Схемы с обратимым смешением потоков

В обычных схемах разделения благодаря ступенчатому подводу энергии и наличию разрезных колонн уменьшаются движущие силы в средних участках секций. Весьма интересны схемы с обратимым смешением потоков, в которых используются принципы термодинамически обратимого разделения многокомпонентной смеси. В этих схемах нивелируются движущие силы по высоте колонны и практически исключаются термодинамические потери в районе питания и на концах колонны. Показана высокая экономичность схем применительно к комплексному разделению близкокипящих смесей, когда процесс протекает в узком диапазоне давлений и температур. Для определения эффективности указанных схем в других условиях необходим соответствующий технико-экономический анализ. [c.249]

Схемы с обратимым смешением потоков [c.262]

Другой способ термодинамического усовершенствования процессов разделения состоит в применении к обычной адиабатической ректификации схемы с обратимым смешением потоков. [c.262]

Варианты схем с обратимым смешением потоков [c.271]

В приведенной ниже таблице представлены результаты сравнительных расчетов разделения смеси ксилолов по схеме с обратимым смешением потоков (вариант 1Иб) и по обычной схеме, применяемой в настоящее время. [c.275]

При существующей схеме разделения минимальный суммарный паровой поток составляет 1829 моль/100 моль исходной смеси, что на 43% больше, чем по новой схеме. Необходимое суммарное число тарелок для обеих схем приблизительно одинаково число кипятильников и дефлегматоров для новой схемы вдвое меньше, чем для существующей. Таким образом, применение схемы с обратимым смешением потоков для разделения технической смеси ксилолов может дать большой эффект. [c.275]

Рис. 80. Варианты схем с обратимым смешением потоков и промежуточным подводом энергии.

Применение ректификационных колонн со связанными тепловыми потоками позволяет не только уменьшить термодинамическую необратимость при смешении потоков, но и значительно снизить общие затраты тепла и холода. Независимо от числа получаемых продуктов технологические схемы с обратимым смешением потоков имеют всего лишь один дефлегматор и один кипятильник. Недостатком указанных схем по сравнению с обычными является увеличение числа тарелок, потребного для заданного разделения. [c.25]

Кроме того, схемы с обратимым смешением потоков наиболее легко реализуются только при разделении близкокипящих многокомпонентных смесей, так как лишь в этом случае в последней колонне могут быть приняты температуры верха и низа, удовлетворяющие экономичным условиям конденсации и испарения получаемых продуктов. [c.25]

Схемы с обратимым смешением потоков. Одним из перспективных подходов к выбору оптимального способа разделения многокомпонентных смесей является разработанный Платоновым с соавторами метод, основанный на анализе термодинамически обратимых процессов многокомпонентной ректификации. Ими предложен ряд вариантов схем с обратимым смешением потоков (рис. VI. 19).-Все эти варианты предусматривают исчерпывание в каждой секции не более одного компонента, что характерно для обратимой ректификации. Основные особенности этих схем [c.369]

Другой вариант интегрального подхода. В этом варианте любая возможная схема разделения может быть получена при определенном соотнощении отборов промежуточных продуктов ректификацнок.чых колонн из схемы с обратимым смешением потоков, предложенной ранее [41]. Следует заметить, что пока работы по интегральному методу носят только методологический характер. По-видимому, решение практических задач интегральным методом будет наталкиваться на значительные трудности, связанные главным образом с большим объемом вычислении. Резкое возрастание объема вычислений по сравнению с другими методами обусловлено искусственным характером замены дискретной задачи синтеза непрерывной. Следует иметь в виду, что каждой возможной реальной схеме разделения будет, по-видимому, соответствовать локальный оптимум параметров оптимизации. Это является большим недостатком метода, чрезвычайно затрудняющим отыскание глобального оптимума. Кроме того, в процессе поиска оптимума неизбел<но будет производиться большое число заведомо излишних расчетов для схем с числом ректификационных колонн, значительно превышающим необходимое. [c.192]

Из таблицы видно, что по рассматриваемому критерию схемы с обратимым смешением потоков (кроме варианта I) при любых составах смеси экономичнее обычных схем разделения. Вариант П1б во всех случаях является наиболее экономичным (экономия по сравнению с обычной схемой разделения при всех составах равна почти 50%). Интересно, что для рассматриваемых смесей количество испаряемой жидкости при варианте Illa не зависит от состава, а при варианте I эта зависимость слабо выражена. Первый вариант экономичнее обычной схемы разделения для большинства составов смеси (при Хв> 0,3). [c.271]

Таким образом, схемы с обратимым смешением потоков являются термодинам ически оптимальными схемами ректификации многокомпонентных смесей. Применение их не требует разработки какой-либо новой специальной аппаратуры. [c.274]

Несколько более сложно автоматическое регулирование процесса для второго и третьего вариантов, поскольку в этом случае все колонны представляют собой одну взаимосвязанную систему. Если разделение проводится при атмосферном давлении, то термодинамическая эффективность вариантов II и III в некоторых случаях может снижаться вследствие гидравлического сопротивления системы. Например, в варианте Шб колонна ВС работает при повышенном давлении, что приводит к уменьшению относительных летучестей компонентов и увеличению температуры в кубе (это имеет значение при большом числе тарелок). Для того, чтобы и в этом случае полностью использовать термодинамические преимущества схемы с обратимым смешением потоков, необходимо применять новые типы тарелок, отличающиеся визюим гидравлическим сопротивлением. [c.274]

Простейшим способом уменьшения работы разделения является введение промежуточных дефлегматоров а кипятильников. Если взять за основу вариант И16 схемы (см. рис. 73) и установить только по одному промежуточному дефлегматору и кипятильнику, то работа разделения трехкомпонентной смеси в некоторых случаях уменьшается в два-три раза. При этом число уровней подвода энергии такое же, как при обычной схеме разделения (без промежуточных теплообменников). Другими словами, при одном и том же числе уровней подвода энергии в схеме с обратимым смешением потоков резко уменьшается работа разделения. [c.276]