Продуктовая точка
Cтраница 4
При граничном режиме в секции одновременно существуют две зоны постоянных концентраций - старая и новая. Несмотря на то, что при граничном режиме продуктовые точки в адиабатическом и в обратимом процессах совпадают, точки исчерпывания компонента различны. Это объясняется различными условиями исчерпывания компонента в этих двух режимах. При обратимом процессе концентрации всех компонентов в зоне исчерпывания остаются постоянными, а при адиабатическом процессе концентрация крайнего по летучести компонента убывает. [46]
Особым случаем применения комплексов с промежуточным подводом тепла или холода является их использование для преодоления термодинамических ограничений при ректификации азеотропных смесей. Если процесс разделения при бесконечной флегме невозможен ( продуктовые точки принадлежат разным областям ректификации), а при обратимой ректификации возможен ( продуктовая точка и точка питания лежат в одной области обратимой ректификации для данной секции), то в некоторых случаях реальный процесс ректификации возможен только при промежуточном подводе тепла или холода. [47]
Из уравнения (11.143) следует, что зона исчерпывания компонента не совпадает с верхним концом колонны обратимой ректификации. Иными словами, траектория обратимой ректификации подходит к продуктовой точке, расположенной на границе концентрационного симплекса не изнутри этого симплекса, а по его границе. Если на границе отсутствует точка, удовлетворяющая условиям (11.143), то полное исчерпывание компонента п в процессе ибрагимой ректификации невозможно, несмотря на то, что точки питания и верхнего продукта принадлежат одной области обратимой ректификации. Из приведенного ранее анализа необходимых и достаточных условий осуществимости процесса обратимой ректификации следует, что в этом случае отсутствует траектория, соединяющая точки питания и верхнего продукта и удовлетворяющая правилу касательных. [48]
Если одна из продуктовых точек является особой, можно считать это частным случаем, удовлетворяющим тому же необходимому условию для продуктовых точек, так как саму изолированную особую точку можно рассматривать как область ректификации нулевой размерности. Поэтому можно утверждать, что при бесконечной разделительной способности продуктовые точки всегда принадлежат различным областям ректификации наименьшей размерности, которые, однако, являются граничными элементами одной и той же области ректификации размерности ( п - 1) или самой этой областью. [49]
Такая колонна частично обратимой ректификации показана на рис. V-8. В новой зоне постоянных концентраций состав определяется из следующих условий: продуктовая точка должна лежать на прямой, проходящей через ноду питания на максимально возможном удалении от точки питания, допускаемом термодинамическими ограничениями; в новой зоне потоки пара и жидкости те же. [50]
Если точка питания лежит на двухиндексной - поверхности, то одна из продуктовых точек лежит на ребре концентрационного тетраэдра, а траектория обратимой ректификации для одной из секций лежит частично в этой а-поверхности, частично на одной из граней тетраэдра и частично на ребре тетраэдра. [51]
 |
Схема двухколонного гетеро-азеотропного комплекса. [52] |
Один из возможных схемных вариантов такого комплекса показан на рис. IV-13. Для каждой колонны такого комплекса должны выполняться перечисленные выше условия, связывающие положения продуктовых точек, точек верхнего пара и точки питания. Это позволяет установить возможные составы продуктов разделения и траектории ректификации в режиме полной флегмы. [53]
В отношении свойства аддитивности и коммутативности схем разделения продуктовый симплекс эквивалентен зеотроп-ной смеси. При переборе вариантов по ключевым особым точкам необходимо только предварительно исключить варианты, не удовлетворяющие условиям для размерностей продуктовых точек. [54]
На рис. V-6 для состава питания F показаны траектории ректификации при флегмовых числах, приближающихся к минимальному, как сверху, так и снизу. Флегмовое число 4 85754 меньше минимального, так как при нем направление траектории резко изменяется в сторону от продуктовой точки. При увеличении флегмового числа для условий RRrp, т.е. во втором классе фракционирования, зона постоянных концентраций в питании исчезает, а продуктовая точка перемещается по прямой, проходящей через новую зону постоянных концентраций. [55]
Это объясняется своеобразием укладки пучков линий дистилляции азеотропных смесей и несовпадением термодинамических ограничений при конечной и бесконечной флегме. Если составы продуктов, соответствующие последнему граничному значению R и бесконечной разделительной способности не совпадают, то при третьем классе фракционирования продуктовые точки перемещаются в концентрационном симплексе с увеличением флегмы. [56]
Особым случаем применения комплексов с промежуточным подводом тепла или холода является их использование для преодоления термодинамических ограничений при ректификации азеотропных смесей. Если процесс разделения при бесконечной флегме невозможен ( продуктовые точки принадлежат разным областям ректификации), а при обратимой ректификации возможен ( продуктовая точка и точка питания лежат в одной области обратимой ректификации для данной секции), то в некоторых случаях реальный процесс ректификации возможен только при промежуточном подводе тепла или холода. [57]
Между этими частями имеется разрыв, обозначенный пунктиром. Для каждого профиля потоков также, как и дли траектории, показанных на рис. П-19, указаны концентрации одного из компонентов в продуктовой точке. [58]
Для азеотропных смесей в сложной колонне с несколькими боковыми выводами можно получить в качестве продуктов те, которые соответствуют особым точкам, принадлежащим одной цепи связей структурной матрицы. В такой колонне можно получить все особые точки одной цепи связей независимо от того, минимальна ее длина или нет; для этого достаточно подобрать отборы продуктов так, чтобы точка питания была центром тяжести продуктовых точек в концентрационном пространстве. [59]
Страницы: 1 2 3 4