Материальный баланс потоков на тарелке

Материальный баланс ниже тарелки га и в верхней части колонны (см. рис. 76) связан со скоростью потоков пара и жидкости ниже тарелки п следующим соотношением [c.143]

Материальный баланс питательной тарелки по общему весу потоков и по весу содержащегося в этих потоках низкокипящего компонента представится уравнениями [c.420]

Схема потоков на тарелках колонны изображена на рис. 6.5. Математическое описание включает следующие уравнения общего материального баланса на тарелках колонны [c.245]

Рассмотрим уравнения материального баланса потоков для контактного устройства в целом и для элементарного объема вспененного слоя жидкости при наличии уноса жидкости в колонне с п-й тарелки и сравним их с аналогичными уравнениями при отсут- [c.232]

Доли провала и байпаса жидкости могут быть определены при помощи кривых изменения концентрации компонента в жидкости в плоскости тарелки. Величина доли жидкости, проваливающейся из начала вышележащей тарелки, определяется нз уравнения материального баланса потоков на тарелке после подстановки в него расчетного значения относительного уноса жидкости и экспериментальных значений концентрации компонента в паре и жидкости, поступающих на тарелку и уходящих с тарелки. Используя найденную величину доли провала жидкости и экспериментальные данные по изменению концентрации компонента в жидкости вдоль ее течения по тарелке, из уравнения баланса смешения потоков жидкости на выходе с тарелки можно определить величину доли байпаса жидкости. [c.249]

Действительно, в результате совместного решения уравнений фазового равновесия на (п- -1)-й тарелке и материального баланса потоков между и-й и тарелками для г-го и /-го компонентов [c.300]

Состав пара, поднимающегося с верхней тарелки части IV (с 21,2-й тарелки при отсчете от верхнего сечения колонны), определяем из материального баланса потоков пара в месте ввода обогащенного воздуха. [c.39]

Материальный баланс потоков на первой тарелке определится уравнением [c.413]

Рассмотрим Л -ступенчатый противоточный процесс, схема которого дана на рис. 9.2, б или 9.3, б. Компонент, содержащийся в газе, необходимо абсорбировать при постоянных температуре и давлении. Считаем, что этот процесс протекает в стационарных условиях. Пусть Ь м и О м— мольные потоки свободных от растворенного вещества соответственно жидкости и газа. Уравнение материального баланса для тарелки номер п будет [c.435]

Фактическое число тарелок определяется либо аналитическим расчетом (на ЭВМ с использованием уравнений равновесия фаз, материального и теплового балансов потоков), либо исходя из опытных данных с учетом эффективного КПД тарелки [c.164]

В связи с полученным результатом возникает задача определения составов потоков, стекающих с тарелки питания ее можно разрешить обычным способом совместного решения уравнений материального баланса секции питания. Это позволит найти концентрации и с помощью которых по уравнениям"(111.128) и (111.130) могут быть рассчитаны числа тарелок в секциях колонны. [c.198]

Осталось рассмотреть тарелку питания колонны, которую в данном случае следует считать выполняющей функции смесителя и обычной теоретической ступени. Для тарелки питания можно записать одно уравнение материального баланса по общей массе потоков [c.348]

На отдельную теоретическую ступень поступают два неравновесных потока, с которыми связаны 2 (с 4- 2) независимых переменных, а с тарелки отходят два уже равновесных потока, т. е. двухфазная равновесная система с (с - - 2) независимыми переменными. Если учесть еще и потерю тепла в этой ступени, то общее число связанных с ней переменных составит 2 (с + 2) + -1- (с 2) - - 1 = Зс + 7. Число же ограничительных условий или независимых уравнений, связывающих эти переменные, складывается из с уравнений материального баланса и одного уравнения теплового баланса, т. е. составляет (с + 1). Следовательно, для отдельной теоретической контактной ступени остается (Зс -Ь 7) — (с - - 1) = 2с + 6 степеней свободы. [c.350]

Материальный баланс на любой тарелке абсорбера связывает между собой газообразные и жидкие потоки, контактирующие на тарелках. Если обозначить через п — 1 и га + 1 тарелки, находящиеся соответственно над и под тарелкой п, то для любого компонента можно записать [c.131]

СИ выводится из нее за это время с потоками I и п. При этом предполагается, что жидкость на тарелке полностью перемешивается, т. е. ее состав в любой момент времени однороден разумеется, это в равной степени относится и к паровой фазе. Нетрудно видеть, что, с другой стороны, это уравнение характеризует также материальный баланс по примесному компоненту на первой тарелке. Отсюда следует, что уравнение вида (11.45) будет справедливым для любой г-й тарелки колонны и его можно записать в общем виде как [c.59]

Составим математическое описание процесса массообмена между фазами на тарелке без подачи исходной смеси. Уравнения материального баланса по потокам и по количеству легколетучего компонента для /-го звена имеют вид [c.56]

Уравнения (11.78, а) и (11.78, б) определяют связи между соседними тарелками. Зависимости (П. 90, а) и (II. 90, б) позволяют рассчитать величины потоков по колонне. Соотношения (11.92) и (11.93) представляют материальный баланс всего объекта в целом. [c.60]

При построении модели было сделано предположение, что в колонне (в статике) соблюдается так называемый постоянный мольный переток или, что то же самое, количество молей пара и жидкости, поступающих и покидающих тарелку, не меняется по величине при переходе от тарелки к тарелке. Это предположение не является справедливым для многих случаев ректификации. Для таких процессов в модель дополнительно вводится уравнение теплового баланса, которое используется для определения потока пара У , уходящего с тарелки. Для определения потока флегмы Ь в модели используется общий материальный баланс тарелки. [c.160]

При разработке алгоритма решения систем уравнений математической модели существенным является учет или неучет тепловых балансов потоков по тарелкам колонны. В случае, когда тепловые балансы не учитываются, нелинейность системы уравнений математической модели в основном обусловлена наличием выражений для расчета разделения на каждой ступени. Материальные же балансы в этом случае представляются относительно неизвестных составов линейными уравнениями [c.259]

Число тарелок в колонне, обеспечивающее заданное разделение сырья, можно определять различными методами. При всех этих методах приходится переходить от составов равновесных потоков одной тарелки к составам равновесных потоков следующей, соседней тарелки. Переход этот осуществляется поочередным решением (графически или аналитически) уравнений рав новесия и уравнений концентраций, т. е. уравнений- материального баланса. [c.323]

Процесс расчета на автоматической цифровой машине до некоторой степени повторяет процесс ручного счета по ступенчатому методу. В основе его лежит описание процесса ректификации системой алгебраических уравнений. Эти уравнения дают для каждой тарелки материальный баланс разделяемых компонентов. Если принять, что потоки пара и жидкости, выраженные в молярных единицах, в колонне остаются постоянными, то решение системы уравнений баланса позволяет определить состав жидкости 140 [c.140]

Так, предлагается [44] расчет последующей тарелки выполнять с учетом характеристик потоков, полученных на последующих ступенях в этом же цикле, или коррекцию встречных потоков на каждой ступени производить в соответствии с материальным балансом по контуру от рассчитываемой ступени до конечной. Коррекция может быть выполнена путем усреднения составов и количеств встречных потоков предыдущего расчета и найденных по материальному балансу. [c.162]

Запишем уравнения материального баланса для тарелки питания (см. рис. 12.34). Учитывая приращения потоков жидкости ДХ и пара AD на каждый моль исходной смеси, нетрудно внести изменения в баланс потоков на тарелке питания. Для питания колонны кипящей жидкостью было справедливо (см. разд. 12.7.1) D = D = onst и L = Z + Li. В рассматриваемом общем случае (см. рис. 12.34) баланс тарелки питания запишется так [c.1041]

Проанализируем более подробно зависимость эффективности массопередачи по уравнению (5,102). Данное уравнение может быть получено также непосредственно из уравнения (5,101), в результате решения последнего совместно с уравнением материального баланса потоков на тарелке в целом. Указанное обстоятельство свидетельствует о том, что уравнение (5.101) отражает некоторый условный профиль изменения концентраций жидкости по контактному устройству и, следовательно, секционная модель чисто формально описывает массопередачу. Однако несмотря на отмеченный недостаток, секционная модель имеет ряд существенных преимуществ перед диффузионной. Например, использование секционной модели значительно упрощает математическое описание массопередачи в условиях сложной идpoдинaмичe кoй обстановки на контактном устройстве. Указанное обстоятельство делает одинаково целесообразным применение как секционной, так и диффузионной моделей для описания массопередачи в перекрестном токе [c.223]

Выразим разности концентраций жидкости в уравнениях (5.135) и (5.136) через концентрации Xn+i и Хп+г- Из уравнения материального баланса потоков на каждой секции п-й и (п — 1)-й тарелок, локальной эффективности контакта и уравнения фазового равновесия получим следующие выражения конечных концентраций стекающей жидкости с трехсекционной тарелки при однонаправленном движении жидкости на смежных тарелках и при отсутствии перемешивания пара в сепарационном пространстве [c.237]

Методика расчета процесса ректификации при обработке экспериментальных данных по односекционным колоннам не отличается от проектной. Применительно к многосекционным колоннам методика расчета отличается от проектной способом определения состава смеси на тарелке питания. При отсутствии экспериментальных данных состав смеси в месте ввода потока можно определить одним из способов, вытекающих из следующих условий а) получения примерно одинаковой эффективности тарелок (как видно из дальнейщего Т1ср г может определяться по кислороду) на участке колонны вблизи места ввода потока и соседнего участка той же секции, для которой эффективность тарелок можно определить по результатам измерений б) удовлетворения материального баланса на тарелке питания при встречном расчете, выполняемом на основании данных о составах по всем компонентам продуктов разделения, промежуточных фракций или смесей с тарелок для секций, расположенных выше и ниже тарелки питания в) получения одинакового значения т]срг при работе колонны на режимах с различными концентрациями продуктов разделения г) образования вблизи тарелки питания ЗПК (см. гл. 1П, п. 3). [c.115]

На рис. 41. 3 показана часть ректификационной колонны. На нескольких верхних тарелках колонны схематично показаны потоки пара и жидкости. Эти обозначения не только указывают потоки, но также их количества в кмолъЫ. Материальный баланс верхней тарелки выражается уравнением [c.637]

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]

Принципиальная схема и графический расчет полной колонны, разделяющей тройную практически идеальную смесь, показаны на рис. .9. Выравненные фигуративные точки сырья Ь, остатка В и дистиллята О, в соответствии с материальным балансом, располагаются на одной прямой. Фигуративные же точки встречных на одном уровне каждой из секций паровых и жидких потоков лежат на оперативных линиях, сходящихся в общий для каждой секции полюс Д или Н. Паровой поток поднимающийся с верхней тарелки отгонной секции, смешивается в общем случае с паровой фазой сырья, поэтому фигуративная точка их смеси располагается на последней оперативной линии DGmgk укрепляющей секции. Жидкий поток gk, стекающий с последней укрепляющей тарелки в секцию ввода питания, смешивается здесь в общем случае с жидкой фазо11 g сырья, поэтому фигуративная точка gm их смеси располагается на последней оперативной линии Rg G отгонной секции. [c.260]

Тарелка питания отличается от обычной тарелки отгонной секции тем, что с ней связан дополнительный пятый материальный поток Ь равновесного сырья, имеющий (с 2) переменных. Поэтому число ее переменных (с учетом еще и теплового потока) составит 5 (с + 2) 4- 1 = 5с 11. Согласно Куоку, жидкое сырье Ь и жидкий поток смешиваются до поступления на тарелку питания, и поэтому должны быть назначены давление и потеря тепла в смесителе, т. е. еще два параметра, что доводит общее число переменных до (5с + 13). Ввиду равновесия между потоками, покидающими тарелку питания, их давления и температуры одинаковы. Эти два условия вместе с с уравнениями материального баланса, одним уравнением теплового баланса и с соотношениями парожидкостного равновесия составляют (2с - - 3) независимых ограничительных условия. Это составляет (5с 4-+ 13) — (2с 3) = Зс Н- 10 степеней свободы для тарелки питания. [c.351]

На рис. VIII.12 нанесены фигуративные точки основных потоков секции питания и первой снизу тарелки укрепляющей колонны, определяемые по соотношениям фазового равновесия и материальных балансов. И здесь координаты концов прямых, и отвечают приведенному [c.395]

В связи с полученным ре. ультатом ио тикает и дача онределения составов потоков, стекающих с питательной тарелки, которую можно разретнить обычным способом совместного решения уравнений материального баланса секции питания. Это позволит найти концептрации x и Хт, при помощи котор1.1Х по уравнениям (IV. 128) и (IV. 130) могут быть рассчитаны числа тарелок в секцпях колонны. [c.212]

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]

Математическое описание колонны включает, как и ранее рассмотренные модели, уравнения балансов, фазового равновесия и стехиометрические соотношения, записанные с учетом наличия двух жидких фаз, /гарового и рециркулируемых потоков (рис. 7.19) уравнение общего материального баланса тарелки [c.356]

Расчет потоков пара и жидкости. Расчет потоков ректификационной установки производится в два этапа [39, 40]. На первом определяются потоки, связывающие колонны установки, а на втором — производится расчет собственно потоков для каждой тарелки всех ректификационных колонн. Если все колонны снабжены собственными конденсаторами и кипятилышками, то они могут рассчитываться в любой последовательности, так как все выходящие потоки могут быть определены по исходным данным и уравнениям материального баланса. [c.128]

Точки па кривой равиовесия (1,2 и т. д.) соответствуют состоянию равновесия /кидкости и пара, например, точка 1 — составу паров, поднимающихся с тарелки 1 (пересечение горизонтальной липни с осью у), и жидкости, находящейся на тарелке 1 в равновесии с этими парами (пересечение вертикалыюй линии с осью х). Сочетание точек оперативной липни (7, 2 и т. д.) представляет собой состав паров, поднимающихся с тарелки 2 (пересечение горизонтальной линии с осью у), и яшдкости, стекающей с тарелки 1 (пересечение вертикальной ЛИ1ТИИ с осью х). Таким образом, оперативная линия представляет собой материальный баланс ректификациошюй (отпарной) части колонны и может быть использована для онределения состава потоков. [c.145]

В рассматриваемых далее уравнениях для простой колонны применяются условные обозначения, отличающиеся от предложенных Тиле и Геддесом. Например, в настоящей книге приняты количества отдельных комионентов (в моль) вместо общих потоков фаз и мольных долой. Факторы абсорбции и отнарки применяются в том виде, как они были предложены ранее . Материальный баланс укрепляющей секции записывается для произвольной тарелки и дефлегматора, в исчерпывающей секции — для произвольной тарелки и кипятильника. Приводимые ниже выражения представляют собой сочетание материальтгых балансов и равновесных зависимостей. [c.67]

Здесь уравнение (11.70)—материальный баланс по потокам паровой и жидкой фаз, а уравнение (11.71)—материальный баланс тарелки по этилену. Уравнение (11.72) определяет концентрацию этилена в паровой фазе, покидающей тарелку питания ( = 20), как результат смешения двух потоков пара первый из них — поступивший с исходным сырьем (GJ , второй — прошедший через жидкость на тарелке ( у19 СуЮ, еу2о)-Уравнение (11.73) определяется как решение следующей системы [c.58]

Составление и анализ уравнений статики всей колонны. Составим матема-[ческое описание статики колонны, записав последовательно для куба и каж-)й тарелки (I = О ч- 45) уравнения материального баланса ио потокам и по шичеству этилена [зависимости (11.55), (11.56), (11.70) и (11.71)], уравнения 1я расчета концентрации этилена в уходящей с тарелки паровой фазе [зави- мости (11.60), (11.61), (11.72), (11.73) и (11.76)], коэффициента массопере-1ЧИ для тарелки и коэффициентов массоотдачи [зависимости (11.63), (11.64), 1.68) и (11.69)]. Проведя суммирование уравнений типа (11.55) и (11.56) [c.59]