Расчет ректификационных колонн

РАСЧЕТ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ КОЛОНН [c.168]

Вследствие сложности и нелинейности такой системы нашли применение приближенные методы расчета ректификационных колонн [4, 56]. [c.169]

Расчет ректификационной колонны для разделения бинарной смеси обычна ведут по количествам вещества, отнесенным к 1 кг или 1 кг-молю готового продукта-дистиллята (ректификата). На рис. 2.60 пред- [c.169]

Расчет ректификационных колонн методом числа единиц переноса применяется при значительной кривизне равновесной линии в у — jt-диаграмме и существенном изменении эффективности массопередачи на каждой тарелке. В этом случае ступенчатая линия (рис. 2.62), характеризующая факти- [c.170]

РАСЧЕТ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ КОЛОНН [c.242]

Расчет ректификационных колонн. Минимальное число флегмы, приходящееся на 1 кг дистиллята, [c.172]

Принципиально технологические расчеты ректификационных колонн аналогичны расчетам других массообменных аппаратов и основаны на тех же закономерностях, которые достаточно подробно рассмотрены в гл. 15 и 16. Следует, однако, отметить, что процесс ректификации значительно сложнее, например, процесса абсорбции, так как в этом процессе перенос вещества всегда сопровождается теплопереносом. На первый взгляд может показаться, что скорость процесса ректификации зависит только от скорости подвода теплоты к разделяемой смеси. Однако в действительности это не так. Конечно, без подвода теплоты процесс ректификации происходить не будет. Но скорость процесса и его эффективность, как и в любом другом массообменном процессе, зависят обычно от скорости массопереноса между фазами, т.е. от скорости массоотдачи в фазах. Поэтому и для ректификации справедливы все положения, рассмотренные в гл. 15,-влияние на скорость процесса гидродинамических условий, физических свойств фаз и других факторов, выявление лимитирующей стадии процесса, определение его движущей силы и т.д. [c.133]

Организация материальных и тепловых потоков в сложных колоннах для многокомпонентной ректификации практически не отличается от организации потоков в простых колоннах для разделения бинарной смеси. Однако в отличие от бинарной в многокомпонентной смеси кроме веществ, обладающих наибольшей и наименьшей относительной летучестью, существуют соединения, которые по значениям относительной летучести (или температур кипения) располагаются между низкокипящим и высококипящим компонентами. Поэтому расчет ректификационных колонн для разделения многокомпонентных смесей намного сложнее расчета аппаратов для разделения бинарных систем. При этом возможна постановка задачи не полного разделения многокомпонентной смеси на составляющие компоненты, а выделения из этой смеси одного или нескольких компонентов. [c.134]

Параметры, характеризующие протекание этого процесса, необходимы при решении вопроса об истинном уровне в аппарате (который в ряде случаев существенно отличается от непосредственно замеряемого весового уровня), в расчетах по массообмену (в промывочных устройствах и на тарелках ректификационных колонн), процесса замедления нейтронов в кипящих реакторах и др. [c.79]

Так как минимально возможное флегмовое число практически неосуществимо, то при расчетах J принимается равным 1,5—2,5 мин- Чем больше число тарелок в ректификационной колонне, тем меньшим может быть флегмовое число. Основная задача при проектировании и эксплуатации ректификационных установок заключается в обеспечении возможно полного взаимодействия поднимающихся паров компонента со стекающей сверху жидкостью. Это обеспечивается созданием достаточной плотности орошения, выбором правильной конструкции и тщательным монтажом тарелок и колпачков. Кроме того, начальная смесь должна поступать в колонну уже подогретой до температуры кипения или даже относительно перегретой, насколько это позволяют свойства самой смеси. [c.267]

Расчет конструктивных элементов колонны. Минимальное расстояние между тарелками в ректификационной колонне определяется так, чтобы давление столба жидкости в переливной трубе было несколько больше гидравлического сопротивления тарелки. Такое неравенство перепадов обеспечивает нормальную работу гидравлического затвора, образуемого на тарелке переливной трубой. [c.173]

Размеры дистилляционного куба. В теплотехническом отношении дистилляционный куб представляет собой однокорпусный выпарной аппарат, предназначенный для выпаривания определенного количества жидкости в заданное время. Методика расчета поверхности теплообмена дистилляционных кубов аналогична методике расчета рекуперативных теплообменников [36]. В конструктивном отношении дистилляционный куб представляет собой вертикальный (реже горизонтальный) цилиндр с нагревательными трубками, служащий одновременно опорой для ректификационной колонны или установленный отдельно от колонны и свя- [c.176]

Данная книга не предназначена для какой-либо одной из перечисленных групп специалистов. Химики, например, уже обладают превосходными пособиями и справочными руководствами. В других областях знания также имеется своя литература. Цель данной монографии — изложить теорию массопереноса в форме, доступной для все возрастаюш,е-го числа специалистов различных отраслей техники. Необходимость такого изложения совершенно очевидна тому, кто пытался, например, использовать методику расчета массопереноса, применяемую инженера-ми-химиками, для вычисления скорости горения жидкого топлива. Аналогичные затруднения возникают при попытках определить скорости совместных процессов конденсации и испарения в ректификационных колоннах по соотношениям, принятым в расчетах установок кондиционирования воздуха. Такие попытки в ряде случаев кончались неудачей, частично потому, что методы какой-либо дисциплины, хотя и использующие в принципе безупречные приближения, в иных условиях могут приводить к серьезным ошибкам. Другая причина подобных неудач связана с затруднениями вычислительного характера. Они возникают тогда, когда математическая формулировка, несложная и удобная в одном случае, переносится на другие задачи, для которых она не предназначалась. [c.7]

Замечания 1. Следует отчетливо представлять себе, что этот метод определения N a справедлив независимо от природы сохраняемого свойства, а также от наличия или отсутствия химических реакций. Расчет можно базировать либо на концентрациях, либо на энтальпиях. Метод пригоден для расчета абсорбционных башен, градирен и ректификационных колонн. Правда, рассмотрение двух последних задач в рамках этой теории требует особой осторожности, что будет пояснено в свое время. Следует признать, конечно, что с определения N o только начинается конструирование установки. Нужно еще выбрать насадку и систему распределения жидкости, а также продумать все конструктивные детали. Но все же определением N a почти, заканчиваются массообменные расчеты при конструировании аппарата. [c.303]

Для тепловых и конструктивных расчетов и для анализа процессов тепло- и мас-сообмена в ректификационных колоннах для перегонки бинарных смесей в большинстве случаев пользуются фазовыми диаграммами (/, х) или диаграммами равновесия (у, д ). Для построения этих диаграмм пользуются или данными по упругости паров этих жидкостей (подсчитывая значение Ха и Уа по формулам) или данными равновесных составов, соответствующих составу бинарной смеси (табл. 9-9). [c.586]

Определение числа тарелок в ректификационной колонне. Имеются два основных метода расчета. Первый метод состоит в определении теоретического числа тарелок. Реальное число тарелок находится путем деления теоретического числа тарелок на их к. п. д. Во втором методе число реальных тарелок определяется через коэффициенты массопередачи, а движущая сила рассчитывается по разности концентрации или косвенно с помощью числа единиц переноса (для тарельчатых колонн) и высоты единицы переноса — для насадочных колонн. [c.588]

Представляет интерес рассмотрение работ по динамике кипятильников. В работе получена формула для расчета передаточной функции кипятильника (отношение приращения давления в кипятильнике к приращению подведенного тепла) без учета аккумуляции тепла и пара при условии постоянства количества жидкости в аппарате. В работе исследованы динамические характеристики однотрубного кипятильника ректификационной колонны. В основу математического описания положены уравнения теплового баланса для греющей камеры, стенки и кипящей жидкости. Система уравнений решается относительно температуры кипящей жидкости. Количество жидкости в кипятильнике принималось постоянным (уровень по- [c.26]

Ситчатые и решетчатые провальные тарелки имеют ряд преимуществ перед контактными устройствами других типов. Они просты по устройству и легки в изготовлении, обладают низкой металлоемкостью, способны работать с загрязненными средами. Поэтому такие тарелки достаточно широко используются в абсорбционных и ректификационных колоннах [1, 2]. Одной из важнейших характеристик работы провальных тарелок является их гидравлическое сопротивление. Исследованию и расчету его посвящено большое количество работ [3-8]. [c.288]

При проектировании и расчете аппаратов химического машиностроения, различных промышленных сооружений и объектов часто приходится решать задачи динамики резервуаров и конструкций, несущих частично заполненные резервуары. Характерными примерами являются различные резервуары для хранения жидкостей, нефтеперегонные аппараты, ректификационные колонны, мокрые газгольдеры и другое оборудование химических предприятий, а также строительные конструкции типа этажерок и каркасов, несущих резервуары. [c.83]

Расчет несущих конструкций промышленных и гражданских зданий и сооружений обычно производился в предположении статического воздействия ветровой нагрузки при установившемся ветровом потоке. Динамические свойства здания и динамический эффект ветровой нагрузки не учитывался. Как отмечается в работе [2], такой подход при расчете высоких сооружений типа мачт, башен, дымовых труб, опор линий электропередач, открытых этажерок, технологического оборудования колонного типа (ректификационных колонн) и других на ветровую нагрузку, которая для этого типа конструкций является основной, не пригоден. Как будет видно из приведенных ниже расчетов, добавочная ветровая нагрузка, обусловленная динамическим эффектом пульсаций скоростного напора и динамическими свойствами самого сооружения, весьма существенна. [c.218]

Анализ работы ректификационных колонн и их расчет [c.117]

Расчет процесса этого варианта работы периодической ректификации сводится к определению интервала изменений флегмового числа и основных размеров ректификационной колонны. [c.127]

Расчет экстракторов эт ого типа, к которому относятся в основном колонные аппараты, принципиально не отличается о г расчета рассмотренных выше (в гл. 16 и 17) абсорбционных и ректификационных колонн. Основной целью расчета колонных экстракторов является определение их диаметра и высоты. [c.172]

На самом деле правило Трутона соблюдается только приближенно. Поэтому уравнение (5-87) менее пригодно для расчета ректификационных колонн, нежели уравнение (5-85). Сравнение следующего ниже примера с примером (5-8) указывает на величину возможного расхождения. [c.196]

Расчет ректификационной колонны с тарелками по Мерфри (Е. МигрЬгев). Приводимый ниже расчет относится к случаю смеси из двух компонентов, но способ этот легко обобщается и для случая более сложной смеси. Колонна (фиг. 11) предполагается изотермической такое предположение будет законным, если число молей конденсирующегося пара незначительно по сравнению с общим числом молей пара. В этом случае можно взять средние количества жидкости и пара и среднюю 1° для всей колонны. Мо-лекулярныетеплоты испарения жидкостей можно считать одинако-Фиг. 10 выми число молей пара, [c.348]

Ур-ия (2), (3) и (4) дают значения у над любой тарелкой как ф-ии значений х па той же или соседней нижней тарелке. Эти ур-ия могут служить основанием для графического метода расчета ректификационных колонн. Ур-ия (2) и (3), связывающие у их, суть линейные уравнения и потому м. б. изображены прямыми линиями. Значение х для какой-либо тарелки, лежащей над питающей, соответствующее некоторому значению2/нани-же лежащей тарелке, должно находиться на прямой, изображающей ур-ие (2). Таким же образом линия, выражаемая ур-ием (3), прилагается к питающей тарелке или к какой-либо, лежащей под нею. Ур-ия (4) и (5) изображаются в общем случае некоторыми кривыми. Для всякой тарелки, лежащей над питающей тарелкой, значение у, соответствующее значению х для той же тарелки, должно находиться на кривой, представляющей ур-ие(4).Подобные же заключения приложимы к уравнению (5) для питающей тарелки или для какой-либо тарелки, лежащей ниже питающей. [c.349]

Известно два основных метода анализа работы и расчета ректифи-кащюнных колонн графоаналитический (часто этот метод называют графическим) и аналитический. Графический метод проще и нагляднее, поэтому с него и начнем рассмотрение анализа работы и расчета ректификационных колонн. При этом необходимо ввести следующие основные допущения, мало искажающие действительный процесс, но существенно упрошающие его анализ и расчет [c.117]

В работах [12, 15] достаточно подробно анализируются принцип действия и расчет ректификационной колонны, используемой для регенерации химрегентов в промысловых условиях. [c.23]

Однако применение отношений, вывод которых будет дан ниже, не ограничивается лишь упомянутыми уже абсорбционными устройствами. Наибольший интерес они как раз представляют для расчета процессов в ректификационных колоннах, наттример, при производстве жидкого воздуха (кислородно-водородные смеси), в абсорбционной холодильной установке (смеси аммиак-НгО), и в других многочисленных процессах и аппаратах химической промышленности (разделение этилового спирта и воды и т. д.). [c.101]

Теория обмена между двумя смежными фазами бинарной смеси. В ректификационной колонне абсорбционной холодильной установки зачастую используются два химических вещества, например аммиак и вода. Одна часть смеси находится в жидкой фазе, а другая — в газообразной. Каждый компонент имеется в обеих фазах, и возможен перенос его из одной фазы в другую. Проведем предварительные расчеты полной и индивидуальной скоростей переноса на основе теории, разработанной в предыдущих разделах книги. Обозначим рассматриваемые химически инертные вещества индексамиtи/.Для расчета воспользуемся уравнениями (5-71), (5-72) и (5-73). Условия равновесия сформулируем соотношением типа (5-65). Каждое из этих уравнений можно записать с индексами i и j. Например [c.193]

В тех случаях, когда двухслойную сталь используют вместо углеродистой, увеличение срока службы аппаратов равносильно уменьшению их количества. При этом сокращается не только расход металла, но и затраты на изготовление аппаратов, монтаж и ремонты. Расчеты, сделанные применительно к эксплуатации ректификационных колонн (диаметром 3 м, высотой 20 м), изготовленных из углеродистой и двухслойной стали Ст.3 + 0Х13, показывают, что затраты на ремонты во втором случае снижаются примерно в 7 раз. В пересчете на 1 т двухслойной стали экономия от снижения расходов на ремонты аппаратуры составляет 80 руб1т. [c.221]

Расчет этого варианта периодической ректификации сводится к определению рабочего флегмового числа на начальный момент работы установки и основных размеров ректификационной колонны. Для этого задаются составом первой капли дистиллята Хр. Одним из методов, указанных ранее (см. разд. 17.3.2), оптими- [c.129]

Б книге изложены основные методы расчета на прочность аппаратов и млшин нефтеперерабатывающих заводов. Описаны конструкции ректификационных КОЛОНН, теплообменных и реакционных аппаратов, трубчатых печей, центрифуг, фильтров, формовочных млшии, емкостей, оборудования пневмотранспорта, арматуры и рассмотрены особенности их механического расчета. Приведены сведения о применяемых материалах. [c.2]

В зависимости от величины числа Рейнольдса Ке = Q/ь, где Q — плотность орошения (т.е. объемный расход жидкости на единицу ширины пленки), течение жидкости в гравитационной пленке может осу-ш,ествляться в ламинарном, волновом и турбулентном режимах. Известно [5, 23, 180], что ламинарный режим теряет устойчивость при значениях критического числа Рейнольдса Ке = 2 Ч- 6. Однако известно также [23], что реальное появление волн наблюдается лишь начиная с точки, существенно смещенной вниз по потоку. Во всяком случае, даже для чисел Рейнольдса 6 Ке 400, соответствующих волновым режимам [5], значительная часть длины пленки будет без-волновой. Если учесть, что эта длина существенно превосходит длину начального участка, где происходит формирование стационарного профиля скорости и установление толщины пленки, то следует признать, что гидродинамические закономерности установившегося ламинарного течения пленки при равновесии вязких и гравитационных сил являются определяющими при расчете интенсивности массообмена во многих аппаратах. Таковы, например, широко распространенные в химической и нефтехимической промышленности насадочные абсорбционные и ректификационные колонны, где пленки стекают по поверхности насадочных тел, протяженность которых не превышает нескольких сантиметров (кольца Рашига, кольца Палля, седла Берля и др. [180]). [c.21]

Для конструирования аппарата необходимо иметь техническое задание, составленное согласно химико-технологическому расчету, в котором должны быть указаны 1) географическое положение и сейсмичность района установки аппарата 2) назначение и положение аппарата в технологической схеме установки 3) место установки аппарата (в отапливаемом или неотапливаемом помещении, на открытом воздухе) 4) характеристика работы аппарата 5) состав и характеристика рабочей среды 6) рабочие давление и температура (минимальная отрицательная и максимальная плюсовая) 7) рекомендуемые марки конструкционного материала с указанием их проницаемости в заданной среде в рабочих условиях 8) тип, формд, основные размеры, принципиальная конструкционная схема и эскиз аппарата 9) номинальные (условные) диаметры и положение присоединяемых к аппарату трубопроводов, трубной арматуры, КИП и др. 10) характеристика внутренних устройств (размер и количество труб в теплообменнике, тнп и число тарелок в ректификационных колоннах и т. д.) И) наличие, характеристика и толщина тепловой изоляции 12) степень автоматизации и другие специальные сведения. [c.20]

Процессы теплообмена при ректификационном охлаждении. Для расчета требуемого распределения температур по длине колонны необходимо установить закономерности процесса теплообмена реакторной трубки и кипящей смеси в условиях заполнения звны теплоносителя насадкой. [c.298]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...