такое различие между составом жидкой смеси и составом ее пара, которое следует из кривой равновесия. Там же было приведено общее описание вывода этого понятия с помощью кривых температура кипения—состав и указано на возможность сравнения эффективности колонн по числу теоретических тарелок. Теоретической тарелкой тарельчатой колонны называют такую..тарелку, на которой пар и жидкость, покидающие тарелку, могут достичь равновесного состава. Таким образом, каждая тарелка как бы осуществляет теоретически идеальную простую перегонку. На реальных тарелках разделение смеси бывает несколько меньшим, чем для теоретической тарелки, что объясняется недостаточным перемешиванием, тенденцией к пенообразованию, уносом капель и конструктивными особенностями колонн различного диаметра. Было предложено большое число всевозможных типов тарелок, которые сильно различаются по коэффициенту полезного действия. Последний выражает отношение реально наблюдаемого разделения к теоретическому и может быть выражен двумя способами. [c.28]

Дытнерский Ю. И., Касаткин А. Г. Обобщенное уравнение для расчета коэффициентов массоотдачи в тарельчатых колоннах. — Химическая промышленность , 1962, Л Ь 4, с. 288—292. [c.347]

Кинетика десорбции СО2 из поташных растворов изучена меньше. Известно, что коэффициент массопередачи нри десорбции в 2,4 раза вьппе, чем при абсорбции [204]. По некоторым данным, этот коэффициент не зависит от скорости пара и уменьшается при увеличении концентрации соды. Основное сопротивление десорбции сосредоточено в жидкой фазе и лимитируется скоростью разложения бикарбоната. На скорость десорбции также оказывает сильное влияние скорость образования пузырьков в жидкой фазе, поэтому для десорбции предпочтительны тарельчатые колонны. [c.247]

В настоящее время нет достаточно надежных данных для определения поверхности контакта фаз, особенно эффективной поверхности массопередачи при барботаже на тарелках. Поэтому обычно в расчетах тарельчатых колонн используют коэффициенты массопередачи, отнесенные к единице рабочей площади тарелки (Kyi)- Коэффициент Ку определяют по уравнению аддитивности фазовых диффузионных сопротивлений [c.239]

Высота абсорберов. При расчете высоты тарельчатой части абсорбера (т. е. расстояния между верхней и нижней тарелками) по уравнению массопередачи коэффициенты массопередачи определяют по уравнению аддитивности фазовых сопротивлений (см. гл. 15). Следует отметить, что эти коэффициенты и отнесены к поверхности массопередачи, которую в тарельчатых колоннах можно достаточно приближенно определить, как правило, для первого гидродинамического режима - барботажного при скоростях газа, не превышающих скорость свободного всплывания пузырьков. [c.90]

Тарельчатые колонны. Зависимость коэффициента полезного действия барботажных тарелок от средней скорости пара характеризуется кривой, показанной на рис. Х1-22, а. При прочих равных [c.553]

В основе расчета тарельчатых колонн лен ит концепция теоретической тарелки . Этот метод основывается на предположении, что на теоретически идеальной тарелке газ и жидкость находятся в состоянии равновесия. Хотя это предположение и не вполне точно для любой из реально осуществленных тарелок (на которой значительная часть газа даже не вступает в контакт с уходящей жидкостью), оно значительно упрощает расчеты отклонение работы реальных тарелок от идеальных условий можно удобно учитывать, введя понятие коэффициента полезного действия тарелки . [c.13]

Абсорбция СО 2 в тарельчатых колоннах. Методы определения к. п. д. тарелки при абсорбции СОз водными растворами моноэтаноламина изучал Коуль 131]. Исследование основывалось на использовании уравнения, аналогичного приведенному выше уравнению (2.6) и позволяющего учесть влияние вязкости, концентрации раствора амина, температуры, парциального давления двуокиси углерода и концентрации ее в газе на коэффициент абсорбции, а также уравнения (2.8), связывающего коэффициент абсорбции и к. п. д. тарелки [c.39]

Уравнения (6.7.1.24) и (6.7.1.25) удовлетворяют точности инженерных расчетов. Они проверены экспериментально [1] в диапазоне значений Гг = 0,01-ь2,5 м/с и Рг = 2- 300 при теплоотдаче к змеевикам и одиночным трубам с наружными диаметрами = 8+38 мм. Широкий диапазон проверенных скоростей газа позволяет использовать уравнения (6.7.1.24) и (6.7.1.25) для расчета коэффициента теплоотдачи не только в пустотелых барботажных, но и в тарельчатых колоннах в случае размещения змеевиков для охлаждения жидкости на тарелках. [c.518]

Из понятия теоретическая тарелка следуе , что в тарельчатой колонне жидкость на любой тарелке будет давать в идеальных условиях пар, состав которого будет отличаться от состава жидкости на величину, равную соответствующей величине на диаграмме равновесия состав пара—состав жидкости, И Что этот пар будет конденсироваться на следующей верхней тарелке, образуя жидкость. Таким образом, разница в составах жидкости на данной тарелке и на следующей будет соответствовать разнице, наблюдаемой на диаграмме равновесия. В действительности при работе реальной колонны разность составов бывает меньше теоретической поэтому применяют коэффициент полезного действия тарелки, которая представляет собой отношение [c.11]

Зависимости коэффициента полезного действия и гидравлического сопротивления от нагрузки по флегме для тарельчатых колони (рдзмеры см. в табл. 50) [c.349]

Метод теоретических тарелок позволяет, таким образом, для противоточных аппаратов обойти расчет самого диффузионного процесса он заменяется расчетом равновесия, дополненным эмпирическими коэффициентами. Если известны коэффициенты переноса, то длину, эквивалентную одной теоретической тарелке, или коэффициент полезного действия можно рассчитать. Для тарельчатых колонн естественным представляется нестационарный метод расчета коэффициента полезного действия, подробно разработанный Кишиневским [8]. В этом методе рассматривается нестационарный процесс диффузии для жидкой частицы за время ее пребывания на тарелке, без пользования понятием приведенной пленки. Для насадочных колонн успешно применяется стационарный метод расчета в приближении двойной пленки при этом число теоретических тарелок выражается через число единиц переноса (ЧЕП), которое, согласно формуле (III, 38а), связано с критерием Стэнтона. Изложение этого вопроса можно найти в монографии Рамма [9], к которой и отсылаем интересующегося читателя. Анализ, учитывающий процессы не только диффузии, но и теплопередачи, дал Жаворонков [101. [c.167]

Из анализа имеющихся теоретических и экспериментальных данных может быть сделана оценка величин показателей степени р и q, исходя из зависимости частных высот единиц переноса от диффузионного критерия Прандтля в виде hy = С Рг ш = Prl или по непосредственным данным о влиянии коэффициентов молекулярной диффузии на коэффициент массоотдачи. Тогда, определив опытным путем значения общих высот единиц переноса h iy и h oy для двух рассматриваемых разбавленных растворов, нетрудно вычислить hx и h x и определить, какой фазой лимитируется процесс массопередачи. При этом для используемых растворов должны быть заранее определены т и т". Целесообразно выбирать такие пары растворов, которые имеют заметное различие в тангенсах угла наклона равновесной линии. Это позволит с большей точностью находить частные высоты единиц переноса. Подобный метод разложения коэффициентов массопередачи может быть применен как для насадочных, так и для тарельчатых колони [65, 66, с. 76]. [c.96]

Задачей этих расчетов являлась минимизация веса аппарата, который должен быть пропорционален произведению числа трубок на высоту аппарата Я. Основным оптимизируемым параметром в этом частном случае был коэффициент избытка флегмы ссф, оптимальное значение которого составило приблизительно 1,4, что оказалось сопоставимым с результатами, полученными для тарельчатых колонн [79]. [c.118]

Из многочисленных экспериментальных данных известно, что в распылительных, насадочных и тарельчатых колоннах объемный коэффициент массопередачи линейно возрастает с увеличением скорости подачи дисперсной фазы Кд в широком диапазоне изменения последней. Линейная зависимость лго от Кд может наблюдаться, например, в том сл)Д1ае, когда размеры капель и скорость их подъема не зависят от Кд, что подтверждается при небольших значениях удерживающей способности (УС) прямыми экспериментами по фотографированию капель. В этом случае коэффициент массопередачи к не зависит от Кд, а величина удельной межфазной поверхности раздела а, пропорциональная числу капель в единице объема, линейно возрастает с увеличением Гд. Однако линейная зависимость ко от Гд может иметь место не только в этом частном случае, но и тогда, когда возрастание а компенсируется уменьшением к. В связи с этим в работах [349-351 ] нами было предложено использовать для расчета скорости массопередачи и высоты колонны приведенные коэффициенты массопередачи [c.220]

Фудзита С., Кагаку когаку, 30, 403 (1966). Коэффициенты массоотдачи в жидкой фазе н межфазная поверхность в тарельчатых колоннах. [c.278]

В случае, когда процесс массопередачи лимитируется сопротивлением дисперсной фазы, переход от распылительной колонны к каскаду распылительных колонн — тарельчатой колонне — связан с выбором оптимального расстояния между тарелками. На первый взгляд наиболее выгодным с точки зрения массообмена является минимальное расстояние между тарелками, так как уменьшение времени контакта (расстояние между тарелками) приводит к увеличению среднего значения коэффициента массопередачи. Однако уменьшение расстояния между тарелками выгодно лишь до определенного предела. Дело в том, что в тарельчатой колонне как процесс массопереноса, так и химическая реакция происходят не во всем объеме между тарелками. Диспергирование на каждой из тарелок осуществляется нод действием разности удельных весов фаз, что требует наличия на каждой тарелке слоя скоагулировавшейся дисперсной фазы. Объем, занимаемый скоагулировавшейся дисперсной фазой, не принимает участия в процессе массопередачи и слабо участвует в химическом взаимодействии. При этом слой диспергируемой жидкости [c.257]

Изучение скорости массо- и теплообмена в насадочных колоннах являлось объектом многочисленных исследований [82—86]. Однако сопоставлепие критериальных уравнений, полученных различными авторами, не давало [87—89] оснований для оптимизма. Тем пе менее накопленпе эксперпментального материала позволило установить ряд закономерностей, характеризующих процессы переноса в насадочных колоннах. Прежде всего, интерес вызывали данные о квазпстацпопарном характере массопередачи в насадочной колонне [89—93]. Увеличение высоты слоя насадки практически пе оказывало влияния на величину коэффициента массопередачи. Наряду с этим известно, что увеличение времени пребывания дисперсной фазы в колонне при заполнении ее насадкой также не приводит к снижению коэффициента массопередачи [94] при лимитирующем сопротивлении дисперсной фазы. Массопередача в дисперсной фазе может иметь квазистационарный характер при условии, что суммарный процесс массопередачи аддитивно складывается из ряда самостоятельных процессов подобно процессу в тарельчатой колонне. [c.266]

Составим программу расчета профиля концентраций пара и жидкости по высоте тарельчатой колонны бинарной ректификации, если известно (рис. 40) Е — количество питания, моль час, Хр — концентрация легколетучего компонента в питании, моль 1молъ О — количество дистиллата, молъ1час Ь— количество орошения, моль/час] а — коэффициент, относительной летучести Е — эффективность работы тарелки N — число тарелок — тарелка ввода питания. [c.200]

Диаметр тарельчатых колони определяют аналогично диаметру насадочных колонн по формуле (648). Скорость газа должна быть ниже некоторого предельного значения гг пред, при котором начинается брызгоунос, ш= (0,8 Ч-0,9) Шпред. Приближенно а пред определяют по графику (рис. 97) в зависимости от расстояния между тарелками Н и отношения плотностей газа и жидкости рг/рж [64]. График составлен для тарелок с круглыми колпачками. Значения Гопред. найденные по графику, следует умножить на цоправочный коэффициент 0,7 (тарелки с прямоугольными колпачками) 1,35 (ситчатые тарелки) и 1,5 (провальные тарелки). [c.343]

Для тарельчатых колонн Соломахой Г. П. были получены уравнения для расчета коэффициента массоотдачи в газовой (паровой) фазе на основе обобщения большого количества экспериментальных данных в широком диапазоне физико-химических свойств. Эти уравнения могут быть записаны в следующем виде [c.345]

Тарельчатые колонны. Для определения коэффициента массоотдачи прн м)г > 0,15 Ai/ ei/i и Шж > 0,01 л /сел можно пользоваться уравнением Ван-Кревелена, модифицированным Хоблером [c.270]

Пример VIII.21. Определить коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при десорбции СОг из воды в тарельчатой колонне, работающей при следующих условиях массовая плотность ороше ния = 10 000/сг/(-и2-ч) статическая высота слоя жидкости ва тарелке Лет = 4-10 .м газосодержание пены е = 0,6 площадь сечения колонны 5 = 1 м -, рабочая площадь тарелки 5т = 0,9 лР-, средняя температура в колонне / = 20° С. [c.293]

Уравнение (11.85) отличается от уравнения (11.73) лишь показателем степени при Ро и поэтому результаты расчетов по ним не долж,ны заметно различаться. Об этом наглядно свидетельствует соответствующая графическая интерпретация, представленная на рис. 16. Отсюда следует, что метод анализа работы насадочных колонн с использованием понятий ВЭТТ и ЧТТ приводит к удовлетворительным результатам, несмотря на то, что в насадочных колоннах разделение по высоте колонны происходит непрерывно, а не скачками, как это имеет место в тарельчатых колоннах. Таким образом, уравнением (11.84) можно пользоваться и при расчете эффекта очистки в тарельчатой колонне, работающей в отборном режиме. Более того, нетрудно показать, что аналогичное уравнение можно получить и путем последовательного перехода от тарелки к тарелке исходя из соотношения (11.46). На рис. 17 показано, что характерное для тарельчатой колоины скачкообразное изменение концентрации примеси от тарелки к тарелке может быть выражено через плавное изменение ее по высоте коло1ННы. Очевидно, чем меньше коэффициент разделения смеси и КПД тарелки, тем меньше будет отличаться распределение примеси в тарельчатой колонне от распределения в насадочной колонне. [c.71]

Принципиально общим для всех тарельчатых колонн является требование, чтобы расстояние между тарелками практически исключало унос жидкости. При слишком близком располон ении тарелок поток пара уносит частицы жидкости на вышележащую тарелку, что существенно снижает коэффициент полезного действия тарелок. По сравнению с колонками других типов, недостатком тарельчатых колонок являются высокое гидравлическое сопротивление проходу паров н значительная задержка. Торман [14] приводит следующую характеристику тарельчатых колонок [c.383]

Разделение, которое может быть достигнуто в фракционирующей колонне, выраженное в теоретических тарелках, было рассмотрено в разделе 1П. Там же были достаточно подробно разобраны уравнения Фенске и Смокера, потому что они являются типичными уравнениями, характеризующими работу колонны и выражающими связь между достигнутым разделением и свойствами разгоняемой смеси, длиной и эффективностью колонны и условиями работы. При этом, однако, было отмечено, что хотя понятием теоретической тарелки пользуются весьма часто, но применение его для насадочных колонн, в сущности, не обосновано. Даже для тарельчатых колонн необходимо было ввести понятие о коэффициенте полезного действия с тем, >тобы объяснить различие [c.64]

В тарельчатых колоннах необходимое число действительных тарелок находится умножением числа теоретических тарелок на коэффициент полезного действия тарелки, находимый раз навсегда экспериментально. В насадочных колоннах (скрубберах) определяется экспериментально длина насадки, эквивалентная одной теоретической тарелке. В аппаратах с пробулькиванием (барбо-тажем) из эксперимента находится высота подъема пузырьков, эквивалентная теоретической тарелке. [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология