Обратимое смешение

Cтраница 4

Надо, однако, иметь в виду, что в системе с рециклом процесс может быть полностью обратимым, если наряду с колоннами обратимой ректификации использовать также колонны обратимого смешения. [46]

Оба продукта должны содержать одни и те же компоненты, и фигуративные точки их составов должны располагаться на прямой, проходящей через ноду жидкость - пар для состава, образованного их смесью. С учетом этих особенностей все уравнения математического описания обратимой ректификации сохраняют свою силу для процесса обратимого смешения, необходимо только поменять индексы верхней и нижней секций. В процессе обратимого смешения, как и в процессе обратимой ректификации, тепло подводится в нижнюю секцию и отводится из верхней. Однако при обратимом смешении температура в колонне монотонно возрастает снизу вверх. Таким образом, в отличие от прямого процесса ректификации тепло подводится при низких температурах и отводится при высоких. Во внешней по отношению к рассматриваемому процессу обратимого смешения среде эти тепловые потоки могут быть использованы для получения работы или для обеспечения ректификации другой смеси. Иными словами, процесс обратимого смешения идет не с затратой, а с получением работы, которая равна по величине работе разделения в прямом процессе для той же смеси. [47]

Комплексы с обратимым смешением потоков были предложены в работе [41], как приближение к схеме термодинамически обратимого процесса ректификации многокомпонентных смесей в системе простых колонн. На рис. VI-4 показан комплекс с обратимым смешением потоков для разделения трехкомпонентной зеотропной смеси. [48]

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. [49]

Варианты схем разделения смеси из трех компонентов ( /, / /, / / / с обратимым смешением потоков. [50]

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. Все эти варианты предусматривают исчерпывание в каждой секции не более одного компонента, что характерно для обратимой ректификации. [51]

Многие из реакций осуществляются в полной мере только в присутствии катализаторов. Допустим, что реакция протекает в газовой фазе. V, произведем вначале с помощью полупроницаемых перегородок обратимое смешение реагирующих газов, после чего, добавив к смеси небольшое количество катализатора ( или внеся его в смесь на малое время), вызовем реакцию между достаточно малыми количествами реагирующих веществ. [52]

В монографии [5] дано понятие ректификационного комплекса как системы колонн, связанных между собой прямыми и обратными потоками. Ниже ректификационные комплексы рассматриваются с позиций синтеза оптимальных схем разделения. Более детально по сравнению с другими исследованы комплексы с обратимым смешением потоков и со связанными тепловыми потоками, являющиеся наиболее перспективными с энергетической точки зрения. Некоторые из рассматриваемых ректификационных комплексов уже используются на практике, другие - находятся на уровне теоретической разработки, но несомненно будут использованы. [53]

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. [54]

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. Для того, чтобы и в этом случае полностью использовать термодинамические преимущества схемы с обратимым смешением потоков, необходимо применять новые типы тарелок, отличающиеся низким гидравлическим сопротивлением. [55]

Отказ от применения в разделительных системах только простых последовательно связанных между собой ректификационных колонн ( псевдокомплекс [5]) и переход к более сложным ректификационным комплексам вызван в основном двумя причинами. Для зеотропных смесей - это, как правило, стремление уменьшить энергетические затраты на разделение, являющиеся основной составляющей всех затрат. Уменьшение энергозатрат на разделение может быть достигнуто применением комплексов с рекуперацией тепла, комплексов с обратимым смешением потоков, со связанными и частично связанными тепловыми потоками, а также комплексов с разделяющими агентами. [56]

Страницы: 1 2 3 4