Теоретические тарелки при низкой температуре

Большое значение имеют скорость и полнота испарения жидкости при вводе ее в испаритель. Они должны обеспечивать достаточно быстрый и полный перенос вещества из испарителя в колонку в виде смеси газа-носителя и паров анализируемых веществ. Высокую скорость испарения может обеспечить достаточно высокая температура испарителя, а также развитая его поверхность. Поллард и Харди, например, показали, что эффективность колонки существенно изменяется в зависимости от температуры испарителя пробы. Так, при 21° С эффективность колонки была равна 100 теоретическим тарелкам, при 48° С — 300, а при 105° С — 390. Таким образом, при низких температурах испарение пробы явно проходило достаточно медленно, что и обусловило низкую эффективность колонки. Следовательно, правильный выбор температуры испарителя может дать больший эффект, чем, например, увеличение длины колонки. [c.82]

По его мнению, решающее значение для оптимальной температуры разделения пмеет соотношение объемов газовой и жидкой фаз в теоретической тарелке, которое зависит от толщины пленки. На основе уравнения Голея (9) Скотт пришел к выводу, что самого лучшего разделения следует ожидать при тонкой пленке и низкой температуре и что имеются оптимальные величины толщины пленки и температуры, при которых время анализа минимально. [c.347]

В последние годы в мировой нефтепереработке все более широкое распространение при вакуумной перегонке мазута получают насадочные контактные устройства регулярного типа, обладающие, по сравнению с тарельчатыми, наиболее важным преимуществом -весьма низким гидравлическим сопротивлением на единицу теоретической тарелки. Это достоинство регулярных насадок позволяет конструировать вакуумные ректификационные колонны, способные обеспечить либо более глубокий отбор газойлевых (масляных) фракций с температурой конца кипения вплоть до 600°С, либо при заданной глубине отбора существенно повысить четкость фракционирования масляных дистиллятов. [c.230]

Пористые полимерные сорбенты обладают хорошей механической прочностью, не уступающей прочности большинства диатомитовых носителей и минеральных адсорбентов, высокоразвитой поверхностью (20—700 г), большим суммарным объемом пор (0,8—2,2м /г), термической стабильностью до 250—300° С, высокой эффективностью разделения. По имеющимся данным [1, 62—64], на 1 м колонки, заполненной пористым сорбентом, приходится 1300— 2600 теоретических тарелок (высота, эквивалентная теоретической тарелке, ВЭТТ, составляет 0,8—0,4 мм). Для полимерных сорбентов характерно быстрое восстановление разделительных свойств после перегрузок колонки. Эти сорбенты эффективно работают и при низких (—190° С), и при высоких температурах (250—275° С) и могут использоваться для решения различных аналитических задач — от анализа газов до анализа гликолей. [c.14]

Основной недостаток нерегулярных (насыпных) насадок, ограничивающий их применение в крупнотоннажных производствах, — неравномерность распределения контактирующих потоков по сечению аппарата. Регулярные насадки, изготавливаемые из сетки, перфорированного металлического листа, многослойных сеток и т. д., обеспечивают более однородное, по сравнению с традиционными насадками из колец и седел, распределение жидкости и пара (газа) в колоннах. Кроме того, они обладают исключительно важным достоинством, таким как низкое гидравлическое сопротивление — в пределе до 1-2 мм рт. ст. (130-260 Па) на 1 теоретическую тарелку. По этому показателю они значительно превосходят любой из известных типов тарельчатых контактных устройств. В этой связи в последние годы за рубежом и в нашей стране начаты широкие научно-исследовательские работы по разработке самых эффективных и перспективных конструкций регулярных насадок и широкому применению их в крупнотоннажных производствах, в том числе в таких процессах нефтепереработки, как вакуумная и глубоковакуумная перегонка мазутов. На НПЗ ряда развитых капиталистических стран вакуумные колонны установок перегонки нефти в настоящее время оснащены регулярными насадками, что позволяет обеспечить глубокий вакуум в колоннах и существенно увеличить отбор вакуумного газойля и достичь температуры конца кипения до 600 °С. [c.121]

Ацетилен сильно удер живается колонкой и выделяется между н-гептаном и н-октаном, причем пик ацетилена имеет большой хвост . Колонки, покрытые соединением палладия в качестве жидкой фазы, имеют обычную эффективность, выраженную в теоретических тарелках, но при более низких температурах число теоретических тарелок для олефинов уменьшается примерно в два раза по сравнению с этой величиной для парафинов Соединение палладия успешно используется при температурах до 40°, хотя оно плавится при 78° н не обнаруживает тенденции к переохлаждению. Соответствующее соединение [c.375]

В [73] была изучена зависимость высоты теоретической тарелки Н от скорости потока и газа-носителя (Не и Аг) по пику кислорода на гопкалите для различных температур. Оказалось, что в области температур-290 и 320° С, отвечающих активированной адсорбции, кривые Н (и) для Не и Аг совпали. Это свидетельствует о том, что скорость активированной адсорбции значительно меньше скорости диффузии и поэтому только она определяет суммарную скорость процесса. При более низких и более высоких температурах кривые Н (и) для Не оказались ниже кривых Я (ы)-для Аг, что указывает на наличие в этих температурных областях внешнедиффузионного торможения. [c.143]

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]

Огромное значение имеет тепловой режим колонки. При всех приведенных выше рассуждениях, говоря о тепловом обмене пара и жидкости, мы не принимали во внимание тепловой обмен колонки с окружающей средой. Допустим, что в комнате температура выше, чем на одно из тарелок. Тогда на этой тарелке, вследствие подогрева снаружи, начнется испарение более высококипящего компонента и повышение его концентрации в парах вплоть до установления соответствующего равновесия то же случится на всех расположенных выше тарелках, так как на них содержание вышекипящего вещества должно быть меньше, а потому и температура должна быть еще ниже. Естественно, что все это резко ухудшит работу колонки. Наоборот, если в комнате температура ниже, чем на какой-либо тарелке, на последней начнется частичная конденсация высококипящего компонента, и его концентрация в парах понизится, т. е. колонка станет работать как будто бы даже лучше. Однако усиленная конденсация высококипящего компонента приводит к большому увеличению объема жидкости в колонке, и колонка начинает заливаться этой жидкостью, как говорят, захлебываться . Это затрудняет работу на колонке, так как приходится терять время на устранение указанного явления. В случае использования колонок с насыпной насадкой появление избытка жидкости делает пленку стекающей жидкости более толстой и ухудшает обмен между паром и жидкостью, так как более глубокие слои жидкой пленки медленнее вступают в контакт с парами. Таким образом, как и при мало совершенных тарелках, жидкость преждевременно стекает на более низкий уровень в колонке, т. е. как бы уменьшается число теоретических тарелок колонки. Иными словами, охлаждение колонки, в конце концов тоже ведет к ухудшению ее работы, однако переохлаждение все же менее вредно, чем перегрев. [c.24]

Между п и высотой теоретической тарелки Н пмеется простая связь L = Нп, где L — длина колонки. Ввиду того что коэффициент распределения и коэффициент диффузии вещества, распределяющегося в неподвижной фазе и газе-носителе, завпсят от температуры п связаны в соответствии с уравнением вап Деемтера с Н, уравнение (19) нельзя непосредственно применять для определения Н пли п в условиях программирования температуры. С повышением температуры Н возрастает, а следовательно, падает эффективность во всех областях, за исключением области очень низких температур, где вследствие экстремально малых значений коэффициентов диффузии в жидкой фазе член С уравнения ван Деемтера может стать определяющим для величины Н. Таким образом, в случае хроматографии с программированием температуры высота теоретической тарелки является сложной функцией температуры, а следовательно, и времени. Однако для компонента, проходящего через колонку, можно предположить некоторую среднюю высоту теоретической тарелки. Ввиду того что зона вещества проходит через всю колонку при температурах, близких к температуре удерживания Тг, величина этой средней высоты теоретической тарелки близка к получаемой в изотермических условиях при температуре удерживания. Исходя из этих соображений, Хэбгуд и Харрис (1960) привели ирпб.тшженное уравнение для числа теоретических тарелок [c.403]

Экспериментально установлено, что перекрестноточный насадоч-ный блок конструкции Уфимского государственного нефтяного университета (УГНТУ), выполненный из металлического сетчатовязаного рукава, высотой 0,5 м, эквивалентен одной теоретической тарелке и имеет гидравлическое сопротивление в пределах всего 1 мм рт. ст. (133,3 Па), т. е. в 3-5 раз ниже по сравнению с клапанными тарелками. Это достоинство особенно важно тем, что позволяет обеспечить в зоне питания вакуумной ПНК при ее оборудовании насадочным слоем, эквивалентным 10-15 тарелкам, остаточное давление менее 20-30 мм рт. ст. (27-40 гПа) и, как следствие, значительно углубить отбор вакуумного газойля и тем самым существенно расширить ресурсы сырья для каталитического крекинга или гидрокрекинга. Так, расчеты показывают, что при глубоковакуумной перегонке нефтей типа западно-сибирских выход утяжеленного вакуумного газойля 350-690 °С составит 34,1 % (на нефть), что в 1,5 раза больше по сравнению с отбором традиционного вакуумного газойля 350-500 °С (выход которого составляет 24,2 %). С другой стороны, процесс в насадочных колоннах можно осуществить в режиме обычной вакуумной перегонки, но с высокой четкостью погоноразделения, например, масляных дистиллятов. Низкое гидравлическое сопротивление регулярных насадок позволяет "вместить" в вакуумную колонну стандартных типоразмеров в 3-5 раз большее число теоретических тарелок. Возможен и такой вариант эксплуатации глубоковакуумной насадочной колонны, когда перегонка мазута осуществляется с пониженной температурой нагрева или без подачи водяного пара. [c.139]

Сверхкритические жидкости имеют плотности, близкие к обычным жидкостям, но вязкость их меньше, а коэффициенты диффузии растворенных в них веществ больше Поэтому при применении таких жидкостей в качестве подвижных фаз удается добиться минимальной высоты, эквивалентной теоретической тарелке, при больших линейных скоростях, чем в ВЭЖХ Чаще всего подвижными фазами в СФХ служат н-пентан и диоксид углерода Последний имеет целый ряд преимуществ по фавнению с растворителями, обычными для ВЭЖХ он нетоксичен, негорюч, отличается высокой прозрачностью в коротковолновой УФ-области спектра, у него низкая критическая температура (31°С), и он относительно дешев [c.191]

Правая часть уравнения, по которому вычисляется температура кипения, задается в виде определяемой функции в строке 100. Общее давление составляет 760 мм. рт.ст. Затем вводятся физические параметры Ор 02> 1 и Ь - В строках 500 и 600 вычисляются температуры кипения индивидуальных компонентов при 760 мм. рт.ст. В строке 100 выясняется, у какого вещества наименьшая температура кипения. Если вещество 1 имеет более низкую температуру кипения, то управление передается строке 1000. Если более легкокипя-щим является вещество 2, то в строках 800, 900 и 920 вещество 1 переименовывается в вещество 2, а их термодинамические параметры обмениваются. Переменная А9 имеет теперь значение, которое меньше или равно температуре кипения низкокипящей жидкости, а переменная Е9 имеет значение, которое больше или равно температуре кипения высококипящего компонента. В следующих трех строках (1000—1200) у пользователя запрашивается мольная доля легко-кипящего компонента на первой тарелке, значение которой присваивается переменной XI. В строке 1300 вводится число теоретических тарелок, для которого будет выполняться расчет. В строке 2000 счетчику тарелок присваивается начальное значение 1. Нижней границей температурного интервала, внутри которого ищется температура кипения смеси, служит значение переменной А9, которое не больше, чем температура кипения легколетучего вещества верх- [c.130]

При ректификации веществ, требующих минимального теплового воздействия или пониженной температуры, необходимы мягкие условия, т. е. низкий перепад давления на теоретическую ступень ректификации. Для получения таких условий идут на создание более сложных и дорогих контактирующих устройств. Например, фирма Fritz W. Glit-son and Son выпускает контактирующее устройство, позволяющее увеличить пропускную способность по пару на 50% по сравнению с колпачковыми и ситчатыми тарелками. Перепад давления составляет 0,3—0,4 мм рт. ст. на одну теоретическую ступень равновесия. Стоимость такой тарелки в два раза больше стоимости колпачковой тарелки. Чтобы значительно уменьшить перепад давления, переходят на радикально новые конструкции. Примером могут служить колонны с вра- [c.138]