Ректификация тепловой баланс

Тепловой баланс всей установки в целом составляется на основании того соображения, что количества тепла, вносимого сырьем L и подаваемого в кипятильники делятся на три части, которые уходят из колонны с продуктами ректификации R и R и через конденсатор, расположенный над отстойником [c.72]

В связи с отмеченным влиянием агрегатного состояния исходной смеси на удельный расход разделяющего агента в процессе экстрактивной ректификации интересно выяснить целесообразность предварительного испарения (или конденсации) исходной смеси перед подачей ее в колонну. Из уравнений теплового баланса процесса экстрактивной ректификации с учетом расхода тепла в отгонной колонне следует, что при парообразном состоянии исходной смеси конденсация ее перед подачей в колонну во всех случаях энергетически невыгодна. Наоборот, при. обычно применяемых на практике высоких концентрациях разделяющего агента предварительное испарение исходной смеси может привести к экономии общего расхода тепла в процессе разделения. Эта экономия тем больше, чем выше коэффициент относительной летучести компонентов смеси, подвергаемой разделению. [c.263]

В этом уравнении приходными статьями теплового баланса являются тепло, вносимое в колонну с сырьем, и тепло, сообщаемое низу колонны через кипятильник. Подведенное в колонну тенло распределяется на тепло, уносимое с конечными продуктами ректификации (ректификат О и остаток Н), и тепло, отводимое с верха колонны, Q для образования флегмы. [c.133]

В Советском Союзе запроектирована комбинированная установка Г-43-107. В ее состав входят следующие секции гидроочистки вакуумного дистиллята (фракции 350—500°С) каталитического крекинга гидроочищенного сырья и ректификации стабилизации бензина и газофракционирования утилизации тепла дымовых газов и очистки дымовых газов регенерации (включая электрофильтры). В проект этой установки внесено много усовершенствований по сравнению с установками, уже находящимися в эксплуатации. Кроме того, комбинирование ряда процессов позволило оптимально использовать тепло технологических потоков. Этим же объясняется и значительная выдача пара с такой установки на сторону. Ниже приведен примерный материальный баланс работы установки Г-43-107 [c.102]

Среди технических методов конденсационно-испарительного (КИ) низкотемпературного разделения господствующее место занимает ректификация. Чтобы проанализировать ее особенности применительно к низким температурам и роль трансформации тепла в этом процессе, необходимо рассмотреть некоторые условия его проведения и энергетический баланс. [c.236]

По аналогии легко составить уравнение теплового баланса для любой колонны. Полученные уравнения (98) и (99) дают возможность определить количество пара или тепла, которое необходимо подвести к колонне для осуществления процесса ректификации. [c.295]

Система уравнений процесса разделения включает уравнения материального и теплового балансов для всех тарелок колонны, а также парциального конденсатора и испарителя (при ректификации) выражения эффективности тепло-массопередачи уравнения фазового равновесия и ограничения по составу или уравнения суммирования потоков. [c.24]

Расход тепла Q на непрерывную ректификацию можно найти из уравнения теплового баланса Q + Wiф + + [c.523]

Для решения этой задачи используется метод материальных и тепловых балансов, подробное обоснование которого дается в разделе теории ректификации. Здесь же можно ограничиться лишь кратким изложением сущности его. Метод балансов исходит из того бесспорного факта, что после процесса однократного изменения фазового состояния количество вещества в системе остается гем же, что и до процесса, а количество энергии изменяется на величину сообщенного или отведенного тепла. [c.149]

Тепловой баланс, основанный на законе сохранения энергии и постоянстве внешнего давления, под которым протекает большинство нефтезаводских процессов и, в частности, процесс ректификации, составляется исходя из того соображения, что сумма энтальпий, входящих в рассматриваемый объем потоков, должна равняться сумме энтальпий, выходящих из этого объема потоков, если в нем не происходят химические реакции, сопровождающиеся поглощением или выделением тепла. [c.186]

Как и в неполных колоннах, для получения уравнений, связывающих веса, составы и теплосодержания сырья и целевых продуктов ректификации, и для вывода соотношения между съемом тепла в парциальном конденсаторе колонны и расходом тепла в кипятильнике необходимо составить материальный и тепловой балансы для всего объема полной колонны. Методика составления уравнений баланса вещества подробно разъяснена при рассмотрении неполных колонн, и поэтому здесь эти уравнения по общему весу потоков и по весу содержащегося в них НКК пишутся сразу [c.280]

Ректификация состоит в многократном чередовании и повторении процессов испарения и конденсации в противотоке пара и жидкости при температуре кипения. Ректификация относится к многоступенчатым противоточным процессам разделения (протекает по схеме каскада с постоянным потоком) и принципиально может обеспечить любую заданную степень разделения . Противоток пара и жидкости создается благодаря наличию в схеме ректификационной установки испарителя (куба), связанного с нижним концом, и конденсатора (дефлегматора), связанного с верхним концом колонны. Тепло, подводимое к кубу, благодаря теплообмену между паром и жидкостью в адиабатических условиях передается последовательно от ступени к ступени и отводится хладоагентом в конденсаторе. Благодаря массообмену между потоками пара и жидкости более летучий компонент переносится потоком пара в направлении снизу вверх, а менее летучий компонент — потоком жидкости сверху вниз. Таким образом, в основе ректификации лежит тепло- и массообмен между потоками пара и жидкости. При этом движущая сила массообмена определяется фазовым равновесием жидкость — пар и материальным балансом. Соотношения между основными параметрами ректификации, определяемые законами фазового равновесия жидкость — пар и материальным балансом, составляют статику ректификации. [c.42]

Влияние внешних возмущений. При любой производительности ректификационной колонны (от очень большой нагрузки, при которой наблюдается захлебывание колонны, и до очень маленькой, при которой происходит слив жидкости) качество ректификации в большой степени зависит от теплового баланса колонны. Место подвода тепла также играет важную роль. Например, если тепло подводится через 1шз колонны, в то время как испарение производится ца большом числе тарелок, то внешнее тепловое возмущение представляется как энтальпия исходной смеси. Следовательно, можно получать лучшие условия ректификации, компенсируя, например, уменьшение подачи тепла для испарения за счет увеличения энтальпии подаваемой жидкости. Внешние возмущения, следовательно, весьма существенны, хотя бы в той степени, в какой они влияют на тепловой баланс системы. [c.488]

Краткая оценка данных баланса за 1985 год сводится к некоторому ухудшению полезного использования энергии топлива с 27,3% в 1981 г. до 20% в 1985 г., что вызвано прежде всего снижением (в 1,6 раза) объемов полезной работы насосного оборудования в связи с сокращением переработки нефти почти на 20%, соответственно уменьшилось потребление полезного тепла на процесс ректификации. Потери тепла с охлаждающей водой оставались (по удельному весу) примерно на том же уровне. [c.81]

Расход тепла на проведение процесса экстрактивной ректификации определяется с помощью уравнения теплового баланса всей колонны [c.271]

Особенность процессов экстрактивной ректификации заключается в том, что они проводятся обычно при высокой концентрации разделяющих агентов (70—90 мол.%), причем последние чаще всего имеют значительно более высокие температуры кипения, чем компоненты заданной смеси. Если в процессах обычной и азеотропной ректификации расходы жидкости и пара имеют незначительные различия, то в процессах экстрактивной ректификации расход жидкости, как правило, значительно превышает расход пара. Поэтому и количество тепла, переносимого потоком жидкости, значительно больше, чем в процессах обычной и азеотропной ректификации. Соответственно больше роль энтальпии жидкости в тепловом балансе колонны. Вследствие этого даже относительно небольшое изменение температуры по высоте колонны, обычно характерное для процессов экстрактивной ректификации, может вызвать значительное изменение расходов пара и жидкости. Это обусловливает изменение по высоте колонны флегмового числа и концентрации разделяющего агента, а также в свою очередь, усложняет определение условий фазового равновесия и обусловливает криволинейный ход рабочих линий процесса ректификации. Разумеется, отмеченная особенность относится лишь к той части колонны для экстрактивной ректификации, которая расположена ниже точки ввода разделяющего агента. Часть колонны, находящуюся выше точки ввода разделяющего агента, рассчитывают как в обычных процессах ректификации. Поэтому этот вопрос здесь не рассматривается. [c.293]

В тепловом балансе спиртового завода расход тепла на перегонку и ректификацию этилового спирта играет весьма существенную роль. Если взять за единицу измерения производительности аппаратов 1 дал спирта, то расход пара на 1 дал спирта, получаемого на брагоректификационном аппарате полупрямого действия, составляет 38—42 кг при среднем содержании алкоголя в бражке 8% об. [c.407]

Расход тепла при ректификации зависит от правильно выбранной тепловой схемы установки. Выбор рациональной тепловой схемы установки производится на основе ее теплового баланса. [c.23]

При установившемся режиме процесса ректификации должны соблюдаться 1) баланс в отношении общего поступающего количества разделяемой смеси, 2) баланс в отношении нижекипящего компонента азота и 3) баланс тепла. [c.233]

При заданных условиях получения продуктов разделения и подачи разделяемой смеси (состава, количества, агрегатного состояния — жидкость или пар) величина всех членов правой части уравнения постоянна. Следовательно, по условиям энергетического баланса количества тепла Qit и QiT могут иметь самые различные значения. Необходимо только, чтобы их разность удовлетворяла уравнению (П-10 ). Из уравнения (П-10 ) видно также, что эти количества тепла связаны таким образом, что чем больше Qif, тем больше должна быть и величина QiT, и наоборот. При проведении процесса ректификации всегда стремятся к тому, чтобы при прочих равных условиях величины Qi и Q7 на единицу полученного продукта были наименьшими. Если ректификацию ведут при температурах выше Го (температура окружающей среды), то уменьшение Q7 (и, следовательно, Q ") приведет к снижению расхода пара или топлива если ректификацию ведут при температурах ниже Го, то уменьшение Q7 (и, следовательно, Qt) вызовет снижение рас- [c.71]

Совмещенные реакционно-массообменные процессы очень сложны и строгих методик их расчета пока не предложено. Большинство работ посвящено расчету хемосорбционных процессов, теория которых достаточно разработана. Для более сложных процессов, как реакционно-ректификационные, реакционно-десорбционные, используют [45] итерационные методы, подобные методу расчета ректификации Сореля. К сожалению, учет химической реакции в жидкой фазе путем введения в уравнения материального и теплового балансов дополнительных членов, соответствующих изменению количества вещества и тепла за счет реакции, не отражает влияния отвода продуктов реакции в момент их образования на скорость химического процесса. [c.30]

Совмещенные реакционно-ректификационные процессы очень сложны, и строгий расчет их пока не создан. Однако имеются расчеты для некоторых упрощенных случаев [47—50], Так, Марек [51] предложил общий метод расчета ректификации при наличии химической реакции, взяв за основу итерационный расчет ректификации по Сорелю и Мак-Кэбу и Тиле. При этом наличие химической реакции в жидкой фазе учитывается введением в уравнения материального и теплового балансов дополнительных членов, соответствующих изменению количества вещества и тепла за счет реакции. Общность метода состоит в том, что он не ограничен числом компонентов, типом реакции и т, д, В общем случае, для расчета необходимы исходные данные в полном объеме (для концентрационного симплекса я-ко.мпонентной смеси в целом) о скорости реакции, тепловом эффекте, фазовом равновесии жидкость — пар, Мареком учтены возможные упрощения метода, связанные с рациональными допущениями, которые встречаются при обычном расчете ректификации, В итерациях, наряду с предположением определенных концентрации, предполагается также общее прореагировавшее количество вещества и учитывается в связи с этим задержка жидкости на каж- [c.208]

Секцию питания ректификационной колонны, разделяющей бинарную смесь, можно рассчитать и чисто аналитическим путем. Как будет показано в последующем изложении, для установления конкретного режима разделения в колонне необходимо, при заданном составе и энтальпии сырья и рабочем давлении по высоте аппарата, назначить еще четыре определяющих иараметра. Так, можно закрепить желательные концентрации уи и хд НКК в дистилляте и остатке и, например, паровое число или величину подвода тепла в кипятильник ( д/-й и концентрацию одного из потоков тарелки питания. Вместо значения ( д/Л можно принять. чюбой из элементов ректификации, связанный с тарелкой питания, ибо и в этом случае рабочий режим разделения в колонне определится полностью. В самом деле, из материальных балансов, связывающих количества и составы потоков, поступающих на тарелку питания и отходящих с нее, можно получить [c.163]

Перейдем к расчету секции питанпя колонны. При назначенном расходе тепла в кипятильнике колонны для определенности режима работы нужно закрепить еще один из элементов ректификации в секции питания. Пусть состав паров, поднимающихся с верхней тарелки отгонной секции, г/л=0,656. Тогда, проведя на тепловой диагралше последнюю оперативную линию 5 ал отгонной секции, можно легко найти концентрацию встречного этим нарам жидкого потока 0,440. Остальные элементы ректификации в секции питания колонны, отвечающие данному закрепленному режиму разделения, можно найти по уравнениям материальных балансов. [c.188]

Приступая к расчету, проектировщик располагает весом, совокупным составом и теплосодержанием начальной неоднородной жидкой системы и составами хк и л-ра продуктов ректификации. Количества тепла Ву и В , подаваемые в кипятильники обеих колонн, принимаются таким образом, чтобы быть больше соответствующих минима 1ьных значений, при которых число тарелок колонны становится бесконечно большим. Расход тепла в конденсаторе может быть найден аналитически по уравнению теплового баланса 54 или же определен графически по тепловой диаграмме. Полюсы 51(хк,6,) и 6,) опреде- [c.76]

На рис. 201 воспроизводится материальный и энергетический балансы нроцесса ректификации, рассмотренный в гл. 10. Эта с)(ема является основой систем регулирования, которые используют для контроля материальный баланс. Самые серьезные проблемы появляются из-за изменения скорости сырьевого потока и его состава. В связи с этим очень трудно поддерживать режим в колонне, которая расположена первой по ходу сырья в схеме разделения. Если трудности возникают в основном из-за скорости подачи сырья, то можно установить контроль по соотношению потоков. Нанлуч-ший результат достигается посредством анализа некоторых ключевых компонентов данных потоков. В контроле на основании материального баланса используются данные анализа и отношение D/F. На рис. 202 показана система контроля, основанного на работе анализатора сырьевого потока. Регулируется скорость отвода продукта верха колонны и скорость подвода тепла, пропорциональная скорости подачи сырья в колонну. Эта система контроля требует дополнительного извлечения двух квадратных корней, применения множительного устройства и возможно суммирующего механизма. [c.317]

При расчете ХТС методом PRIT решение было получено примерно за 1000 итераций, что составляло около 30 минут машинного времени ЭВМ ЕС-1033. При столь больших затратах машинного времени на расчет одного стационарного режима ни о какой оптимизации режимов говорить не приходится. Поскольку в моделях ректификации при расчете одной итерации основное время затрачивается на вычисление расхода по уравнению (II, 157), для сокращения времени счета был применен следующий прием. До полного сведения материального и теплового балансов системы в моделях ректификации рассчитывались отборы дистиллята D и кубового продукта W. В точке решения по уравнению (II, 157) вычислялось значение V", соответствующее заданному качеству продуктов разделения. Аналогичным образом, расходы теплого теплоносителя в рекуператор 1 и холодного в холодильник 16, [рассчитываемые итерационно по уравнениям (II, 151)—(11,154) ], обеспечивающие заданные температуры, также рассчитывались только после сведения" материального и теплового балансов. Значение неизвестной выходной температуры теплого теплоносителя в рекуператоре 1 до полного расчета схемы не играет роли, так как в уравнении (II, 156) модели ректификации, используемом на каждой итерации, агрегатное состояние Питания не учитывается. Описанный подход позволил сократить время расчета схемы более чем на 30 %. [c.58]

При проведении процесса ректификации происходит обмен тепловой энергией между контактирующими паровой и жидкой фазами Приходными статьями теплового баланса колонны являются тепло, вноси мое сырьем Ор, и тепло, подводимое в низ колонны через кипятильник Од Расходными статьями является тепло, отводимое из колонны парами рек тификата Оо, жидким остатком и тепло, отнимаемое потоком хлада гента на верху колонны О Мя образования флегмы (см. рис. IV-5). [c.117]

Изложенное мзтематическое описание охватывает широкий класс смесей, в том числе смеси с переменными летучестями и скрытыми теплотами испарения компонентов. Если кь и летучести являются функциями только температуры (при данном давлении), то по уравнениям <(У1,76) — (VI,81) можно определить параметры ректификации для любого температурного уровня. Переменный характер скрытых теплот испарения не влияет на профиль изменения L и V в колонне, а сказывается только на количествах подведенного на различных участках тепла и холода. Количества подведенного тепла и холода можно найти из уравнений теплового баланса. [c.188]

По мере накопления рециркулята начинают вывод экстракта в емкость загрузки блока ректификации, корректируя технологический режим блока экстракции для достижения требуемой чистоты экстракта и снижения доли ароматических углеводороцов в рафинате. Оптимальный технологический режим отпарной колонны насыщенного растворителя должен обеспечить заданную чистоту ароматических углеводородов в экстракте при минимальном расходе рециркулята. Это достигается за счет изменения материального баланса колонны - соотношенет рециркулята и экстракта гри заданном количестве вводимого водяного пара и тепла в низ отпарной колонны (при постоянной четкости погоноразцёления). [c.161]

Общее количество тепла, затрачиваемого на ректификацию сырого бензола, определяется из теплового баланса колонны. Если считать, что подлежащая ректификации смесь поступает в кзлониу уже подогретой до температуры кипения, то расход тепла в колонне будет состоять из следующих элементов [c.99]

Происходящие в рассматриваемой системе процессы показаны в г—ё-диаграмме на рис. 35. Так как материальный и тепловой балансы укрепляющей колонны совместно с дефлегмирую-щей частью конденсатора ничем не отличаются от балансов, рассмотренных ранее, то количество тепла ректификации, или количество тепла, отведенного в дефлегмирующей части конденсатора, дп можцо определить по формуле (32), либо графическим методом. Следовательно, проводя конноду 1—для нижнего сечения обменного элемента, определяют отрезок В—5, равный дв- При этом точка В является полюсом обменного элемента. [c.66]

Совмещенные реакционно-ректификационные процессы очень сложны, и строгий расчет их пока не создан. Однако имеются расчеты для некоторых упрощенных случаев. Так, Марек предложил метод расчета ректификации при наличии химической реакции, взяв за основу итерационный расчет ректификации по Сорелю и Мак-Кэбу и Тиле. При этом наличие химической реакции в жидкой фазе учитывается введением в уравнения материального и теплового балансов дополнительных членов, соответствующих изменению количества вещества и тепла за счет реакции. [c.356]

Основные процессы и аппараты химической технологии Изд.7 (1961) -- [ c.588 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (2002) -- [ c.123 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 6 (1955) -- [ c.562 ]

Процессы и аппараты химической технологии (1955) -- [ c.483 , c.484 ]

Процессы и аппараты химической технологии Издание 3 (1966) -- [ c.680 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (1995) -- [ c.123 ]

Процессы и аппараты химической технологии Издание 5 (0) -- [ c.680 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология