Zum dynamischen Verhalten von Füllkörperkolonnen

Abstract

Hinweise auf eine geeignete Theorie des Zeitverhaltens von kontinuierlich arbeitenden Füllkörperkolonnen unter der Einwirkung sprungförmiger Änderungen der Betriebsparameter hatten sich bereits bei der früheren Diskussion unserer Experimente ergeben. Unsere Überlegungen führen zu einem Zeitgesetz, das die Annäherung der Konzentrationen an die stationären Endwerte durch die Summe von Exponentialfunktionen beschreibt. Die einzelnen Summanden enthalten für das Zeitverhalten der Kolonne charakteristiche Eigenwerte und Eigenfunktionen, die nur von Parametern des Endprofiles abhängen. Aus der Diskussion des Zeitgesetzes ergeben sich Aussagen über die dynamischen Eigenschaften von Füllkörperkolonnen, die mit unseren Experimenten übereinstimmen.

Dynamics of Packed Tower Distillation

“…Jawson and Smith (1954) reported a solution in the case of a straight-line equilibrium curve describing the transient behavior of a continuous packed distillation column but for an unusual set of boundary conditions. The most general analytical solution was presented by Heinke and Wagner (1966), who developed a solution by separation of variables and series expansions for a curved equilibrium line. Their solution is valid if the changes in column parameters throughout the column are small enough so that the section of the equilibrium line over which the concentration at a given column height can be approximated by a straight line.…”

Distillation

“…A number of dynamic analyses of distillation columns were repeated. They dealt with the experimental transient response of small columns (39, 48, 98), the theoretical frequency response of multicomponent distillation columns (151), theoretical dynamic response of packed columns (61), and the mathematical analysis of the startup of a plate-type gas absorber (33). Generalized models for the dynamic behavior of a distillation column were developed by Tetlow et al ( 136) and Osborne et al ( 106); and methods for obtaining transient plate efficiencies from transient operating data were developed by Groves et al (55).…”