रासायनिक प्रौद्योगिकी की विशिष्ट प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए प्रतिष्ठानों को डिजाइन करते समय, गणना के सिद्धांत और आवश्यक उपकरण का चयन करते हुए, रासायनिक प्रक्रियाएं प्राथमिक महत्व की होती हैं।
रासायनिक प्रौद्योगिकी की बुनियादी प्रक्रियाएं और उपकरण
रासायनिक उत्पादन के बारे में सभी संदर्भ डेटा और सामान्य जानकारी यू। आई। डायटनर्स्की "रासायनिक प्रौद्योगिकी की बुनियादी प्रक्रियाएं और उपकरण" द्वारा संपादित डिजाइन मैनुअल में निहित हैं।
गाइड कहता है:
- हीट-एक्सचेंज और मास-एक्सचेंज उपकरणों की गणना के बारे में;
- बाष्पीकरण, आसवन और सोखना संयंत्रों के काम पर;
- रासायनिक उपकरणों के मुख्य घटकों और भागों की यांत्रिक गणना पर;
- हाइड्रोलिक गणना के बारे में
प्रकाशन में झिल्ली पृथक्करण इकाइयों के संचालन के सिद्धांत और क्रिस्टलीकरण पर डेटा शामिल हैं।
रासायनिक प्रक्रियाओं और प्रौद्योगिकियों के प्रकार
प्रारंभिक सामग्री के रासायनिक प्रसंस्करण के माध्यम से तैयार उत्पादों और मध्यवर्ती पदार्थों के उत्पादन के लिए, विभिन्न तकनीकऔर उपकरण। अधिकांश कार्यों का आधार किसी पदार्थ का स्थानांतरण है।
भविष्य के उद्देश्य और संचालन के आधार पर, निम्नलिखित प्रकार की प्रक्रियाओं को प्रतिष्ठित किया जाता है:
- हाइड्रोमैकेनिकल का उपयोग तरल पदार्थ और गैसों के विषम मिश्रणों के यांत्रिक पृथक्करण के लिए किया जाता है, ठोस कणों से उनका शुद्धिकरण, उदाहरण के लिए, अपकेंद्रित्र में अवसादन और अवसादन;
- थर्मल, जो गर्मी हस्तांतरण (वाष्पीकरण, संक्षेपण, ताप, शीतलन) पर आधारित हैं;
- द्रव्यमान हस्तांतरण में संवेग और ऊष्मा (अवशोषण, सोखना) के संयुक्त हस्तांतरण के साथ पदार्थ का स्थानांतरण होता है;
- रासायनिक और जैव रासायनिक तब होते हैं जब रासायनिक सामग्री और गुणों (आयनिक प्रतिक्रियाओं, ग्लाइकोलाइसिस, किण्वन) में भिन्नता होती है।
अवधि के अनुसार तकनीकी प्रक्रियाओं में विभाजित हैं:
- आवधिक;
- निरंतर;
- संयुक्त।
आवधिक प्रक्रियाएं असंगत रूप से आगे बढ़ती हैं, क्योंकि प्रारंभिक सामग्रियों का चक्रीय बिछाने होता है। कच्चे माल की संयुक्त लोडिंग और उत्पादों की अनलोडिंग एक सतत प्रक्रिया की विशेषता है। संयुक्त प्रक्रियाओं में दो प्रकार के संचालन या कई अलग-अलग चरण एक साथ होते हैं।
रासायनिक उत्पादन में, निरंतर प्रक्रियाओं के उपयोग पर जोर दिया जाता है जो पूरी तरह से मशीनीकृत और स्वचालन द्वारा नियंत्रित होते हैं। बैच संचालन की तुलना में सतत प्रक्रियाएं अधिक व्यावहारिक हैं। एक सतत प्रक्रिया में, संचालन के निरंतर प्रवाह के कारण, वित्तीय, संसाधन और श्रम लागत कम हो जाती है।
रासायनिक प्रौद्योगिकी में ऊर्जा- और संसाधन-बचत प्रक्रियाएं
सावधान और के लिए उपायों का एक सेट प्रभावी आवेदनउत्पादन के तत्व ऊर्जा और संसाधन की बचत है, जिसे विभिन्न तरीकों के उपयोग के माध्यम से प्राप्त किया जाता है:
- पूंजी की तीव्रता और तैयार उत्पादों की खपत में कमी;
- उत्पादकता वृद्धि;
- उत्पाद की गुणवत्ता बढ़ाना।
संसाधन-बचत के उपाय तकनीकी जरूरतों के लिए ईंधन और अन्य कच्चे माल, घटकों, ईंधन, वायु, पानी और अन्य स्रोतों के न्यूनतम उपयोग के साथ तैयार उत्पादों के उत्पादन को सुनिश्चित करना संभव बनाते हैं।
संसाधन बचत प्रौद्योगिकियों में शामिल हैं:
- बंद पानी की आपूर्ति प्रणाली;
- माध्यमिक संसाधनों का उपयोग;
- अपशिष्ट की रीसाइक्लिंग।
संसाधन-बचत करने वाली प्रौद्योगिकियां सामग्री के उपयोग को बचाती हैं और पर्यावरण पर हानिकारक उत्पादन कारकों के प्रभाव को कम करती हैं।
रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाओं और उपकरणों की डिजाइन और गणना
रासायनिक उपकरण और डिजाइन की गणना निम्नलिखित क्रम में की जाती है:
- प्रारंभिक डेटा का विश्लेषण किया जाता है, प्रक्रिया प्रवाह की दिशा का पता चलता है;
- एक सामग्री बैलेंस शीट तैयार की जाती है और मात्रासामग्री प्रवाह। भौतिक संतुलन एक उपकरण में तत्वों के बड़े पैमाने पर प्रवाह के आगमन और खपत की पहचान है;
- गर्मी संतुलन के आधार पर, प्रतिक्रिया में गर्मी की खपत या गर्मी वाहक की प्रवाह दर निर्धारित करें। गर्मी संतुलन उपकरण में आने वाली और बाहर जाने वाली गर्मी प्रवाह की समानता का प्रतिनिधित्व करता है;
- प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति संतुलन के नियम के आधार पर निर्धारित होती है;
- गति गुणांक K की गणना की जाती है, जो संबंधित ऑपरेशन के प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है;
- तंत्र के आकार की गणना मुख्य गतिज नियमितता के अनुसार की जाती है। यह आकार अक्सर तंत्र की सतह के लिए जिम्मेदार होता है। गणना मूल्य के अनुसार, विशेष कैटलॉग या मानदंडों का उपयोग करके, डिज़ाइन किए गए उपकरणों के निकटतम मानक आकार का चयन किया जाता है।
रासायनिक प्रक्रिया अनुसंधान समूहों वाली कंपनियां
कंपनी अनुसंधान समूहरासायनिक प्रक्रियाएं बड़े संगठन हैं जिनमें रासायनिक विशेषज्ञों का एक बड़ा स्टाफ होता है। ऐसा ही एक संगठन है मोडकॉन सिस्टम्स, जो उत्पादों को विकसित करता है, सभी प्रकार की अनुसंधान गतिविधियों का समर्थन करने के लिए एक तकनीकी नीति रखता है, और तेल शोधन, पाइपलाइन, जैव प्रौद्योगिकी और रसायन विज्ञान के क्षेत्र में एकीकृत प्रक्रिया अनुकूलन भी करता है।
मिरिको ग्रुप ऑफ कंपनीज के वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग केंद्र के प्रयोगशाला परिसर में अनुसंधान और परीक्षण प्रयोगशालाएं शामिल हैं जो विभिन्न उद्देश्यों के लिए नए प्रकार के उत्पादों और प्रौद्योगिकियों का विकास करती हैं।
SRC GC "मिररिको" में निम्नलिखित उद्योग अनुसंधान प्रयोगशालाएँ (SRL) शामिल हैं:
- अनुसंधान प्रयोगशाला "ड्रिलिंग और उत्पादन के लिए अभिकर्मक";
- खनन प्रभाग की अनुसंधान प्रयोगशाला;
- तेल और गैस प्रसंस्करण और पेट्रोकेमिस्ट्री की अनुसंधान प्रयोगशाला "प्रक्रियाएं";
- अनुसंधान प्रयोगशाला "ड्रिलिंग तरल पदार्थ और प्रौद्योगिकी";
- शून्य "पानी"।
रासायनिक उपकरण के निर्माता
कार्यान्वयन के लिए रासायनिक परिवर्तनपेट्रोकेमिकल क्षेत्र में, रासायनिक रिएक्टरों और उपकरणों की जरूरत है। एक रासायनिक रिएक्टर एक तीन-दीवार वाला उपकरण है जो दबाव या वैक्यूम के साथ होता है विभिन्न तरीकेहीटिंग, में उच्च गति और कम गति वाले आंदोलनकारी हैं। हीटिंग तापमान के मूल्य और इसे नियंत्रित करने की आवश्यकता के आधार पर, शीतलक का चयन किया जाता है।
युवीएस संयंत्र उपकरण में प्रतिक्रिया निर्वहन के आधार पर विभिन्न डिजाइनों के रिएक्टरों के विकास और निर्माण में लगा हुआ है। शारीरिक हालतघटकों, गर्मी, दबाव, मात्रा, प्रक्रिया प्रवाह की प्रकृति की आवश्यक मोड। थर्मल और मास ट्रांसफर प्रक्रिया में तेजी लाने के लिए, रिएक्टर अतिरिक्त तत्वों से लैस होते हैं जो उभारे जाते हैं। निर्मित उपकरणों की गुणवत्ता के कारण कड़ाई से नियंत्रित किया जाता है उच्च प्रौद्योगिकीसुरक्षा। रासायनिक रिएक्टरों के लिए यांत्रिक शक्ति, संसाधित कच्चे माल की संक्षारक कार्रवाई का प्रतिरोध और संबंधित भौतिक विशेषताओं की आवश्यकताएं हैं।
एक अन्य कंपनी, SibMashPolymer LLC, रासायनिक रिएक्टरों की गणना और निर्माण करती है, और निर्मित उपकरणों की उच्च गुणवत्ता की गारंटी भी देती है। कंपनी उपकरणों के रेडियोग्राफिक नियंत्रण से लैस प्रयोगशाला में अपने उत्पादों का परीक्षण करती है।
औद्योगिक संघ "खिमस्ट्रोयप्रोएक्ट" ऊर्जा-बचत का उत्पादन करता है और ताप विनियामक, सीमा शुल्क संघ के तकनीकी विनियमों के मानदंडों के अनुसार "अत्यधिक दबाव में काम करने वाले उपकरणों की सुरक्षा पर" (TR CU 032/2013)।
संदर्भ 1. कसाटकिन एजी रासायनिक प्रौद्योगिकी की बुनियादी प्रक्रियाएं और उपकरण। ईडी। 9वीं, एम.: रसायन विज्ञान। 1973 - 754 पी। 2. प्लानोव्स्की ए.एन., निकोलेव पी। आई। रासायनिक और पेट्रोकेमिकल प्रौद्योगिकी की बुनियादी प्रक्रियाएं और उपकरण। ईडी। 2, एम.: रसायन विज्ञान। 1972 - 493 पी। 3. रासायनिक प्रौद्योगिकी की बुनियादी प्रक्रियाएं और उपकरण: डिजाइन मैनुअल / जी.एस. बोरिसोव, वी.पी. ब्रायकोव, यू। आई। डायटनर्सकी एट अल। एड। यू। आई। डायटनर्सकी। ईडी। 2, एम.: रसायन विज्ञान। 1991 - 496 पी। 4. अक्सार्तोव एम। एम। रासायनिक प्रौद्योगिकी की बुनियादी प्रक्रियाएं और उपकरण। व्याख्यान पाठ्यक्रम। एड कर. 1-2 टी में जीयू।
प्रक्रियाओं और उपकरणों के विश्लेषण और गणना के सामान्य सिद्धांत I. सामान्य जानकारी 1. पाठ्यक्रम का विषय "प्रक्रियाएं और उपकरण" 2. प्रक्रियाओं और उपकरणों के विज्ञान का उद्भव और विकास 3. मुख्य प्रक्रियाओं का वर्गीकरण 4. के सामान्य सिद्धांत प्रक्रियाओं और उपकरणों का विश्लेषण और गणना 5. विभिन्न प्रणालियाँमाप की इकाइयाँ भौतिक मात्रा
मुख्य प्रक्रियाओं का वर्गीकरण एन एन एन हाइड्रोमैकेनिकल प्रक्रियाएं, जिसकी गति हाइड्रोडायनामिक्स के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है - तरल पदार्थ और गैसों की गति का विज्ञान। गर्मी हस्तांतरण के नियमों द्वारा निर्धारित गति से आगे बढ़ने वाली थर्मल प्रक्रियाएं - गर्मी वितरण के तरीकों का विज्ञान। एक या एक से अधिक रासायनिक (प्रतिक्रिया) प्रक्रियाओं के हस्तांतरण द्वारा विशेषता बड़े पैमाने पर स्थानांतरण (प्रसार) प्रक्रियाएं जो रासायनिक कैनेटीक्स के नियमों द्वारा निर्धारित दर पर आगे बढ़ती हैं। इंटरफ़ेस के माध्यम से एक चरण से दूसरे चरण में प्रारंभिक मिश्रण के घटक। ठोस यांत्रिकी के नियमों द्वारा वर्णित यांत्रिक प्रक्रियाएं।
संगठन की विधि के अनुसार, प्रक्रियाओं को विभाजित किया जाता है: 1. 2. 3. आवधिक प्रक्रियाएं उन उपकरणों में की जाती हैं जिनमें कच्चे माल को कुछ अंतराल पर लोड किया जाता है; उनके प्रसंस्करण के बाद, अंतिम उत्पादों को इन उपकरणों से उतार दिया जाता है। प्रवाह उपकरणों में निरंतर प्रक्रियाएं की जाती हैं। संयुक्त प्रक्रियाएं। इनमें निरंतर प्रक्रियाएं शामिल हैं, जिनमें से व्यक्तिगत चरण समय-समय पर किए जाते हैं, या आवधिक प्रक्रियाएं, एक या अधिक चरण, जो लगातार आगे बढ़ते हैं।
निवास समय के वितरण के अनुसार, वे भेद करते हैं: 1. 2. 3. 4. आदर्श विस्थापन उपकरण में, सभी कण एक निश्चित दिशा में चलते हैं; आगे और पीछे घूमने वाले कणों के साथ मिश्रण किए बिना और कणों को धारा के सामने पूरी तरह से विस्थापित कर दिया। आदर्श मिश्रण उपकरण में, आने वाले कण तुरंत वहां स्थित कणों के साथ पूरी तरह से मिश्रित हो जाते हैं, अर्थात, वे समान रूप से उपकरण के आयतन में वितरित होते हैं। वास्तविक लगातार चलने वाले उपकरण एक मध्यवर्ती प्रकार के उपकरण होते हैं। प्रक्रियाओं को समय के साथ उनके मापदंडों (वेग, तापमान, सांद्रता, आदि) में परिवर्तन के आधार पर भी वर्गीकृत किया जा सकता है। इस आधार पर, प्रक्रियाओं को स्थिर (स्थिर) और गैर-स्थिर (गैर-स्थिर, या संक्रमणकालीन) में विभाजित किया जाता है।
हाइड्रोमैकेनिकल प्रक्रियाएं। द्वितीय. हाइड्रोलिक्स की मूल बातें। सामान्य मुद्देरासायनिक उपकरणों में लागू हाइड्रोलिक्स 1. बुनियादी परिभाषाएं 2. कुछ भौतिक गुणद्रव ए. हाइड्रोस्टैटिक्स 3. संतुलन के यूलर अंतर समीकरण 4. हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण 5. हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण के कुछ व्यावहारिक अनुप्रयोग
n न्यूटन के आंतरिक घर्षण का नियम सतह तनावनिम्नलिखित इकाइयों में व्यक्त किया गया: SI प्रणाली में [ν] \u003d [j / m 2] \u003d [n m / m] \u003d [n / m] CGS प्रणाली में] \u003d erg / cm 2] \u003d [ dyn / cm 2] सिस्टम MKGSS में] \u003d kgf m / m 2] \u003d kgf / m]
आराम से द्रव के प्रत्येक बिंदु के लिए, समतल ऊँचाई और पीज़ोमेट्रिक शीर्ष का योग एक स्थिर मान होता है। (II, 18) (II, 18 d) n अंतिम समीकरण पास्कल के नियम की अभिव्यक्ति है, जिसके अनुसार किसी असंपीड्य द्रव के किसी भी बिंदु पर विरामावस्था में निर्मित दबाव उसके आयतन के सभी बिंदुओं पर समान रूप से स्थानांतरित हो जाता है।
संचार वाहिकाओं में हाइड्रोस्टैटिक्स संतुलन की स्थिति के बुनियादी समीकरण के कुछ व्यावहारिक अनुप्रयोग: अंजीर। द्वितीय-4. संचार वाहिकाओं में संतुलन की स्थिति: ए - सजातीय तरल; बी - असमान (अमिश्रणीय) तरल पदार्थ
एक ही दबाव में खुले या बंद संचार वाहिकाओं में, एक सजातीय तरल से भरा, जहाजों के आकार और क्रॉस सेक्शन की परवाह किए बिना, इसके स्तर समान ऊंचाई पर स्थित होते हैं।
चावल। द्वितीय-5. लगातार चल रहे लिक्विड सेपरेटर में हाइड्रोलिक सील की ऊंचाई निर्धारित करने के लिए अंजीर। द्वितीय-6. वायवीय तरल स्तर गेज
हाइड्रोमैकेनिकल प्रक्रियाएं। बी हाइड्रोडायनामिक्स 1. तरल पदार्थ की गति की मुख्य विशेषताएं 2. प्रवाह की निरंतरता (निरंतरता) का समीकरण 3. गति के यूलर अंतर समीकरण 4. नेवियर-स्टोक्स की गति के अंतर समीकरण 5. बर्नौली समीकरण 6. बर्नौली समीकरण के कुछ व्यावहारिक अनुप्रयोग 7. तरल पदार्थों में निकायों की गति 8. स्थिर दानेदार और झरझरा परतों के माध्यम से तरल पदार्थों की गति 9. द्रवीकृत (द्रवीकृत) दानेदार परतों के हाइड्रोडायनामिक्स 10. दो-चरण प्रवाह के हाइड्रोडायनामिक्स के तत्व 11. प्रवाह की संरचना और उपकरणों में तरल निवास समय का वितरण
हाइड्रोलिक त्रिज्या हाइड्रोलिक त्रिज्या आर (एम) के तहत पाइपलाइन या चैनल के बाढ़ वाले खंड के क्षेत्र के अनुपात को समझा जाता है जिसके माध्यम से तरल प्रवाह होता है, यानी, प्रवाह का जीवित खंड, गीली परिधि के लिए: (द्वितीय , 26)
समतुल्य व्यास एक काल्पनिक वृत्ताकार पाइपलाइन के व्यास के बराबर है, जिसके लिए क्षेत्र S से गीली परिधि P का अनुपात किसी दिए गए गैर-वृत्ताकार पाइपलाइन के समान है।
स्थिर और अस्थिर प्रवाह। एक तरल पदार्थ की गति स्थिर या स्थिर होती है, यदि प्रवाह कणों की गति, साथ ही साथ इसके आंदोलन (घनत्व, तापमान, दबाव, आदि) को प्रभावित करने वाले अन्य सभी कारक अंतरिक्ष में प्रत्येक निश्चित बिंदु पर समय में नहीं बदलते हैं। जिसके माध्यम से द्रव गुजरता है। इन शर्तों के तहत, प्रत्येक प्रवाह खंड के लिए, तरल की प्रवाह दर समय पर स्थिर होती है।
द्रव गति के तरीके। n n वह गति जिसमें द्रव के सभी कण समानांतर पथ के साथ गति करते हैं, जेट या लामिना कहलाते हैं। अव्यवस्थित गति, जिसमें द्रव के अलग-अलग कण जटिल, अराजक प्रक्षेपवक्र के साथ चलते हैं, जबकि द्रव का पूरा द्रव्यमान एक दिशा में चलता है, अशांत कहलाता है।
रेनॉल्ड्स मानदंड (Re) n पुन: मानदंड एक चलती धारा में चिपचिपाहट और जड़ता की ताकतों के बीच संबंध का एक उपाय है।
स्टोक्स का नियम समीकरण स्टोक्स का नियम है, जो लामिना गति के दौरान पाइपलाइन खंड में वेगों के परवलयिक वितरण को व्यक्त करता है।
Poiseuille समीकरण n एक पाइप में लामिना के प्रवाह के लिए औसत गतितरल पाइप के अक्ष के अनुदिश आधे वेग के बराबर है।
अशांत चिपचिपाहट n सामान्य चिपचिपाहट के विपरीत, अशांत चिपचिपाहट, तरल की प्रकृति, उसके तापमान और दबाव द्वारा निर्धारित एक भौतिक-रासायनिक स्थिरांक नहीं है, बल्कि तरल की गति और अन्य मापदंडों पर निर्भर करता है जो प्रवाह अशांति की डिग्री निर्धारित करते हैं (विशेष रूप से, पाइप की दीवार और आदि से दूरी)।
एक संपीड़ित द्रव की अस्थिर गति के लिए प्रवाह निरंतरता का अवकल समीकरण। एक असंपीड्य द्रव प्रवाह की निरंतरता के लिए अवकल समीकरण।
प्रवाह स्थिर समीकरण n ये व्यंजक स्थिर गति के लिए अपने अभिन्न रूप में प्रवाह निरंतरता (घनत्व) समीकरण का प्रतिनिधित्व करते हैं। इस समीकरण को स्थिर प्रवाह समीकरण या भौतिक प्रवाह संतुलन भी कहा जाता है। 1 डब्ल्यू 1 एस 1 = 2 डब्ल्यू 2 एस 2 = 3 डब्ल्यू 3 एस 3 एम 1 = एम 2 = एम 3 एन डब्ल्यू 1 एस 1 = डब्ल्यू 2 एस 2 = डब्ल्यू 3 एस 3 = कास्ट क्यू 1 = क्यू 2 = क्यू 3
गति के यूलर के अवकल समीकरण n समीकरणों की प्रणाली (II, 46), व्यंजकों (II, 47) को ध्यान में रखते हुए, है विभेदक समीकरणआंदोलनों आदर्श द्रवस्थिर प्रवाह के लिए यूलर। (द्वितीय, 46) (द्वितीय, 47)
एक आदर्श तरल पदार्थ के लिए बर्नौली का समीकरण n n बर्नौली का समीकरण मात्रा को कुल हाइड्रोडायनामिक शीर्ष, या केवल हाइड्रोडायनामिक शीर्ष कहा जाता है।
इसलिए, बर्नौली समीकरण के अनुसार, एक आदर्श द्रव के स्थिर प्रवाह के सभी क्रॉस सेक्शन के लिए, हाइड्रोडायनामिक हेड अपरिवर्तित रहता है। z - समतल करने की ऊँचाई, जिसे ज्यामितीय या ऊँचाई, दबाव (hg) भी कहा जाता है, किसी दिए गए बिंदु (किसी दिए गए खंड) पर स्थिति की विशिष्ट संभावित ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है; - प्रेशर हेड (hpress), या पीजोमेट्रिक हेड, किसी दिए गए बिंदु (किसी दिए गए सेक्शन) पर दबाव की विशिष्ट संभावित ऊर्जा को दर्शाता है। योग z+, जिसे कुल हाइड्रोस्टेटिक, या बस स्थैतिक शीर्ष (hst) कहा जाता है, इसलिए, किसी दिए गए बिंदु (एक दिए गए खंड) पर कुल विशिष्ट संभावित ऊर्जा को व्यक्त करता है।
बर्नौली का समीकरण n इस प्रकार, बर्नौली के समीकरण के अनुसार, एक आदर्श तरल पदार्थ की स्थिर गति में, एक प्रवाह क्रॉस सेक्शन से दूसरे में जाने पर हाइड्रोडायनामिक हेड के बराबर वेग और स्थिर हेड्स का योग नहीं बदलता है। इस प्रकार, बर्नौली समीकरण ऊर्जा के संरक्षण के नियम का एक विशेष मामला है और प्रवाह के ऊर्जा संतुलन को व्यक्त करता है।
तरल हैंडलिंग एन 1. 2. 3. 4. 5. तरल हैंडलिंग विस्थापन पंप विस्थापन पंप डिजाइन केन्द्रापसारक पंप केन्द्रापसारक पंप डिजाइन अन्य प्रकार के पंप। साइफन
तरल पदार्थों की गति पंप के संचालन के सिद्धांत के आधार पर, तरल की ऊर्जा और दबाव में वृद्धि की जा सकती है: 1. सकारात्मक विस्थापन पंपों में, पंप के बंद स्थान से तरल को विस्थापित करके पिंडों को स्थानांतरित करके या घूर्णन; 2. फलक या केन्द्रापसारक पंपों में - केन्द्रापसारक बल जो प्ररित करने वालों के घूर्णन के दौरान तरल में होता है; 3. भंवर पंपों में - प्ररित करने वालों के रोटेशन के दौरान होने वाले भंवरों का गहन गठन और विनाश; 4. जेट पंपों में - हवा, भाप या पानी के चलते जेट द्वारा; 5. गैस लिफ्टों में - तरल में हवा या गैस की आपूर्ति होने पर फोम का निर्माण; 6. प्रतिष्ठानों और साइफन में - तरल पर हवा, गैस या भाप के दबाव से।
चावल। III-8. वाल्व डिजाइन। मैं - बॉल वाल्व। 1 - शरीर; 2 - वाल्व; 3 - कवर। II - फ्लैप वाल्व। 1 - कवर; 2 - काठी।
डायाफ्राम (डायाफ्राम) पंप अंजीर। III-9. डायाफ्राम पंप: 1 - आवास; 2 - वाल्व; 3 - सिलेंडर; 4 - सवार; 5 - डायाफ्राम (झिल्ली)।
केन्द्रापसारक पंप III-13 अंजीर। तृतीय-13. एक केन्द्रापसारक पंप की योजना: 1 - इनलेट वाल्व; 2 - चूषण पाइपलाइन; 3 - प्ररित करनेवाला; 4 - शाफ्ट; 5 - शरीर; 6 - वाल्व; 7 - चेक वाल्व; 8 - डिस्चार्ज पाइपलाइन।
स्टफिंग बॉक्स के प्रकार n n I - हाइड्रोलिक सील के साथ स्टफिंग बॉक्स: 1 - लालटेन; 2 - भराई बॉक्स। II - एसिड के लिए स्टफिंग बॉक्स: 1, 2 - कुंडलाकार गुहाएं; 3, 4 - आउटलेट छेद। III - वसंत ग्रंथि: 1 - गैसकेट; 2 - वसंत।
सीललेस पंप एन 1 बॉडी, 2 - कवर, 3 - इम्पेलर, 4 - केसिंग स्लीव, 5 - शेप्ड स्लीव, 6 - स्लीव, 7 - लेफ्ट डिस्क, 8 - स्टड, 9 - राइट डिस्क, 10 - टाई रॉड, 11 - स्प्रिंग , 12 - शाफ्ट, 13, 14 - अंगूठियां।
मोंटेजू। चावल। III-8. मोंटेजू: 1 - पाइप भरना; 2, 3, 4, 5, 8 - सारस; 6 - मैनोमीटर; 7 - निचोड़ने के लिए पाइप
जेट पंप। भाप पंप। चावल। III-22. भाप पंप। 1 - भाप फिटिंग; 2 - भाप नोजल; 3 - नोजल मिलाना; 4 - चूषण कक्ष; 5 - सक्शन फिटिंग; 6 - विसारक; 7 - निर्वहन फिटिंग; 8 - घनीभूत फिटिंग; 9, 10 - चेक वाल्व।
जल जेट पंप। III-22 अंजीर। III-22. जल जेट पंप। 1 - नोजल; 2 - छेद; 3 - चूषण पाइपलाइन; 4 1 - नोजल; 2 - छेद; 3 - सक्शन फिटिंग पाइपलाइन; 4 - फिटिंग III-23
एयर लिफ्ट आरेख चित्र। III-24। एयर लिफ्ट की योजना: 1, 2 - पाइप; 3 - मिक्सर; 4 - विभाजक III-24
एयर लिफ्ट्स (एयरलिफ्ट्स) और साइफन अंजीर। III-25. एयर लिफ्ट सिस्टम 1 - एयर पाइप; 2 - मिश्रण के लिए आपूर्ति पाइप; 3 - मिक्सर। चावल। III-26. साइफन। 1 - जलाशय; 2 - साइफन पाइप; 3, 4, 5 - क्रेन, 6 - चैनल देखना
गैसों की गति और संपीड़न (कंप्रेसर मशीन) एन एन एन एन 1. सामान्य जानकारी 2. पारस्परिक कंप्रेसर 3. रोटरी कंप्रेसर और ब्लोअर 4. केन्द्रापसारक मशीन 5. अक्षीय प्रशंसक और कंप्रेसर 6. स्क्रू कंप्रेसर 7. वैक्यूम पंप 8. कंप्रेसर मशीनों की तुलना और अनुप्रयोग विभिन्न प्रकार के
गैसों की गति और संपीडन (कंप्रेसर मशीनें) n n n n सामान्य जानकारी गैसों को स्थानांतरित करने और संपीड़ित करने के लिए डिज़ाइन की गई मशीनों को कंप्रेसर मशीन कहा जाता है। संपीड़न की डिग्री के आधार पर, निम्न प्रकार की कंप्रेसर मशीनों को प्रतिष्ठित किया जाता है: पंखे (3. 0) - उच्च दबाव बनाने के लिए; वैक्यूम पंप - वायुमंडलीय से नीचे के दबाव में गैसों के चूषण के लिए।
रेसिप्रोकेटिंग कम्प्रेसर n सिंगल स्टेज हॉरिजॉन्टल कम्प्रेसर सरल क्रियाचावल। चतुर्थ-1. सिंगल-स्टेज रिसीप्रोकेटिंग कम्प्रेसर की योजनाएं: ए - सिंगल-सिलेंडर सिंगल-एक्टिंग; बी - सिंगल-सिलेंडर डबल एक्शन; इन - टू-सिलेंडर सिंगल एक्शन। 1 = सिलेंडर; 2 - पिस्टन; 3 - चूषण वाल्व; 4 - निर्वहन वाल्व; 5 - कनेक्टिंग रॉड; 6 - क्रैंक; 7 - चक्का; 8 - स्लाइडर (क्रॉसहेड)
मल्टीस्टेज संपीड़न। चावल। चतुर्थ-2. मल्टीस्टेज रिसीप्रोकेटिंग कम्प्रेसर की योजनाएँ। ए, बी, सी - अलग-अलग सिलेंडरों में संपीड़न चरणों के साथ (ए - एक साथ निष्पादन; बी - दो-पंक्ति निष्पादन; सी - सिलेंडर के वी-आकार की व्यवस्था के साथ); जी - एक अंतर पिस्टन के साथ: 1 - सिलेंडर; 2 - पिस्टन; 3 - चूषण वाल्व; 4 - निर्वहन वाल्व; 5 - कनेक्टिंग रॉड; 6 - स्लाइडर (क्रॉसहेड); 7 - क्रैंक; 8 - चक्का; 9 - मध्यवर्ती कूलर।
टर्बोब्लोअर। चावल। चतुर्थ-8. एक मल्टीस्टेज टर्बोब्लोअर की योजना। 1 - शरीर; 2 - प्ररित करनेवाला; 3 - गाइड उपकरण; 4 - चेक वाल्व। चावल। चतुर्थ-9. टर्बो ब्लोअर में गैस संपीड़न का एंट्रॉपी आरेख
अमानवीय प्रणालियों का पृथक्करण V. अमानवीय प्रणालियों का पृथक्करण 1. अमानवीय प्रणाली और उनके पृथक्करण के तरीके 2. तरल प्रणालियों का पृथक्करण 2. पृथक्करण प्रक्रिया का सामग्री संतुलन निस्पंदन बाधक 7. फ़िल्टर व्यवस्था
निरंतर आबादकार अंजीर। चतुर्थ-3. एक पंक्ति मिक्सर 1 - शरीर के साथ निरंतर कार्रवाई का सेटलिंग टैंक; 2 - कुंडलाकार ढलान; 3 - मिक्सर; 4 - स्ट्रोक के साथ ब्लेड; 5 - प्रारंभिक निलंबन की आपूर्ति के लिए पाइप; 6 - स्पष्ट तरल के उत्पादन के लिए फिटिंग; 7 - तलछट (कीचड़) के लिए उतराई उपकरण; 8 - इलेक्ट्रिक मोटर।
चावल। वी-6. शंक्वाकार अलमारियों के साथ निरंतर कार्रवाई का सेटलर; 1 - निलंबन को अलग करने की आपूर्ति के लिए फिटिंग; 2 - शंक्वाकार अलमारियां; 3 - कीचड़ हटाने के लिए फिटिंग; 4 - स्पष्ट तरल निकालने के लिए चैनल; 5 - स्पष्ट तरल के उत्पादन के लिए फिटिंग
चावल। वी-7. निलंबन को अलग करने के लिए निरंतर बसने वाला टैंक। 1 - इमल्शन की आपूर्ति के लिए फिटिंग; 2 - छिद्रित विभाजन; 3 - प्रकाश चरण को हटाने के लिए पाइपलाइन; 4 - भारी चरण को हटाने के लिए पाइपलाइन; साइफन तोड़ने के लिए 5 उपकरण।
बी निस्पंदन वी-8. निस्पंदन प्रक्रिया की योजना। 1 - फिल्टर; 2 - विभाजन को छानना; 3 निलंबन; 5 तलछट
फिल्टर व्यवस्था अंजीर। वी-10. Nutsch 3 atm तक के दबाव में काम कर रहा है। 1 - शरीर; 2 - टरबाइन; 3 - हटाने योग्य कवर; 4 - नीचे छानना; 5 - विभाजन को छानना; 6 - सहायक विभाजन; 7 - सुरक्षात्मक जाल; 8 - कुंडलाकार विभाजन; 9 - निलंबन की आपूर्ति के लिए फिटिंग; 10 - संपीड़ित हवा की आपूर्ति के लिए फिटिंग; 11 - छानना हटाने के लिए फिटिंग; 12 - सुरक्षा वाल्व
ड्रम फिल्टर। चावल। वी-13. ड्रम वैक्यूम फिल्टर के संचालन की योजना बाहरी सतहछानना 1 - ड्रम; 2 - कनेक्टिंग ट्यूब; 3 - स्विचगियर; 4 - निलंबन के लिए टैंक; 5 - रॉकिंग मिक्सर; 6, 8 - स्विचगियर की गुहाएं; 7 - छिड़काव उपकरण; नौ - अंतहीन टेप; 10 - गाइड रोलर; 11, 13 - संपीड़ित हवा के स्रोत के साथ संचार करने वाले स्विचगियर की गुहाएं; 12 - तलछट हटाने के लिए चाकू।
बी सेंट्रीफ्यूजेशन डी। पृथक्करण गैस प्रणाली(गैस सफाई) VI. तरल मीडिया में मिश्रण बी सेंट्रीफ्यूजेशन 1. बुनियादी प्रावधान 2. सेंट्रीफ्यूज का डिजाइन डी। गैस सिस्टम का पृथक्करण (गैस शुद्धिकरण) 1. सामान्य जानकारी 2. गुरुत्वाकर्षण गैस शोधन 3. जड़त्वीय और केन्द्रापसारक बलों की कार्रवाई के तहत गैस शुद्धि 4. गैस निस्पंदन द्वारा शुद्धि 5. गीली गैस स्क्रबिंग 6. इलेक्ट्रिक गैस स्क्रबिंग VI. तरल मीडिया में हलचल 1. सामान्य जानकारी 2. यांत्रिक क्रियाशीलता 3. यांत्रिक सरगर्मी उपकरण
सेंट्रीफ्यूज का उपकरण n थ्री-कॉलम सेंट्रीफ्यूज। चावल। वी-14. तीन-स्तंभ अपकेंद्रित्र। 1 - छिद्रित रोटर; 2 - समर्थन शंकु; 3 - लॉग; 4 - बिस्तर के नीचे; 5 निश्चित आवरण; 6 - आवरण आवरण; 7 - बिस्तर; 8 - जोर; 9 - कॉलम; 10 - हैंड ब्रेक।
हैंगिंग सेंट्रीफ्यूज। चावल। वी-15. हैंगिंग सेंट्रीफ्यूज। 1 - निलंबन की आपूर्ति के लिए पाइपलाइन; 2 - ठोस दीवारों के साथ रोटर; 3 - शाफ्ट; 4 - निश्चित आवरण; , 5 तरल हटाने की फिटिंग; 6 - शंक्वाकार आवरण; 7 - पसलियों को जोड़ना
तलछट हटाने के लिए एक चाकू उपकरण के साथ क्षैतिज सेंट्रीफ्यूज। चावल। वी-16. तलछट हटाने के लिए ब्लेड के साथ क्षैतिज अपकेंद्रित्र। 1 - छिद्रित रोटर; 2 - निलंबन की आपूर्ति के लिए पाइप; 3 - आवरण; 4 - केंद्र हटाने के लिए फिटिंग; 5 - चाकू; 6 - चाकू उठाने के लिए हाइड्रोलिक सिलेंडर; 7 झुका हुआ ढलान; 8 - तलछट हटाने के लिए चैनल
कीचड़ निर्वहन के लिए स्पंदित पिस्टन के साथ सेंट्रीफ्यूज। चावल। वी-17। कीचड़ निर्वहन के लिए स्पंदित पिस्टन के साथ अपकेंद्रित्र। 1 - निलंबन के सेवन के लिए पाइप; 2 शंक्वाकार कीप; 3 - छिद्रित रोटर; 4 - धातु स्लेटेड चलनी; 5 - पिस्टन; 6 - केंद्र हटाने के लिए फिटिंग; 7 - तलछट हटाने के लिए चैनल; 8 - स्टॉक; 9 - खोखला शाफ्ट; 10 - एक डिस्क जो आगे-पीछे चलती है
तलछट उतारने के लिए एक स्क्रू डिवाइस के साथ सेंट्रीफ्यूज। चावल। वी-18। तलछट उतारने के लिए स्क्रू डिवाइस के साथ सेंट्रीफ्यूज। 1 - बाहरी पाइप; 2, 4 - निलंबन के पारित होने के लिए छेद; 3 - आंतरिक पाइप; 5 - ठोस दीवारों के साथ शंक्वाकार रोटर; 6 - पेंच का बेलनाकार आधार; 7 - बरमा; 8 - आवरण; 9 - खोखले पिन; 10 - तलछट मार्ग के लिए छेद; 11 - तलछट कक्ष; 12 - केंद्र के पारित होने के लिए छेद; 13 - केंद्र कक्ष।
जड़त्वीय कीचड़ निर्वहन के साथ सेंट्रीफ्यूज। चावल। वी-19। तलछट की जड़त्वीय उतराई के साथ अपकेंद्रित्र। 1 - निलंबन की प्राप्ति के लिए फ़नल; 2 - रोटर; 3 - तरल चरण को हटाने के लिए चैनल; 4 - ठोस चरण को हटाने के लिए चैनल; 6 - बरमा।
तरल विभाजक। चावल। वी-20। डिस्क प्रकार तरल विभाजक। 1 - पायस की आपूर्ति के लिए पाइप; 2 - प्लेटें; 3 - भारी तरल निकालने के लिए छेद; 4 - हल्का तरल निकालने के लिए छेद; 5 - पसलियों।
1. 2. 3. 4. 5. गैस प्रणालियों का पृथक्करण (गैस का शुद्धिकरण) गैस शोधन के निम्नलिखित तरीके प्रतिष्ठित हैं: गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के तहत अवसादन (गुरुत्वाकर्षण शुद्धि); जड़त्वीय की कार्रवाई के तहत अवसादन, विशेष रूप से केन्द्रापसारक बलों में; छानने का काम; गीली सफाई; इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों (इलेक्ट्रिक) की कार्रवाई के तहत बयान
गुरुत्वाकर्षण गैस सफाई धूल निपटान कक्ष। चावल। वी-21। धूल कक्ष। 1 - कैमरा; 2 - क्षैतिज विभाजन (अलमारियां); 3 चिंतनशील बाधक; 4 - दरवाजे।
जड़त्वीय और केन्द्रापसारक बलों की कार्रवाई के तहत गैसों की शुद्धि जड़त्वीय धूल संग्राहक। चावल। वी-22. जड़त्वीय लौवर धूल कलेक्टर। 1 - प्राथमिक लौवर धूल कलेक्टर; 2 - चक्रवात; 3 - शुद्ध गैस के लिए शाखा पाइप; 5 - धूल आउटलेट पाइप।
चक्रवात अंजीर। वी-23. चक्रवात डिजाइन NIIOgaz। 1 - शरीर; 2 - शंक्वाकार तल; 3 - कवर: 4 - इनलेट पाइप; 5 - धूल कलेक्टर; 6 - निकास पाइप।
बैटरी चक्रवात V-24। वी-25. चावल। वी-26. डायरेक्ट-फ्लो बैटरी साइक्लोन का तत्व। 1 - घुमा डिवाइस; 2 इनलेट पाइप; 3 - कुंडलाकार स्लॉटेड गैप; 4 - निकास पाइप।
निस्पंदन द्वारा गैसों का शुद्धिकरण फिल्टर विभाजन के प्रकार के आधार पर, गैसों के लिए निम्नलिखित फिल्टर प्रतिष्ठित हैं: क) प्राकृतिक, सिंथेटिक और खनिज फाइबर (कपड़े सामग्री) से बने लचीले झरझरा विभाजन के साथ, गैर-बुना रेशेदार सामग्री (महसूस, कार्डबोर्ड, आदि), झरझरा शीट सामग्री रबर, पॉलीयुरेथेन फोम, आदि), धातु के कपड़े; बी) अर्ध-कठोर झरझरा विभाजन (फाइबर की परतें, छीलन, जाल) के साथ; ग) दानेदार सामग्री (छिद्रपूर्ण सिरेमिक, प्लास्टिक, sintered या दबाए गए धातु पाउडर, आदि) से बने कठोर झरझरा विभाजन के साथ; डी) कोक, बजरी, क्वार्ट्ज रेत, आदि की दानेदार परतों के साथ।
लचीले झरझरा विभाजन के साथ फिल्टर। चावल। वी-27. यांत्रिक झटकों और कपड़े वापस उड़ाने के साथ बैग फिल्टर। I-IV - फ़िल्टर अनुभाग; 1, 9 - प्रशंसक; 2 - इनलेट गैस वाहिनी; 3 - कैमरा; 4 - आस्तीन; 5 - वितरण ग्रिड; 6, 8 - थ्रॉटल वाल्व; 7 - निकास पाइप; 10 - मिलाते हुए तंत्र; 11 - फ्रेम; 12 - बरमा; 13 - स्लुइस।
कठोर झरझरा बाधक के साथ फिल्टर सिन्जेड फिल्टर अंजीर। वी-28. धातु-सिरेमिक फिल्टर। 1 - शरीर; 2 - धातु आस्तीन; 3 - जाली; 4 - इनलेट फिटिंग; 5 - आउटलेट फिटिंग; 6 - संपीड़ित वायु संग्राहक; 7 - बंकर।
दानेदार परतों के साथ फिल्टर। चावल। वी-29. दानेदार फिल्टर सामग्री की एक चलती परत के साथ निरंतर फिल्टर। 1 - शरीर; 2 - विभाजन को छानना; 3 - फ़िल्टरिंग सामग्री; 4 इनलेट फिटिंग; 5 - आउटलेट फिटिंग; 6 - शटर; 7 - फीडर।
वी-34
लिक्विड मीडिया में मिक्सिंग के तरीके। कोई फर्क नहीं पड़ता कि किस माध्यम को तरल - गैस, तरल या ठोस थोक पदार्थ के साथ मिलाया जाता है - तरल मीडिया में मिश्रण के दो मुख्य तरीके हैं: यांत्रिक (विभिन्न डिजाइनों के मिक्सर का उपयोग करके) और वायवीय (संपीड़ित हवा या अक्रिय गैस)। इसके अलावा, पाइपलाइनों में मिश्रण और नोजल और पंप के साथ मिश्रण का उपयोग किया जाता है।
प्रस्तावना।
अनुशासन "रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएं और उपकरण" (पीएसीटी) मौलिक सामान्य इंजीनियरिंग विषयों में से एक है। यह छात्र के सामान्य इंजीनियरिंग प्रशिक्षण में अंतिम और विशेष प्रशिक्षण में मौलिक है।
विभिन्न प्रकार के रासायनिक उत्पादों और सामग्रियों की उत्पादन तकनीक में कई समान भौतिक और शामिल हैं भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं, सामान्य पैटर्न द्वारा विशेषता। विभिन्न उद्योगों में इन प्रक्रियाओं को संचालन के सिद्धांत के समान उपकरणों में किया जाता है। विभिन्न उद्योगों के लिए सामान्य प्रक्रियाएं और उपकरण रासायनिक उद्योग, रासायनिक प्रौद्योगिकी की मुख्य प्रक्रियाओं और उपकरणों का नाम प्राप्त किया।
पीएएच अनुशासन में दो भाग होते हैं:
· रासायनिक प्रौद्योगिकी के सैद्धांतिक आधार;
· विशिष्ट प्रक्रियाएंऔर रासायनिक प्रौद्योगिकी के उपकरण;
पहला भाग विशिष्ट प्रक्रियाओं के सामान्य सैद्धांतिक पैटर्न की रूपरेखा तैयार करता है; सैद्धांतिक और हल करने के लिए दृष्टिकोण की कार्यप्रणाली की बुनियादी बातों लागू कार्य; मुख्य प्रक्रियाओं के तंत्र का विश्लेषण और उनके पाठ्यक्रम के सामान्य पैटर्न की पहचान; भौतिक और गणितीय मॉडलिंग के सामान्यीकृत तरीके और प्रक्रियाओं और उपकरणों की गणना तैयार की जाती है।
दूसरे भाग में तीन मुख्य खंड होते हैं, जिनमें से सामग्री रासायनिक प्रौद्योगिकी के मूल सिद्धांतों के लागू इंजीनियरिंग मुद्दों को प्रकट करती है:
· हाइड्रोमैकेनिकल प्रक्रियाएं और उपकरण;
थर्मल प्रक्रियाओं और उपकरणों;
बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रियाएं और उपकरण।
इन खंडों में, प्रत्येक विशिष्ट तकनीकी प्रक्रिया के सैद्धांतिक प्रमाण दिए गए हैं, उपकरण के मुख्य डिजाइन और उनकी गणना की विधि पर विचार किया गया है। व्याख्यान, प्रयोगशाला और व्यावहारिक कक्षाएं, पाठ्यक्रम डिजाइन, छात्रों का स्वतंत्र कार्य और सामान्य इंजीनियरिंग उत्पादन अभ्यास आगे की शिक्षा और उत्पादन में काम के लिए आवश्यक ज्ञान, कौशल और क्षमताओं का अधिग्रहण प्रदान करते हैं।
परिचय।
1.1 पाठ्यक्रम के विषय और उद्देश्य।
प्रौद्योगिकी (तकनीक-कला, शिल्प कौशल) उत्पादन प्रक्रिया में प्रसंस्करण, निर्माण, राज्य को बदलने, गुणों, कच्चे माल के रूप, सामग्री या अर्ध-तैयार उत्पादों के तरीकों का एक समूह है।
तकनीकी प्रक्रियाओं का अध्ययन विषय है पाठ्यक्रम।प्रौद्योगिकी, विज्ञान की तरह, स्थितियों को निर्धारित करती है व्यावहारिक आवेदनविभिन्न तकनीकी प्रक्रियाओं के सबसे कुशल कार्यान्वयन के लिए प्राकृतिक विज्ञान (भौतिकी, रसायन विज्ञान, यांत्रिकी, आदि) के नियम। प्रौद्योगिकी सीधे उत्पादन से संबंधित है, और उत्पादन लगातार परिवर्तन और विकास की स्थिति में है।
पाठ्यक्रम का मुख्य उद्देश्य: विभिन्न पदार्थों के हस्तांतरण और संरक्षण की प्रक्रियाओं के सामान्य पैटर्न की पहचान करना; उनके कार्यान्वयन के लिए तकनीकी प्रक्रियाओं और उपकरणों की गणना के तरीकों का विकास; उपकरणों और मशीनों के डिजाइन, उनकी विशेषताओं से परिचित होना।
अनुशासन में महारत हासिल करने के परिणामस्वरूप, छात्रों को पता होना चाहिए:
1. रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाओं की सैद्धांतिक नींव; कानून; उनका वर्णन करना; प्रक्रियाओं का भौतिक सार, प्रतिष्ठानों की योजनाएं; उपकरणों का डिजाइन और उनके काम का सिद्धांत; कंप्यूटर का उपयोग करने सहित प्रक्रियाओं और उपकरणों की गणना के लिए पद्धति।
2. मॉडलिंग और बड़े पैमाने पर संक्रमण के सिद्धांत, संबंधित प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए उपकरणों का सही विकल्प और उनके गहन होने की संभावना।
3. आधुनिक उपलब्धियांरासायनिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में विज्ञान और प्रौद्योगिकी।
कौशल जो छात्रों को मास्टर करना चाहिए:
1. सही ढंग से आवेदन करें सैद्धांतिक ज्ञानउचित पसंद की विशिष्ट समस्याओं को हल करते समय:
ए) कुछ प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए उपकरण का डिजाइन;
बी) उपकरणों के ऑपरेटिंग पैरामीटर;
ग) प्रक्रियाओं के संचालन के लिए योजनाएं।
2. स्वतंत्र रूप से उपकरणों की गणना करें।
3. स्वतंत्र रूप से प्रयोगशाला अनुसंधान सुविधाओं पर काम करें, प्रयोगात्मक डेटा संसाधित करें, अनुभवजन्य निर्भरता प्राप्त करें, गणना विधियों का विश्लेषण करें।
4. मानक प्रक्रियाओं और उपकरणों को डिजाइन करें, उपयोग करें तकनीकी साहित्यऔर GOST, ESKD के अनुसार तकनीकी दस्तावेज भरें।
1.2 रासायनिक प्रौद्योगिकी की मुख्य प्रक्रियाओं का वर्गीकरण।
आधुनिक रासायनिक प्रौद्योगिकी विभिन्न एसिड, क्षार, लवण, खनिज उर्वरक, तेल रिफाइनरी उत्पादों और के उत्पादन की प्रक्रियाओं का अध्ययन करती है सख़्त कोयला, कार्बनिक यौगिक, पॉलिमर, आदि। हालांकि, रासायनिक उत्पादों की विशाल विविधता के बावजूद, उनका उत्पादन कई समान प्रक्रियाओं (चलती तरल पदार्थ और गैसों, हीटिंग और कूलिंग, सुखाने, रासायनिक संपर्क, आदि) से जुड़ा हुआ है। इसलिए, प्रक्रियाओं की गति निर्धारित करने वाले कानूनों के आधार पर, उन्हें निम्नलिखित समूहों में जोड़ा जा सकता है:
1. हाइड्रोमैकेनिकल प्रक्रियाएं, जिनकी गति हाइड्रोमैकेनिक्स के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है। इसमें तरल पदार्थ और गैसों का परिवहन, विषम प्रणालियों का उत्पादन और पृथक्करण आदि शामिल हैं।
2. थर्मल प्रक्रियाएं, जिनकी दर गर्मी हस्तांतरण (तरल पदार्थ और गैसों को ठंडा और गर्म करना, वाष्प का संघनन, तरल पदार्थ का उबलना, आदि) के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है।
3. मास ट्रांसफर प्रक्रियाएं, जिसकी दर चरण इंटरफ़ेस (अवशोषण, सोखना, निष्कर्षण, तरल पदार्थ का आसवन, सुखाने, आदि) के माध्यम से एक चरण से दूसरे चरण में बड़े पैमाने पर स्थानांतरण के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है।
4. रासायनिक प्रक्रियाएं, जिनकी गति रासायनिक गतिकी के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है।
5. यांत्रिक प्रक्रियाएं जो ठोस यांत्रिकी (पीसने, छँटाई, ठोस सामग्री का मिश्रण, आदि) के नियमों द्वारा वर्णित हैं।
सूचीबद्ध प्रक्रियाएँ अधिकांश रासायनिक उद्योगों का आधार बनती हैं और इसलिए रासायनिक प्रौद्योगिकी की मुख्य (विशिष्ट) प्रक्रियाएँ कहलाती हैं।
PAKhT पहले तीन समूहों का अध्ययन करता है, चौथा समूह OHT अनुशासन का अध्ययन करता है, पाँचवाँ समूह - विषय विशेष अनुशासनप्रोफाइलिंग विभाग।
प्रक्रिया पैरामीटर (प्रवाह दर, तापमान, दबाव, आदि) समय में बदलते हैं या नहीं बदलते हैं, इस पर निर्भर करते हुए, उन्हें विभाजित किया जाता है अचल(स्थापित) और गैर स्थिर(अस्थिर)। यदि हम किसी पैरामीटर को द्वारा निरूपित करते हैं यू, तब:
स्थिर प्रक्रिया यू (एक्स, वाई, जेड)
गैर-स्थिर प्रक्रिया यू (एक्स, वाई, जेड, टी)
बैच प्रक्रियाअपने व्यक्तिगत चरणों के स्थान की एकता की विशेषता। प्रक्रिया गैर-स्थिर है।
सतत प्रक्रियाअपने सभी चरणों के पाठ्यक्रम के समय की एकता की विशेषता। प्रक्रिया स्थिर (स्थिर) है।
मिलना संयुक्तप्रक्रियाएं - अलग-अलग चरणों को लगातार, अलग-अलग समय-समय पर किया जाता है।
हालाँकि, PAKhT पाठ्यक्रम ऊपर सूचीबद्ध व्यक्तिगत समूहों की प्रस्तुति के रूप में नहीं बनाया गया है। रासायनिक प्रौद्योगिकी की सामान्य सैद्धांतिक नींव का अलग से अध्ययन किया जाता है, फिर रासायनिक प्रौद्योगिकी की विशिष्ट प्रक्रियाओं और उपकरणों का वर्णन किया जाता है।
1.3 निरंतरता परिकल्पना.
एक तरल माध्यम एक या दूसरे आयतन को बिना किसी खाली स्थान के, निरंतर तरीके से भरता है, या एक निरंतर माध्यम है। ऐसे मीडिया का वर्णन करते समय, यह माना जाता है कि उनमें कण होते हैं। इसके अलावा, एक सतत माध्यम के एक कण का मतलब उसके आयतन का कोई मनमाने ढंग से छोटा हिस्सा नहीं है, बल्कि इसका एक बहुत छोटा हिस्सा है, जिसमें अरबों अणु हैं। सामान्य स्थिति में, स्थानिक l या समय t निर्देशांक के मैक्रोस्कोपिक पैमाने के विभाजन की न्यूनतम कीमत l या t के भीतर मैक्रोस्कोपिक भौतिक मात्रा में परिवर्तन की उपेक्षा करने के लिए पर्याप्त छोटी होनी चाहिए, और सूक्ष्म मात्रा के उतार-चढ़ाव की उपेक्षा करने के लिए पर्याप्त बड़ी होनी चाहिए। समय के साथ इन मात्राओं का औसत t या कण आयतन l 3। न्यूनतम पैमाने के विभाजन मूल्य का चुनाव हल की जा रही समस्या की प्रकृति से निर्धारित होता है।
माध्यम के स्थूल आयतनों की गति द्रव्यमान, संवेग और ऊर्जा के हस्तांतरण की ओर ले जाती है।
रासायनिक प्रौद्योगिकी की मुख्य प्रक्रियाओं और उपकरणों का वर्गीकरण
निर्भर करता है पैटर्न से प्रवाह की विशेषता, रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाओं को पांच मुख्य समूहों में विभाजित किया गया है।
1. यांत्रिक प्रक्रियाएं , जिसकी गति ठोस अवस्था भौतिकी के नियमों से संबंधित है। इनमें शामिल हैं: ठोस थोक सामग्री का पीस, वर्गीकरण, खुराक और मिश्रण।
2. हाइड्रोमैकेनिकल प्रक्रियाएं , जिसकी प्रवाह दर हाइड्रोमैकेनिक्स के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है। इनमें शामिल हैं: गैसों का संपीड़न और संचलन, तरल पदार्थ की गति, ठोस पदार्थ, अवसादन, निस्पंदन, तरल चरण में मिश्रण, द्रवीकरण, आदि।
3. थर्मल प्रक्रियाएं , जिसकी प्रवाह दर गर्मी हस्तांतरण के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है। इनमें प्रक्रियाएं शामिल हैं: हीटिंग, वाष्पीकरण, शीतलन (प्राकृतिक और कृत्रिम), संक्षेपण और उबलना।
4. मास ट्रांसफर (प्रसार) प्रक्रियाएं , जिसकी तीव्रता किसी पदार्थ के एक चरण से दूसरे चरण में संक्रमण की दर से निर्धारित होती है, अर्थात। मास ट्रांसफर के नियम। प्रसार प्रक्रियाओं में शामिल हैं: अवशोषण, सुधार, निष्कर्षण, क्रिस्टलीकरण, सोखना, सुखाने, आदि।
5. रासायनिक प्रक्रियाएं पदार्थों के परिवर्तन और उनके रासायनिक गुणों में परिवर्तन से संबंधित है। इन प्रक्रियाओं की दर रासायनिक गतिकी के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है।
प्रक्रियाओं के सूचीबद्ध विभाजन के अनुसार, रासायनिक उपकरणों को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जाता है:
- मशीनों को पीसना और वर्गीकृत करना;
- हाइड्रोमैकेनिकल, थर्मल, मास ट्रांसफर डिवाइस;
- रासायनिक परिवर्तनों के कार्यान्वयन के लिए उपकरण - रिएक्टर।
द्वारा संगठनात्मक और तकनीकी संरचना प्रक्रियाओं को आवधिक और निरंतर में विभाजित किया गया है।
पर बैच प्रक्रिया व्यक्तिगत चरण (संचालन) एक ही स्थान (उपकरण, मशीन) में किए जाते हैं, लेकिन में अलग समय(अंजीर.1.1)। पर सतत प्रक्रिया (चित्र। 1.2) अलग-अलग चरणों को एक साथ किया जाता है, लेकिन अलग-अलग जगहों (उपकरणों या मशीनों) में।
आवधिक प्रक्रियाओं की तुलना में निरंतर प्रक्रियाओं के महत्वपूर्ण फायदे हैं, जिसमें प्रत्येक चरण के लिए विशेषज्ञता वाले उपकरण की संभावना, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार, समय के साथ प्रक्रिया को स्थिर करना, विनियमन में आसानी, स्वचालन आदि शामिल हैं।
किसी भी सूचीबद्ध डिवाइस में प्रक्रियाएं करते समय, संसाधित सामग्री के मापदंडों के मान बदल जाते हैं। प्रक्रिया की विशेषता वाले पैरामीटर दबाव, तापमान, एकाग्रता, घनत्व, प्रवाह दर, थैलेपी आदि हैं।
प्रवाह की गति की प्रकृति और तंत्र में प्रवेश करने वाले पदार्थों के मापदंडों में परिवर्तन के आधार पर, सभी उपकरणों को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है: आदर्श (पूर्ण )उलझन , उपकरण आदर्श (पूर्ण )विस्थापन और उपकरण मध्यवर्ती प्रकार .
विभिन्न डिजाइनों के निरंतर ताप विनिमायकों के उदाहरण का उपयोग करके विभिन्न संरचनाओं के प्रवाह की विशेषताओं को प्रदर्शित करना सबसे सुविधाजनक है। चित्र 1.3, आदर्श विस्थापन के सिद्धांत पर काम कर रहे हीट एक्सचेंजर का आरेख दिखाता है। यह माना जाता है कि इस उपकरण में मिश्रण के बिना "पिस्टन" प्रवाह होता है। शीतलक में से एक का तापमान उपकरण की लंबाई के साथ प्रारंभिक तापमान से अंतिम तापमान तक भिन्न होता है, इस तथ्य के परिणामस्वरूप कि तंत्र के माध्यम से बहने वाले तरल की मात्रा पिछले वाले के साथ मिश्रित नहीं होती है, उन्हें पूरी तरह से विस्थापित कर देती है। दूसरे शीतलक का तापमान स्थिर (संघनक भाप) माना जाता है।
डिवाइस में सही मिश्रण तरल के बाद और पिछले संस्करणों को आदर्श रूप से मिश्रित किया जाता है, तंत्र में तरल का तापमान स्थिर होता है और अंतिम के बराबर होता है (चित्र। 1.3, बी)।
वास्तविक उपकरणों में न तो आदर्श मिश्रण की स्थिति और न ही आदर्श विस्थापन की स्थिति प्रदान की जा सकती है। व्यवहार में, इन योजनाओं के लिए केवल काफी निकट सन्निकटन प्राप्त किया जा सकता है, इसलिए वास्तविक उपकरण हैं मध्यवर्ती उपकरण (चित्र। 1.3, सी)।
चावल। 1.1. बैच प्रक्रिया उपकरण:
1 - कच्चा माल; 2 - तैयार उत्पाद; 3 - भाप; 4 - घनीभूत; 5 - ठंडा पानी
चावल। 1.2. एक सतत प्रक्रिया को अंजाम देने के लिए उपकरण:
1 - हीट एक्सचेंजर-हीटर; 2 - एक उत्तेजक के साथ उपकरण; 3 - हीट एक्सचेंजर-रेफ्रिजरेटर; मैं - कच्चा माल; II - तैयार उत्पाद; III - भाप; IV - घनीभूत;
वी - ठंडा पानी
चावल। 1.3. विभिन्न प्रकार के उपकरणों में तरल हीटिंग के दौरान तापमान परिवर्तन: ए - पूर्ण विस्थापन; बी - पूर्ण मिश्रण; सी - मध्यवर्ती प्रकार
तंत्र के किसी भी तत्व के लिए तरल को गर्म करने की प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति अंतर है गर्म भाप और गर्म तरल के तापमान के बीच।
प्रत्येक प्रकार के उपकरण में प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम में अंतर विशेष रूप से स्पष्ट हो जाता है यदि हम विचार करें कि प्रत्येक प्रकार के उपकरण में प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति कैसे बदलती है। रेखांकन की तुलना से यह निम्नानुसार है कि पूर्ण विस्थापन के उपकरणों में अधिकतम ड्राइविंग बल होता है, न्यूनतम - पूर्ण मिश्रण के उपकरणों में।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि निरंतर संचालन आदर्श मिश्रण तंत्र में प्रक्रियाओं की प्रेरक शक्ति को उपकरण के कार्यशील मात्रा को कई वर्गों में विभाजित करके काफी बढ़ाया जा सकता है।
यदि एक आदर्श मिश्रण उपकरण के आयतन को n उपकरण में विभाजित किया जाता है और उनमें प्रक्रिया की जाती है, तो प्रेरक शक्ति बढ़ जाएगी (चित्र 1.4)।
आदर्श मिश्रण उपकरणों में वर्गों की संख्या में वृद्धि के साथ, ड्राइविंग बल का मूल्य आदर्श विस्थापन उपकरणों में अपने मूल्य के करीब पहुंच जाता है, और जब बड़ी संख्याखंड (8-12 के क्रम में), दोनों प्रकार के उपकरणों में ड्राइविंग बल लगभग समान हो जाते हैं।
चावल। 1.4. सेक्शनिंग के दौरान प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति को बदलना