4. Иллюстрациялық материалдар: Видеороликтер «Ректификация», «Ректификационные аппараты». Негізгі аппараттар бейнеленген плакаттар.
5. Әдебиет:
Негізгі:
Промышленная технология лекарств, Том 1. Под ред. Чуешова В.И. – Х.: МТК-Книга, Издательства НФАУ, 2002 – 560 с.
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.9-е изд. - М.: Химия, 1973
Плаксин Ю.М., Малахов Н.Н., Ларин В.А. Процессы и аппараты пищевых производств. – М.: КолосС, 2008. – 760 с.
Ақбердиев Ә.С. Тамақ өндірісінің процестері және аппараттары, Алматы; 1998 ж.
Кавецкий Г.Д. Процессы и аппараты пищевой технологии. - М.: Колос, 2000.
Қосымша:
Романков П.Г., Курочкина М.И. Гидромеханические процессы химической технологии.3-е изд. - Л.: Химия,.
Фармацевтическая технология. Под ред. И.И. Краснюка и Г.В. Михайловой–Москва, Академия – 2006 г.
Александров И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы рсчета и основы конструирования. 3-издание - М.: Химия,
Кафаров В.В. Основы массопередачи - М.: Высшая школа, 1979
Рамм В.М. Абсорбция газов.- М.: Химия, 1966.-768 с
6. БАҚЫЛАУ сұрақтар (кері байланысы):
Біртекті сұйық қоспаларды бөлу үшін қандай әдістер қолданылады?
Айдау және ректификация процестері сұйық қоспаның қандай қасиеттеріне негізделген?
Қарапайым айдау дегеніміз не?
Ректификация процесін түсіндіріңіз.
1. Тақырыбы 13: Саптамалы және табақшалы мұнаралардың жұмыс істеу принциптері, жұмыс істеу режимдері, гидродинамикасы.
2. Мақсаты: Студенттерді шашыратқышты, саптамалы және табақшалы мұнаралардың жұмыс істеу принциптерімен, жұмыс істеу режимдерімен, гидродинамикасымен таныстыру.
3. ДӘРІС ТЕЗИСТЕРІ:
Саптамалы мұнаралар.
Табақшалы мұнаралар.
Шашыратқышты мұнаралар.
Дәрістің қысқаша мазмұны
Абсорбция және ректификация процестерін өткізуге арналған аппараттар үш негізгі топтарға бөлінеді:
Фазалардың жанасу беттері арнайы саптама бойынша ағатын сұйық бетіне тең аппараттар;
Фазалардың жанасу беттері газ (бу) және сұйық ағындарымен түзілетін аппараттар;
Фазалардың жанасу беттері сұйықты шашырату арқылы түзілетін аппараттар.
Саптамалы аппараттар.
С аптамалы аппараттың жұмысын абсорбердің мысалында қарастырамыз. Мұнара саптамамен, әртүрлі пішінді қатты денелермен, толтырылады. Колонна заполняется насадкой твёрдыми телами различной формы. Саптама 1 тіреу решеткаларына 2 орналастырылады. Решеткалардың газ өтетін және сұйық төгілетін тесіктері бар. Саптамаға сұйық таратқыш 4 арқылы беріледі. Үлкен диаметрлі мұнаралардағы саптамалардың жақсы жағылуы үшін саптамаларды биіктігі 2 – 3 м қабаттармен орналастырады, әр қабаттан кейін, соңғы қабатты есептемегенде, тарату табақшалары 3 орналастырылады. Саптамада сұйық жұқа қабықша түрінде ағады, сандықтан фазалардың жанасу беті саптаманың жағылған бетіне тең деп қабылданады. Саптаманың негізгі мінездемелері оның меншікті беті а(м2/м3) және бос көлемі ε (м2/м3). Саптаманың эквивалентті диаметрі мына өрнекпен анықталады:
Саптамалы аппараттың гидродинамикалық жұмыс істеу режимдері.
Саптамалы аппараттар әртүрлі режимдерде жұмыс істей алады. Ұл режимдер аппараттағы газ жылдамдығына және саптаманың гидравликалық кедергісіне байланысты анықталады. 1 – қабықшалы режим (0 - А) (суретке қара). Азғантай суару тығыздықтарында және газ жылдамдықтарында байқалады. Саптамада кідіретін сұйық мөлшері газ жылдамдығына тәуелсіз болады. Қабықшалы режим А нүктеде аяқталады, бұл нүктені іліну нүктесі деп атайды. 2 – іліну режимі (А-В). Фазалардың қарама қарсы бағыттарында газ бен сұйықтың жанасу бетінде үйкелу күштері ұлғайып, сұйық газ ағынымен тежеледі. Нәтижесінде сұйықтың ағу жылдамдығы азаяды, ал саптамада кідіретін сұйық мөлшері көбееді. Ілінсу режимінде газ жылдамдығының артуы саптаманың жағылған бетін көбейтеді, құйындар, сұйық тамшыларының шашырауы пайда болады және, сәйкесінше, массаалмасу процесінің қарқыны артады. 3 – эмульсиялану режимі (В-С). Саптаманың бос көлеміне сұйықтың жиналуы нәтижесінде пайда болады. Бұл жиналу газ бен сұйық арасындағы үйкелу күші саптамадағы сұйықтың ауырлық күшімен теңескенше жүреді. Осы кезде фазалардың инверсиясы басталады. Бұл режим саптамалы аппараттың ең жоғары тиімділігіне сәйкес келеді. Өйткені фазалардың жанасу беті саптамалардың геометриялық ауданымен ғана емес, оған қосымша көпіршіктердің, саптаманың бос көлеміндегі сұйықтағы г аз ағыншаларының беттерімен де анықталады.
Гидравликалық кедергінің көтерілуі аса маңызды болмаса ( мысалы, жоғары қысымды процестерде) іліну және эмульсиялану режимдерінде жұмыс істеу тиімді. Саптамалы аппараттың шекті жүктемесі инверсия нүктесінде болады. Саптамалы аппараттарда, әдетте, қабықшалы режим тұрақсыз. Ол бірден тұншығуға (инверсияға) өтуі мүмкін. Аппараттың шекті жүктемесіне сәйкес орташа жылдамдық мына теңдеумен анықталуы мүмкін:
Мұнда Sсв – саптаманың бос қимасы, м2/ м3, μж – сұйықтың тұтқырлығы.
Саптама қарқынды жұмыс істеу үшін ол мына талаптарды қанағаттандыруы керек:
1. Көлем бірлігінде үлкен беті болуы керек.
2. Сұйықпен жақсы жағылуы керек.
3. Газ ағынына аз гидравликалық кедергі жасауы керек.
4. Суарылған сұйықты біркелкі таратуы керек.
5. Сұйық пен газдың химиялық әсерлеріне төзімді болуы керек.
6. Меншікті салмағы аз болуы керек.
7. Механикалық беріктілігі жоғары болуы керек.
8. Құны жоғары болмауы керек.
Барлық талаптарға сай келетін саптамалар жоқ. Мысалы, саптаманың меншікті бетін көбейткенде, оның гидравликалық кедергісі өседі және т.б.
Керамикалық сақиналар (мысалы, Рашиг сақиналары) түріндегі саптамалар кеңінен тараған, Кіші өлшемді сақиналарды мұнараға ретсіз салады (ретсіз саптама), ал үлкен өлшемді сақиналарды дұрыс қатарларға қалайды (ретті саптама).
Хордалы саптама (ағаштан) – жасау оңай; кемшілігі – меншікті беті және бос көлемі аз.
Саптама ретінде Палл сақиналары, Берл ерлері, спиралді және торлы саптамалар да қолданылады.
Саптамалы мұнаралардың негізгі артықшылықтары: құрылысының қарапайымдылығы және гидравликалық кедергісі төмен.
Кемшіліктері: жылуды алып кету қиындығы, төменгі суару тығыздығында саптамалар жақсы жағылмайды. Ол үшін жұтқышты рециркуляция жасау керек. Бұл кезде қондырғы күрделіленеді және бағасы көтеріледі.
Бір процесті өткізуге табақшалы мұнараға қарағанда саптамалы мұнараның көлемі үлкен болады.
Достарыңызбен бөлісу: |
