Гипотеза - теоретическая тарелка
Cтраница 2
В термодинамической теории ректификации наряду с гипотезой теоретической тарелки используются еще два приема идеализации рабочего процесса, позволяющие установить крайние, хотя и гипотетические случаи теоретически возможных режимов разделения. Одним из этих предельных случаев является режим полного орошения колонны, отвечающий наименьшему числу теоретических тарелок, а другим - режим минимального орошения, при котором число ступеней, требующихся для достижения назначенного разделения, оказывается бесконечно большим. [16]
Исследование работы ректификационной колонны при условии принятия гипотезы теоретической тарелки основывается на использовании трех основных законов: сохранения вещества, сохранения энергии и второго начала термодинамики. Применение двух первых законов находит свое практическое выражение в составлении основанных на них уравнений материльного и теплового баланса. Второй же закон термодинамики используется при выводе равновесных парожидкнх соотношений, определяющих глубину самопроизвольных процессов массообмена и гшорго-обмена при контактировании неравновесных фаз. [17]
 |
Схема отгонной колонны. [18] |
Исследование работы ректификационной колонны при условии принятия гипотезы теоретической тарелки основывается на использовании трех основных законов: сохранения вещества, сохранения энергии и второго начала термодинамики. Применение двух первых законов находит свое практическое выражение в составлении основанных на них уравнений материльного и теплового баланса. Второй же закон термодинамики используется при выводе равновесных парожидких соотношений, определяющих глубину самопроизвольных процессов массообмена и энергообмена при контактировании неравновесных фаз. [19]
Так как расчет ректификации, основанный на гипотезе теоретической тарелки, широко применяется, мы решили сравнить экспериментальные распределения составов, полученные на насадочной колонке в различных областях составов при конечных флегмовых числах с рассчитанными указанным выше методом. [20]
Анализ работы ректификационной колонны ведется на основе принятия гипотезы теоретической тарелки, и эта идеализированная картина процесса приводит к непосредственному выводу о том, что температуры паров и флегмы, покидающих ту или иную контактную ступень, совпадают для паровой фазы с ее температурой начала конденсации, а для жидкой - с ее точкой начала кипения, так как предполагается, что контактирующие фазы достигают на тарелке состояния равновесия. [21]
При рассмотрении работы ректификационной колонны, для определенности при переходе от составов фаз в одном межтарелочном отделении к составам фаз в соседнем, принимается гипотеза теоретической тарелки, выражающая простейлий случай взаимодействия фаз на тарелке и дающая качественно правильную картину процесса. [22]
Изучению этого процесса посвящены труды А. М. Трегубова, А. И. Скобло и С. Н. Обрядчикова, установивших характерные особенности процесса и основные положения его термодинамической теории, покоящейся на гипотезе теоретической тарелки. Изложенный ниже метод расчета ректификации бинарных углеводородных систем в присутствии перегретого водяного пара основан на теоретических положениях, в значительной степени разработанных упомянутыми выше исследователями, но облекает их в другую, на наш взгляд более удобную форму, позволяющую вести не только качественный, но и количественный учет явлений на всех ступенях процесса. [23]
Изложенная в предыдущих разделах методика расчета ректификационной колонны позволяет установить число теоретических ступеней контакта, необходимых для рассматриваемого разделения. Гипотеза теоретической тарелки, использованная для создания определенности при переходе от составов фаз в одном отделении колонны к составам фаз в смежном, выражает лишь идеализированную схему взаимодействия парового и жидкого потоков на тарелке и хотя дает качественно правильную картину этого явления, тем не менее недостаточна для его количественной оценки. [24]
Чтобы определить конкретный рабочий режим разделения ректификационной колонны, необходимо предварительно закрепить некоторое конкретное число переменных параметров процесса, характеризующих его установившееся состояние. Анализ работы ректификационной колонны, основанный на принятии гипотезы теоретической тарелки, сводится к совместному рассмотрению соотношений парожидкостного равновесия и уравнений материальных и тепловых балансов. [25]
Ограничимся замечанием, что учет этого изменения механизма переноса, вызнанного наличием поперечного потока вещества и энергии, влияющего на толщины пограничных слоев и распределение скоростей в них, связан с большими трудностями, пока не преодоленными. Поэтому исследование процесса ректификации в последующем изложении ведется термодинамическим методом при помощи гипотезы теоретической тарелки, основанной на статическом представлении процесса. [26]
Ограничимся замечанием, что учет этого изменения механизма переноса, вызванного наличием поперечного потока вещества и энергии, влияющего на толщины пограничных слоев и распределение скоростей в них, связан с большими трудностями, пока не преодоленными. Поэтому исследование процесса ректификации в последующем изложении ведется термодинамическим методом при помощи гипотезы теоретической тарелки, основанной на статическом представлении процесса. [27]
При анализе режима полного орошения сложной колпачко-вой колонны уравнения материального баланса ( VI 1.9) решались совместно с уравнениями Фенске-Андервуда, математически описывающими картину процесса в исследуемых условиях. При анализе же режима полного орошения насадочной колонны уравнения ( VI 1.9) должны решаться с аналогом уравнений Фенске-Андервуда, полученным уже не на основе гипотезы теоретической тарелки, а на базе концепции единицы переноса, отражающей специфику работы насадочной колонны. [28]
Диффузионная и кинетическая картина процесса многокомпонентной ректификации выяснена пока недостаточно, поэтому создание обоснованного во всех деталях, теоретически строгого метода расчета сложной колонны оказывается весьма трудной задачей. Этим объясняется широкое использование в анализе работы ректификационных колонн термодинамического метода исследования, покоящегося на гипотезе теоретической тарелки. [29]
Страницы: 1 2