ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратурно-технологические параметры тарельчатых и насадочных колонн. Испытания колонн из "Руководство по лабораторной перегонке" Под многокомпонентной смесью подразумевают систему с числом компонентов больше двух. При этом различают смеси с точно определенными компонентами и сложные смеси, состоящие из очень большого числа компонентов, часто с весьма близкими температурами кипения. Такими сложными смесями являются, например, нефть и бензин. Как правило, для подобных смесей определяют лишь кривую разгонки. В зависимости от требуемой точности для. разделения применяют либо прибор Энглера (см. разд. 7.2), либо эффективную колонну, с помощью которой легко выделить близкокипящие фракции. [c.131] Для тройных смесей условия ректификации могут быть установлены с помощью треугольной системы координат [72—74, 78]. Корт [172] предлагает метод расчета минимальных флегмовых чисел при непрерывной ректификации трех- и четырех компонентных смесей, как идеальных, так и азеотропных. [c.131] Шьен [1756] приводит точный метод расчета минимального числа теоретических ступеней разделения для ректификации многокомпонентной смеси. Приближенный метод разработан Серовым с сотр. [175в]. [c.132] Непрерывный способ ректификации имеет то преимущество, что условия процесса остаются неизменными. Кроме того, при этом имеется возможность в качестве головного или кубового продукта получать как отдельные компоненты, так и смесь нескольких компонентов. Если необходимо получить х различных фракций, то для разделения требуется х—1) колонн. Возьмем в качестве примера предварительно отогнанную смесь жирных кислот С4—Q, для которой на рис. 84 показана диаграмма разгонки [1761. Очевидно, для непрерывного разделения этой смеси на отдельные фракции (по числу атомов углерода) потребовалось бы четыре колонны. Опыт показывает, что лучше работать, отбирая отдельные фракции по возможности в виде головного продукта (рис. 85) при этом фракции получаются в виде прозрачного и бесцветного дистиллята. Однако можно проводить ректификацию и по схеме, изображенной на рис. 86. [c.133] Сначала рассмотрим колонну IV на рис. 85. В этой колонне разделяется бинарная смесь С,— g. Условия ректификации для этого случая рассчитать весьма просто. В колонну И1 вводят трой- ную смесь и получают один компонент в головном продукте и два компонента в кубовом продукте. Сравнивая кривые равновесия смесей Сй—С, и С,— g, выбирают для расчетов ту кривую равновесия, которой соответствует более низкое значение относительной летучести компонентов а. [c.133] Схема непрерывной ректификации смесн жирных кислот С —нормаль-ного строения с отбором компонентов С4—С, в дистилляте и компонента Се в кубе. [c.133] Схема непрерывной ректификации смеси жирных кислот С1—С, нормального строения с отбором компонентов С , Сд и С, в дистилляте и компонентов С и С в кубе. [c.133] Аналогичные условия имеют место в колонне I. По отношению к температуре головного продукта температура в кубе является сравнительно высокой, поэтому из значений относительной летучести для смесей С4—и С. —Се выбирают наименьшее. [c.134] Таким образом, с увеличением молекулярной массы компонентов разделение становится все более трудным. [c.134] В качестве головного и кубового продуктов можно отбирать и смеси различных компонентов, как показано на рис. 86 для колонны I. В дистилляте получают фракцию С4—Се, а в кубе — фракцию С,—Сд следовательно, граница раздела смеси лежит между компонентами и С,. В этом случае прежде всего выбирают кривые равновесия для крайних пар компонентов, т. е. для С4—С, и С,—Са, и рассчитывают число теоретических ступеней разделения и другие условия ректификации, необходимые для обогащения смеси до % = 95% (мол.) при непрерывном режиме работы колонны. Для двух полученных чисел ступеней вычисляют среднее значение. За основу можно взять также кривую равновесия для смеси Се—С,, поскольку количественно фракция С4—Сд преобладает, а компонент Сд почти не участвует в массообмене. [c.134] Исследования Фальдикса и Штаге [176 а] позволили найти оптимальные схемы системы, состоящей из двух ректификационных колонн. Мюллер [1766] разработал различные схемы соединений колонн с боковым отбором продукта из колонн при разделении многокомпонентных смесей. [c.134] Хаберт [182] разработал метод расчета минимального числа теоретических ступеней разделения, согласно которому давление паров каждого компонента смеси относят к давлению паров самого летучего компонента. В своем превосходном обзоре Бруийн [183] рассматривает теорию ректификации многокомпонентных смесей при минимальном флегмовом числе. [c.135] Для точного расчета параметров колонн и условий ректификации многокомпонентных смесей необходимо применение электронных вычислительных машин. При этом проблемы моделирования и оптимизации поддаются решению с минимальными затратами времени. В разд. 4.15 обсуждены возможности применения цифровой и аналоговой вычислительной техники для решения задач разделения. [c.135] Если высота, эквивалентная теоретической ступени разделения, совпадает с расстоянием между соседними реальными тарелками колонны, то это свидетельствует об идеальной работе реальной тарелки. В насадочной колонне высота теоретической ступени разделения соответствует ВЭТС. [c.136] Вернуться к основной статье