Расчет - число - теоретическая ступень
Cтраница 3
Для изотермических процессов равновесие между фазами является только функцией их состава. В этом случае расчет числа теоретических ступеней, необходимых для осуществления того или иного процесса, заключается в последовательном, от ступени к ступени определении концентраций фаз, выходящих из теоретических ступеней, с помощью уравнений ( III. В основе расчета лежит модель аппарата со ступенчатым контактом фаз, причем каждая ступень считается теоретической. [31]
Таким образом, зона содержаний компонента А в пределах отХдадоХд 6 представляет собой зону расслаивания, а величины а и ( 1 - 6) - это предельные растворимости, соответственно, компонента А в В и компонента В в А при насыщении. Следовательно, для расчета числа теоретических ступеней в одной из колонн используется одна из линий фазового равновесия, например насыщенного раствора компонента А в В. Для расчета второй колонны используется линия фазового равновесия другого насыщенного раствора компонента В в А. Из диаграммы фазового равновесия также видно, что для разделения смеси достаточно одних только отгонных колонн без укрепляющей части, поскольку из того и другого насыщенных растворов отгоняется паровая фаза с максимально близким содержанием отгоняемого компонента к равновесному содержанию его в гетерогенном азеотропе. Следовательно, дальнейшее концентрирование отгоняемой паровой фазы отпадает, а значит отпадает и необходимость в укрепляющей колонне. Рабочие линии для каждой колонны могут быть нанесены на диаграмму фазового равновесия описанным выше методом, после чего графически определяется число ступеней. При нанесении рабочей линии для колонны, отгоняющей компонент В из раствора компонента В в А, диаграмма может быть повернута влево в привычное при проведении расчета положение, когда линия равновесия выходит из начала координат. [32]
 |
К определению локальной эффективности тарелки. [33] |
На понятии средней эффективности ступени основан простейший метод расчета числа ступеней. Он заключается в расчете числа теоретических ступеней и определении средней эффективности ступени по опытным данным или эмпирическим уравнениям. [34]
Уравнение ( 23) идентично уравнению ( 12), которое получено для противоточной экстракции. Поэтому изложенный выше графический метод расчета числа теоретических ступеней экстракции справедлив и для процесса реэкстракции. Отличие состоит лишь в том, что при реэкстракции задаются конечной концентрацией в экстрагенте. [35]
Кривая равновесия у-х показывает связь между концентрацией жидкости х и соответствующей концентрацией пара у, находящегося в состоянии равновесия с жидкостью. Следовательно, кривая равновесия является основой для расчета числа теоретических ступеней разделения по графическому методу Мак-Кэба и Тиле [77], который успешно и широко применяется благодаря своей простоте. На рис. 43 в ряду III представлены кривые равновесия для смесей различных типов. Для смесей взаимно нерастворимых компонентов кривая равновесия представляет собой прямую линию ( тип 1), которая пересекает диагональ в одной точке, называемой азеотропной. В этой точке составы пара и жидкости одинаковы; обогащение паров легколетучим компонентом при более высокой концентрации жидкости х уже невозможно; напротив, в этой области концентраций пар содержит меньше легколетучего компонента, чем жидкость. При перегонке смесей взаимно нерастворимых компонентов ( тип 1) ли смесей только частично растворимых компонентов ( тип 2) дистиллят имеет один и тот же состав в широком интервале изменения концентрации легколетучего компонента в кипящей жидкости и только в непосредственной близости от концентраций 0 и 100 % появляются промежуточные составы дистиллята. [36]
Бушмакин [21] нашел, что коэффициент разделения для этой бинарной системы изменяется с концентрацией по уравнению: а 1 073 - 0 00007а; ( где х - мол. Если учесть влияние ошибки в определении величины коэффициента разделения на результаты расчета числа теоретических ступеней разделения ( см. табл. IV-1), то станет ясно, что результаты испытания эффективности колонн будут весьма сильно зависеть от выбора тех или иных равновесных данных. [37]
Если уже получено 3 - 5 постоянных значений концентраций дистиллята и кубовой жидкости, то можно испытание закончить и приступить к расчету числа теоретических ступеней разделения. Для повышения надежности данных испытание повторяют на другой день при тех же условиях. [38]
Прямая g - d пересекает рабочую линию в точке в, вследствие чего минимальное флегмовое число дополнительно уменьшается. Если часть смеси поступает в виде паров, то можно воспользоваться рекомендациями Каверса [142], которые позволяют и в этом случае проводить расчет числа теоретических ступеней с помощью диаграммы Мак-Кэба и Тиле. [39]
 |
Изобара фазового равновесия двух частично смешивающихся жидкостей. [40] |
ХА и YA, соответственно в жидкой и паровой фазах. Вполне естественно, что на представленной диаграмме зона растворения ( смешиваемости) значительно больше, а зона расслоения значительно меньше, чем на диаграмме для несмешивающихся жидкостей. Расчет числа теоретических ступеней может быть выполнен в общем графическим путем. [41]
Расчет числа реальных ступеней с учетом эффективности каждой ступени по Мэрфри, как и расчет теоретических ступеней, основывается на последовательном определении составов фаз, уходящих со всех ступеней. Удобнее начинать расчет с того конца аппарата, где входит фаза, по которой выражена эффективность ступени. Возможная схема расчета показана на рис. 3.5. Основное отличие алгоритма расчета числа реальных ступеней от приведенного на рис. 3.2 алгоритма расчета числа теоретических ступеней заключается в том, что для каждой ступени требуется определение ее эффективности. Для этого необходимо иметь данные, позволяющие находить общие числа единиц переноса, а в случае применения сложных моделей структуры потоков ( диффузионной, ячеечной и др.) - также данные для определения параметров этих моделей. Исходными данными для расчета чисел единиц переноса обычно служат уравнения, чаще всего эмпирические, из которых можно определить коэффициенты массоотдачи и межфазную поверхность. [42]
Страницы: 1 2 3