Обратимое смешение
Cтраница 1
Обратимое смешение двух газов. [1]
Обратимое смешение и разделение идеальных газов можно, в частности, осуществить применяя полупроницаемые перегородки. При этом возможны двоякого рода устройства. В одних смешивающиеся газы имеют одинаковую температуру, но объемы меньшие, чем объем смеси, поэтому им предоставляется возможность обратимо расширяться до объема смеси и совершать работу, в других такой возможности газы не имеют и смешение ( разделение) осуществляется без совершения работы. [2]
Комплексы с обратимым смешением потоков были предложены в работе [41], как приближение к схеме термодинамически обратимого процесса ректификации многокомпонентных смесей в системе простых колонн. [3]
Расчетное исследование комплексов с обратимым смешением потоков для трехкомпонентных смесей показало, что суммарные энергозатраты ( суммарное количество испаряемой жидкости) по сравнению с обычными схемами ректификации при симметричном составе и свойствах ( XAFXCF, см / ав в / ас) могут быть снижены почти в два раза. [4]
В целом комплексы с обратимым смешением потоков и со связанными тепловыми потоками позволяют весьма значительно снизить энергетические затраты на разделение разнообразных разделяемых смесей. В каждом конкретном случае этот выигрыш зависит от состава разделяемой смеси и соотношения относительных летучестей разделяемых компонентов. Например, при разделении трехкомпонентной смеси в комплексе с обратимым смешением потоков энергетический выигрыш по сравнению с обычной схемой ректификации возрастает, если увеличивается концентрация среднего по летучести компонента в разделяемой смеси. [5]
При отсутствии полупроницаемых перегородок работу обратимого смешения газов, вступающих в реакцию, и обратимого разделения продуктов реакции W нельзя использовать; работа же, совершаемая в результате изменения числа молей газа, W может быть использована так же, как и при наличии полупроницаемых перегородок. [6]
Вместе с тем комплексы с обратимым смешением потоков и со связанными тепловыми потоками обладают некоторыми недостатками, которые затрудняют их внедрение. [7]
Таким образом, схемы с обратимым смешением потоков являются термодинамически оптимальными схемами ректификации многокомпонентных смесей. Применение их не требует разработки какой-либо новой специальной аппаратуры. [8]
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. [10]
Практический интерес представляют не только комплексы с обратимым смешением потоков в своем законченном виде, но и их модификации, более близкие к обычным схемам ректификации. Как показано в работах [41, 114, 115], в определенной области составов исходной смеси такие модификации также обладают экономическими преимуществами перед обычными схемами ректификации. [11]
В пределе, когда эти разности равны нулю, происходит обратимое смешение газов, если поршни удаляются д; уг от друга. В самом деле, достаточно бесконечно малых импульсов, приложенных к каждому из поршней, чтобы они стали приближаться друг к другу, вследствие чего начнется выделение газов из смеси. В конце этого обращенного процесса система и внешние давления окажутся такими, как перед началом смешения, а сумма внешних работ смешения газов и их выделения будет равна нулю. Таким образом, после выделения газов из смеси и система, и среда окажутся такими, как перед началом смешения. [12]
Из таблицы видно, что по рассматриваемому критерию схемы с обратимым смешением потоков ( кроме варианта I) при любых составах смеси экономичнее обычных схем разделения. Интересно, что для рассматриваемых смесей количество испаряемой жидкости при варианте Ilia не зависит от состава, а при варианте I эта зависимость слабо выражена. [13]
На основе сказанного для машины Урал-2 была разработана программа расчета ректификации с обратимым смешением потоков при минимальной флегме. При переменных мольных переливах величины Ld, Vd, Lw и Vw находят путем итераций из уравнений теплового баланса. [14]
Если точка питания лежит на этой а-линии, то в бесконечной колонне с обратимым смешением потоков в точке питания можно выделить воду в качестве верхнего продукта. Расчетные исследования [77] показывают, что в конечных колоннах выделение соответствующего чистого компонента с обратимым смешением потоков в точке питания возможно при 5-образном характере траектории ректификации, если фигуративная точка питания расположена в области обратимой ректификации, примыкающей к этому компоненту. [15]
Страницы: 1 2 3 4