Cтраница 4
Информация об общей УС колонны очень важна, поскольку, как уже было показано в разд. УС усиливается с увеличением числа теоретических ступеней разделения. Общая задержка при большом флегмовом числе ухудшает разделение, а при малом флегмовом числе, наоборот, благоприятствует разделению. При очень большой общей задержке флегмовое число почти не оказывает влияния на разделяющую способность колонны. Для насадки из колец Рашига возможен теоретический расчет динамической УС, предложенный Йилмазом и Брауэром Ш в ] ( см. разд. [46]
Последнее обстоятельство используется при разделении смесей продуктов с близкой температурой кипения, ректификация которых при атмосферном давлении требует применения колонн с большим числом теоретических тарелок. Благоприятным является характер зависимости числа теоретических ступеней разделения от значения коэффициента относительной летучести: необходимое число тарелок при заданной четкости разделения резко уменьшается при увеличении коэффициента относительной летучести от 1 03 до 1 2; в области значений ал ( ал - коэффициент относительной летучести, равный отношению давлений паров разделяемых компонентов при данной температуре), превышающих 1 8 - 2 0, эффект становится мало заметным. [47]
Число теоретических ступеней разделения, установленное при испытании колонны, определяется кривой равновесия эталонной смеси и зависит от соблюдаемых условий ректификации и, разумеется, от размеров колонны. Если завод-изготовитель указывает для ректификационной колонны лишь число теоретических ступеней разделения без каких-либо дополнительных пояснений, то подобная информация практически бесполезна. [48]
Кривая равновесия у-х показывает связь между концентрацией жидкости х и соответствующей концентрацией пара у, находящегося в состоянии равновесия с жидкостью. Следовательно, кривая равновесия является основой для расчета числа теоретических ступеней разделения по графическому методу Мак-Кэба и Тиле [77], который успешно и широко применяется благодаря своей простоте. На рис. 43 в ряду III представлены кривые равновесия для смесей различных типов. Для смесей взаимно нерастворимых компонентов кривая равновесия представляет собой прямую линию ( тип 1), которая пересекает диагональ в одной точке, называемой азеотропной. В этой точке составы пара и жидкости одинаковы; обогащение паров легколетучим компонентом при более высокой концентрации жидкости х уже невозможно; напротив, в этой области концентраций пар содержит меньше легколетучего компонента, чем жидкость. При перегонке смесей взаимно нерастворимых компонентов ( тип 1) ли смесей только частично растворимых компонентов ( тип 2) дистиллят имеет один и тот же состав в широком интервале изменения концентрации легколетучего компонента в кипящей жидкости и только в непосредственной близости от концентраций 0 и 100 % появляются промежуточные составы дистиллята. [49]
На рис. 2576 схематически показана автоматическая лабораторная установка Фишера для полумикроректификации. Эта установка может снабжаться семью различными колоннами с числом теоретических ступеней разделения от 10 до 80; объем загружаемой исходной смеси составляет от 0 5 до 4000 мл. Масляная баня с регулируемым подводом тепла позволяет поддерживать постоянную температуру куба с точностью около 0 1 С. Сведения о других элементах и узлах установки приведены в разд. [50]
В качестве головного и кубового продуктов можно отбирать и смеси различных компонентов, как показано на рис. 86 для колонны I. С, и С - С8, и рассчитывают число теоретических ступеней разделения и другие условия ректификации, необходимые для обогащения смеси до ХЕ 95 % ( мол. Для двух полученных чисел ступеней вычисляют среднее значение. За основу можно взять также кривую равновесия для смеси С6 - С7, поскольку количественно фракция С4 - С6 преобладает, а компонент С8 почти не участвует в массообмене. [51]
Кольца Прим в основном изготавливают из металла; их используют при сравнительной ректификации, моделирующей промышленный процесс. Для этой насадки опубликовано весьма мало данных по измерению числа теоретических ступеней разделения. Согласно работе Тормана [19], ВЭТС для колец Прим 2 5x2 2 мм соответствует ВЭТС для насадки из участков металлических спиралей 4x4 мм. [52]
Бушмакин [21] нашел, что коэффициент разделения для этой бинарной системы изменяется с концентрацией по уравнению: а 1 073 - 0 00007а; ( где х - мол. Если учесть влияние ошибки в определении величины коэффициента разделения на результаты расчета числа теоретических ступеней разделения ( см. табл. IV-1), то станет ясно, что результаты испытания эффективности колонн будут весьма сильно зависеть от выбора тех или иных равновесных данных. [53]
Сделаем упрощающее допущение, что мольные энтальпии компонентов, а следовательно и смеси, одинаковы. Тогда с помощью графического метода Мак - Кэба и Тиле [77] можно рассчитать число теоретических ступеней разделения, необходимое для разделения смеси при определенном флегмовом числе, которое превышает минимальное флегмовое число. [54]
Дегазация латексов от нспрореагировавпшх мономеров осущеетвляется в настоящее время па противоточны. Большой практический интерес представляет определение расхода острого водяного пара па процесс противоточпой дегазации н числа теоретических ступеней разделения. [55]