Тарелки массопередача

Здесь Kyj - коэффициент массопередачи и Рх частные коэффициенты массоотдачи по паровой и жидкой фазе соответственно , 5j - эффективная площадь тарелки. [c.67]

Методы расчета технологических параметров абсорбционного процесса, очевидно, должны быть основаны на уравнении массопередачи. При этом специфика процесса отражается в коэффициенте массопередачи, надежное же их определение встречает непреодолимые трудности, особенно при многокомпонентной абсорбции. В связи с этим для инженерной практики в 30-х годах Крейсером — Брауном был разработан метод расчета процесса абсорбции, в основе которого лежат понятия о теоретической тарелке и коэффициентах извлечения компонентов. [c.77]

Обычно расчеты тарельчатых абсорберов проводят мо модифицированному уравнению массопередачи, в котором коэффициенты массопередачи для жидкой Kxf и газовой Kyf фаз относят к единице рабочей площади тарелки [c.110]

В колоннах с перфорированными тарелками массопередача осуществляется в результате того, что процесс диспергирования (образование капель) на перфорированных тарелках и их слияние повторяются многократно. Несмотря на то что эти вновь образованные капли имеют такой же средний состав, как капли, образующие слой жидкости под перфорированной тарелкой предыдущей секции, они однородны, т. е. концентрации экстрагируемых компонентов на поверхности свежеобразованных капель в начале секции будут выше, чем концентрации на поверхности капель в конце предшествующей секции. Следовательно, массопередача между сплошной и диспергированной фазами в этом случае будет происходить скорее. [c.163]

Если две неравновесные фазы, паровую и жидкую, привести во взаимный контакт и создать возможно более благоприятные условия для массопередачи, а затем после обмена веществом и энергией отделить эти фазы одну от другой каким-нибудь механическим способом, то всю такую операцию в целом принято называть одной ступенью контакта. Механизм работы тарельчатой колонны, взятый в чистом виде, состоит в том, что ее тарелки действуют как ряд вполне самостоятельных ступеней контакта для встречающихся и перемешивающихся паровых и жидких потоков. Существенно, что на тарелках колонны истинный противоток паров и флегмы полностью нарушается (чего не происходит в насадочной колонне), и контактирующие фазы обмениваются веществом и энергией вследствие стремления взаимодействующих сред к состоянию равновесия. [c.122]

В термодинамической теории массообменных процессов разделения при переходе от составов фаз в одном межтарелочном отделении к составам фаз в соседнем за количественную основу принимается гипотеза теоретической тарелки ступени). Особенность этой теории состоит в том, что она не занимается вопросом о механизме процесса и не исследует диффузионной природы и кинетической картины явления массопередачи на контактной ступени. Теория массообменных процессов разделения, основанная на концепции теоретической тарелки (ступени), изучает предельные условия проведения процесса и устанавливает эталоны, сравнением с которыми можно получить правильное суждение [c.122]

Связь между локальной эффективностью практической тарелки и определяюш ими переменными процесса, от которых зависит массопередача, устанавливается на основе уподобления взаимодействия контактирующих на тарелке фаз массообмену в насадочной колонне. [c.210]

Пусть имеем (рис. 24, а) противоточный массообменный аппарат, условно разделенный на части, достаточные для установления равновесия в каждой из них, т. е. каждая часть соответствует теоретической тарелке. Из диаграммы х—у (рис. 24, б) видно, что массопередача осуществляется из газовой фазы в жидкую. Проследим за изменением концентрации целевого [c.77]

Значительную переработку претерпела четвертая часть, где рассмотрены аппараты для проведения процессов массопередачи. При анализе работы аппаратов широко использован метод математического моделирования. Систематизированы математические модели различных типов аппаратов. Расширены вопросы, связанные с оформлением новых методов проведения процессов массопередачи насадочные эмульгационные колонны и аппараты с внешним подводом энергии. Заново представлены обш,ие закономерности гидродинамики барботажного слоя, влияние структуры потоков на эффективность тарельчатых колонн. Дана оценка эффективности массопередачи на тарелках прн разделении многокомпонентных смесей, систематизированы математические модели тарельчатых ректификационных колонн. [c.4]

Как было указано выше, число действительных тарелок определяем графо-аналитическим методом (построением кинетической линии) [1]. Для этого необходимо рассчитать общую эффективность массопередачи на тарелке по Мерфри (к. п. д. по Мерфри). [c.131]

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]

Эффективность процесса массопередачи связана с движением потоков на тарелке. Характер концентрационных полей на ступе- и разделения может быть отражен одной из известных гидродинамических моделей полного вытеснения, полного перемешивания или промежуточного типа. [c.75]

Система уравнений (11,16)— (И,33) устанавливает соотношение концентрации легколетучего компонента в фазах по высоте колонны Х], У] с режимными параметрами Р, г, д, О, О с учетом коэффициентов массопередачи на тарелках и является математическим описанием статической характеристики анализируемого объекта. [c.79]

Поскольку массопередача определяется полной матрицей коэффициентов массопередачи (уравнения (7.226)), то локальная эффективность на тарелках также будет определяться полной матрицей локальных эффективностей, которая при допущении полного вытеснения пара в слое барботажа может быть рассчитана по уравнению (4.64). [c.347]

В связи с указанными причинами сформулируем и решим задачу разработки алгоритма расчета азеотропно-экстрактивной ректификации в общем виде. При этом в задаче учитывается возможность расслаивания жидкой фазы по высоте колонны, допускается организация рециклов по любой из фаз как внутри отдельной колонны, так и в комплексе взаимосвязанных колонн с промежуточными и конечными декантаторами (рис. 7.19), расчет может вестись как при допущении равновесия между фазами, на тарелках, так и с учетом кинетики массопередачи, алгоритмы расчета обычной ректификации и экстракции являются частными случаями предлагаемого алгоритма [811. [c.355]

При моделировании допускается различное математическое описание отдельных явлений процесса. Например, расчет фазового равновесия но коэффициентам относительной летучести или с учетом неидеальности жидкой и паровой фаз, расчет но теоретическим тарелкам или с учетом кинетики массопередачи, с учетом или без учета удерживающей способности колонны и т. д. Формирование конкретного пакета программ производится средствами ОС/ЕС на этапе редактирования. Диалоговый режим поддерживается системой разделения времени на основе языка директив. [c.398]

В процессе массопередачи концентрация жидкости на тарелке меняется от входа жидкости на тарелку до ее выхода. Наилучшие условия разделения достигались бы, если на тарелке не происходило бы сме- [c.273]

Наличие градиента концентрации жидкости на тарелке можно учесть при помощи коэффициента отклонения е действительной движущей силы процесса массопередачи от движущей силы при идеальном перемешивании [30] [c.279]

Из уравнения (IV, 85) следует, что локальная эффективность зависит от времени контакта фаз, коэффициента массопередачи и перемешивания в газовой фазе и не зависит от положения рассматриваемой точки на тарелке. При идеальном перемешивании газа по высоте слоя [c.284]

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МАССОПЕРЕДАЧИ НА ТАРЕЛКЕ ПРИ РАЗДЕЛЕНИИ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ [c.290]

Массопередача на тарелках колонны эквимолярная. [c.308]

Предположим, что жидкость полностью перемешивается в вертикальном направлении, т. е. Y p M = onst = KXp,N- Газ поступает в секцию с мольной массовой скоростью При прохождении его вверх через жидкость, покрывающую небольшой участок тарелки, массопередача от газа к жидкости протекает аналогично массопередаче в насадочной колонне с высотой барбо-тажного слоя, равной hi,. Таким образом [c.530]

Гипотеза теоретической тарелки не воспроизводит в точности действительной картины явления, нротекаюш его в контактной ступени, ибо основана на статическом представлении процесса. Тем не менее эта концепция позволяет осуществить анализ и расчет процесса разделения псходной смеси в ректификационной колонне и получить достаточно близкую к действительности картину реального процесса, несмотря на наше неумение вполне компетентно и всесторонне исследовать сложные явления массопередачи, происходящие на практической ступени контакта. Другим обоснованием целесообразности разработки термо-динамической теории ректификации является установившийся, по-видимому, окончательно взгляд, согласно которому ис- I следование и определение эф-фективности практических ступеней разделения оказывается, как правило, задачей менее трудной, чем непосредственное изучение диффузионной картины процесса ректификации в реальной колонне. Таким образодЕ, термодинамическая теория ректификации является пока первой ступенью общей теории ректификации. Для суяедения о направленности самопроизвольных процессов энергообмена и массообмена в отдельно взятой контактной ступени следует рассмотреть ее работу на основе метода теоретической тарелки. [c.123]

Если две различные неравновесные фазы нривести в контакт друг с другом и создать условия для массопередачи, а затем после обмена веществом и энергией отделить эти фазы одну от другой каким-нибудь механическим способом, то вся операция в целом носит название одной ступени контакта. Механизм работы колпачковой колонны, взятый в чистом виде, выражается в том, что ее тарелки действуют как ряд вполне самостоятельных ступеней контакта встречающихся и перемешивающихся на тарелке жидких и паровых потоков. Имеет существенное значение тот факт, что на тарелках колонны истинный противоток наров и флегмы полностью нарушается (чего в насадочной колонне не происходит) и контактирую1цие фазы обмениваются веществом и энергией вследствие стремления взаимодейст1 ующих сред к состоянию равновесия. [c.78]

Тарелки с однонаправленным движением газа (пара) и жидкости. На тарелках этого типа газ (пар) выходит из отверстий в направлении движения жидкости по тарелке. Этим достигается снижение перемешивания жидкости, а, значит, повышение эффективности массопередачи. Тарелки этого типа изготовляются с переливами и без переливов. [c.63]

Родионов А. И., Кашников А. М., Радиковский В. М., в сб. Тепло- и массоперенос , т. 4., Минск, Изд. Наука и техника , 1966, стр. 28. Определение поверхности контакта фаз и коэффициентов тепло- и массопередачи на провальных ситчатых тарелках. [c.274]

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]

Расчет по уравнениям (П.20), (П.21) невозможен без учета связей между концентрациями, вытекаюшрх из законов массопередачи. Массообмен происходит при движении через жидкость пузырька пара. Количество переданного на всей тарелке вещества за время х [c.86]

Учет кинетики массопередачи позволяет оценить степень неравновесности на каждой ступени, вызванной несовершенством массообменного элемента или неоптимальным режимом работы пли недостаточным временем контакта фаз. Отметим возможные допущения относительно оценки массопередачи и соответствующие варианты расчета, а именно на каждой ступени разделения достигается равновесие между фазами, т. е. расчет ведется по теоретическим тарелкам это допущение принимается в тех случаях, когда нет данных по оценке эффективности или необходимо произвести ориёнтировочную оценку размеров колонны в терминах теоретических тарелок эффективность разделения оценивается в терминах КПД Мерфри в следующих вариантах а) КПД Мерфри постоянный по всем компонентам разделяемой смеси и для всех тарелок — допущение, обычно принимаемое при наличии обобщенных экспериментальных оценок разделительной способности б) КПД Мерфри постоянный по всем компонентам, по изменяется по высоте колонны — допущение, принимаемое при оценке разделительной способности по экспериментальным зависимостям через конструктивные и режимные параметры тарелок и колонны эффективность разделения оценивается в терминах КПД испарения — допущение, приводящее к тому, что кинетика массопередачи не участвует в расчетах, а КПД определяется чисто формально. [c.316]

Эффективность разделения непосредственно связана со структурой потоков на тарелка . Наличие байпасирующих потоков, застойных зон и обратного заброса фаз приводит к сниженик> движущей силы процесса массопередачи, и, естественно, учет этих факторов при оценке эффективности безусловно необходим. [c.317]

Алгоритм проектного расчета. Как отмечалось ранее, математическое описание колонны представляет собой систему нелинейных алгебраических уравнений высокой размерности, решение которой производится итеративными методами, причем скорость сходимости зависит как от начального приближения, так и от режима работы колонны. Поэтому исключение итеративного расчета по отдельным переменным в процессе поиска оптимального решения позволит существенно сократить объем вычислений. Ниже предлагается метод расчета, основанный на формулировании задачи как системы нелинейных разностных уравнений с граничными условиями, решение которой осуществляется по методу квазилинеаризацпп с использованием принципа суперпозиции. Особенностью метода является пригодность для расчета колонн любой сложности с учетом всевозможных алгоритмов описания отдельных явлений (фазовое равновесие, кинетика массопередачи и т. д.), а также возможность исключения итерации по поиску флегмового потока, обеспечивающего заданное качество продуктов разделения при известном числе ступеней разделения. Оптимальное положение тарелки питания в смысле некоторого критерия (например, термодинамического или технологического) определяется непосредственно в ходе потарелоч-ного расчета колонны. [c.328]

Математическое моделирование ректификационных колонн для разделения многокомпонентных систем с учетом кинетики массообмена и гидродинамической обстановки на тарелке требует прежде всего достаточно разработанной модели механизма массопередачи на ступени разделения, что и определяет, в первую очередь, адэкватность математической модели в целом реальному объекту. [c.76]

К — коэффициент массопередачи, кГ-моль1ч ед. движ. силы fen — коэффициент парораспределения L — расход жидкости, кг1а кг м ч L — весовая скорость жидкости на единицу длины периметра, кГ/м ч обр--обратный поток между ступенями, кГ/ч а — расход жидкого продукта, отбираемого с п-й тарелки, кГ/ч I — длина, м [c.252]

При использовании методов расчета по теоретическим тарелкам учет изменения потоков пара и жидкости по ступеням разделения принципиально не представляет трудности, поскольку при этом составы однозначно определяются условиями равновесия и рабочей линией процесса. Иначе обстоит дело при расчетах разделения с использованием диффузионного механизма массообмена. Если при разделении близкокипящих смесей можно допустить наличие эквимолярной массопередачи между жидкостью и паром, то при значительной разнице в теплотах испарения разделяемых компонентов необходимо уже учитывать пеэквимолярность массопередачи (табл. 14, модель 2). [c.303]

При моделировании процесса ректификации с использованием механизма массопередачи единственным практически применяемым в настоящее время методом служит метод потарелочного расчета в направлении от куба к дефлегматору по всей колонне. Обратное направление счета связано с необходимостью решения для каждой тарелки системы трансцендентных уравнений, что обусловлено структурой уравнений, описывающих массообмен на тарелке (см. табл. 15, модели 1, 2, 4). Для обеспечения устойчивости схемы счета в одном направлении разработаны эффективные алгоритмы, не требующие существенного увеличения памяти машины и в некоторых случаях даже сокращающие общае время решения. [c.308]

Модель 4. Для учета разделительной способности реальных тарелок можно использовать соотнэшения (IV, 127), которые определяют состав пара, уходящего с тарелки, в условиях многокомпонентной массопередачи. К уравнениям модели 3 при этом добавляются уравнения для расчета матрицы локальных эффективностей контакта пара и жидкости (IV, 130), а также условия типа (IV, 161), позволяющие учитывать изменение парового потока на тарелке. [c.318]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология