Cтраница 4
![]() |
Зависимость отбора D / F от состава верхнего продукта при ректификации трехкомпонентной. [46] |
В рассмотренных примерах ( см. рис. 111 - 3 6 - е), если граничная с-линия проходит через несколько седловых особых точек, то при нечетком разделении в некотором интервале параметра Г) устойчивый узел области Гп не совпадает с неустойчивым узлом области IV. В этих случаях траектория ректификации проходит через обе эти особые точки. [47]
Необходимо отметить, что траектории процесса экстрактивной ректификации с нелетучим агентом при принятых допущениях являются прямыми линиями только в частном случае тройных по жидкой фазе смесей. В общем случае траектории ректификации, расположенные в плоскости или гиперплоскости xs const, могут быть криволинейны. Сопряженные им траектории, связанные с паровой фазой, находятся внутри элемента симплекса, соответствующего разделяемой базовой смеси. [49]
Из уравнения (11.35) следует, что в произвольном сечении укрепляющей части колонны обратимой ректификации, работающей в режиме предельного разделения, отношение потоков жидкости и пара численно равно коэффициенту равновесного распределения самого тяжелолетучего компонента, отсутствующего в дистилляте. Коэффициент распределения Кп является переменной величиной при перемещении вдоль траектории ректификации, поэтому отношение LB / VB также переменная величина. [50]
Таким образом, предельно достижимые составы необходимо определять в режиме четкой ректификации, при которой число тарелок и флагмовое число стремятся к бесконечности. Было показано, что в этом случае фазовые портреты траекторий ректификации качественно подобны фазовым портретам траекторий дистилляции, т.е. пучки траекторий этих процессов начинаются и кончаются в одних и тех же особых точках и имеют одну и ту же конфигурацию. Следовательно, процесс ректификации может развиваться в пределах области, границы которой определяются границами определенного пучка траекторий. Эти области и были названы областями непрерывной четкой ректификации. Если допустить, что количество отбираемого дистиллята и кубового продукта, а также количество подаваемой исходной смеси определенного состава бесконечно мало, то составы дистиллята исходной смеси и кубового продукта будут лежать на одной прямой линии. В то же время составы дистиллята и кубового продукта будут практически принадлежать одной и той же траектории ректификации при флегмовом числе, стремящемся к бесконечности. [51]
Вещественность корней уравнения ( VII, 31) свидетельствует о том, что особые точки траекторий экстрактивной ректификации с нелетучим агентом будут обобщенным узлом или обобщенным седлом. Так как сечение xs const полного симплекса жидкой фазы для систем с нелетучим агентом 5 является симплексом размерности п - 2, то диаграммы траекторий ректификации в условиях бесконечного орошения ( т т) будут иметь особые точки внутри ( п - 2) - мерного симплекса и на его границах. Для указанного симплекса, по тем же соображениям, что и в главе IV, можно использовать формулы правила азеотропии, которое в данном случае может быть названо правилом псевдоазеотропии. [52]
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. [53]
Эти свойства траектории ректификации при бесконечной эффективности разделения являются общими и не зависят от числа компонентов. При четком разделении легкий ключевой компонент является устойчивым узлом многообразия Г д, а тяжелый ключевой компонент - неустойчивым узлом многообразия Twn - k - 2 - Траектория ректификации между этими особыми точками проходит по соединяющему их ребру концентрационного симплекса. [54]
Точка бокового продукта лежит на ноде жидкость - жидкость, проходящей через одну из точек траектории ректификации в пределах области расслаивания. Точка питания является центром тяжести продуктовых точек, к которым приложены веса, равные относительным отборам продуктов. На рис. 111 - 10 показаны траектории ректификации в колонне с декантатором на верхнем, нижнем и боковом продуктах и выводом одной жидкой фазы из системы. [55]
![]() |
Схема двухколонного гетеро-азеотропного комплекса. [56] |
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. [57]
При конечном числе ступеней разделения с уменьшением этого числа траектория ректификации удаляется от траектории при бесконечной разделительной способности и приближается к другим границам области ректификации, а чистота изопропанола уменьшается. Та же картина имеет место и при уменьшении флегмового числа. При этом зоны постоянных концентраций соответствуют точкам изгиба траектории ректификации. [58]
Полученный результат свидетельствует об аналогии между динамическими системами открытого испарения, конденсации и ректификации. Эта аналогия особенно явно проявляется в случае ректификации при бесконечном флегмовом числе. В то же время при конечных флегмовых числах система траекторий ректификации имеет и существенные отличия. Затронутые вопросы более подробно рассмотрены ниже. [59]
При граничном режиме первого класса фракционирования в колонне имеются две зоны постоянных концентраций с одинаковым числом компонентов. Поэтому точки этих двух, зон в концентрационном симплексе должны лежать на одной траектории обрати-мой ректификации. [60]