Kapag nagdidisenyo ng mga pag-install para sa pagsasagawa ng mga tipikal na proseso ng teknolohiyang kemikal, pagpili ng prinsipyo ng pagkalkula at mga kinakailangang kagamitan, ang mga proseso ng kemikal ay pangunahing kahalagahan.
Mga pangunahing proseso at kagamitan ng teknolohiyang kemikal
Ang lahat ng data ng sanggunian at pangkalahatang impormasyon tungkol sa paggawa ng kemikal ay nakapaloob sa manwal ng disenyo na na-edit ni Yu. I. Dytnersky "Mga pangunahing proseso at kagamitan ng teknolohiyang kemikal".
Ang sabi ng gabay:
- tungkol sa mga kalkulasyon ng heat-exchange at mass-exchange device;
- sa gawain ng evaporator, distillation at adsorption plants;
- sa mekanikal na mga kalkulasyon ng mga pangunahing bahagi at bahagi ng mga kemikal na aparato;
- tungkol sa haydroliko kalkulasyon.
Ang publikasyon ay naglalaman ng mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga yunit ng paghihiwalay ng lamad at data sa pagkikristal.
Mga uri ng proseso at teknolohiya ng kemikal
Para sa paggawa ng mga natapos na produkto at mga intermediate na sangkap sa pamamagitan ng pagproseso ng kemikal ng mga hilaw na materyales, iba't ibang pamamaraan at mga kagamitan. Ang batayan ng karamihan sa mga operasyon ay ang paglipat ng isang sangkap.
Batay sa layunin at operasyon sa hinaharap, ang mga sumusunod na uri ng mga proseso ay nakikilala:
- hydromechanical ay ginagamit para sa mekanikal na paghihiwalay ng mga heterogenous mixtures ng mga likido at gas, ang kanilang paglilinis mula sa solid particle, halimbawa, sedimentation at sedimentation sa isang centrifuge;
- thermal, na batay sa paglipat ng init (pagsingaw, paghalay, pagpainit, paglamig);
- Ang paglipat ng masa ay binubuo sa paglipat ng bagay na may pinagsamang paglipat ng momentum at init (pagsipsip, adsorption);
- ang kemikal at biochemical ay nangyayari kapag nag-iiba-iba ang kemikal na nilalaman at mga katangian (ionic reactions, glycolysis, fermentation).
Ang mga teknolohikal na proseso ayon sa tagal ay nahahati sa:
- pana-panahon;
- tuloy-tuloy;
- pinagsama-sama.
Ang mga pana-panahong proseso ay nagpapatuloy nang hindi pare-pareho, dahil mayroong isang paikot na pagtula ng mga panimulang materyales. Ang magkasanib na pag-load ng mga hilaw na materyales at pagbabawas ng mga produkto ay nagpapakilala sa isang tuluy-tuloy na proseso. Ang pinagsamang mga proseso ay binubuo ng dalawang uri ng mga operasyon o ilang magkakahiwalay na yugto nang magkasama.
Sa paggawa ng kemikal, binibigyang diin ang paggamit ng tuluy-tuloy na mga proseso na ganap na mekanisado at kinokontrol ng automation. Ang mga tuluy-tuloy na proseso ay mas praktikal kaysa sa mga batch na operasyon. Sa patuloy na proseso, dahil sa patuloy na daloy ng mga operasyon, nababawasan ang mga gastos sa pananalapi, mapagkukunan at paggawa.
Mga proseso ng pagtitipid ng enerhiya at mapagkukunan sa teknolohiyang kemikal
Isang hanay ng mga hakbang para sa maingat at epektibong aplikasyon Ang mga elemento ng produksyon ay enerhiya at pag-save ng mapagkukunan, na nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang mga pamamaraan:
- pagbabawas ng intensity ng kapital at pagkonsumo ng mga natapos na produkto;
- paglago ng produktibo;
- pagtaas ng kalidad ng produkto.
Ginagawang posible ng mga hakbang sa pagtitipid ng mapagkukunan upang matiyak ang paggawa ng mga natapos na produkto na may pinakamababang paggamit ng gasolina at iba pang feedstock, mga bahagi, gasolina, hangin, tubig at iba pang mga mapagkukunan para sa mga teknolohikal na pangangailangan.
Kasama sa mga teknolohiya sa pag-save ng mapagkukunan ang:
- saradong sistema ng supply ng tubig;
- paggamit ng pangalawang mapagkukunan;
- pag-recycle ng basura.
Ang mga teknolohiyang nagtitipid ng mapagkukunan ay nakakatipid sa paggamit ng mga materyales at binabawasan ang epekto ng mga nakakapinsalang salik ng produksyon sa kapaligiran.
Disenyo at pagkalkula ng mga proseso at kagamitan ng teknolohiyang kemikal
Ang pagkalkula ng mga kagamitan at disenyo ng kemikal ay isinasagawa sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:
- ang paunang data ay nasuri, ang direksyon ng daloy ng proseso ay ipinahayag;
- isang materyal na balanse sheet ay inilabas at dami daloy ng materyal. Ang balanse ng materyal ay ang pagkakakilanlan ng pagdating at pagkonsumo ng mga daloy ng masa ng mga elemento sa isang kagamitan;
- batay sa balanse ng init, tukuyin ang pagkonsumo ng init sa reaksyon o ang rate ng daloy ng mga carrier ng init. Ang balanse ng init ay kumakatawan sa pagkakapantay-pantay ng papasok at papalabas na init na daloy sa kagamitan;
- ang puwersang nagtutulak ng proseso ay tinutukoy batay sa batas ng ekwilibriyo;
- ang koepisyent ng bilis K ay kinakalkula, na inversely proporsyonal sa paglaban ng kaukulang operasyon;
- ang laki ng apparatus ay kinakalkula ayon sa pangunahing kinetic regularity. Ang laki na ito ay kadalasang tumutukoy sa ibabaw ng device. Ayon sa kinakalkula na halaga, gamit ang mga espesyal na katalogo o normal, ang pinakamalapit na karaniwang sukat ng dinisenyo na kagamitan ay pinili.
Mga kumpanyang may mga grupo ng pananaliksik sa proseso ng kemikal
Mga kumpanya mula sa pangkat ng pananaliksik Ang mga proseso ng kemikal ay malalaking organisasyon na may malaking kawani ng mga eksperto sa kemikal. Ang isang naturang organisasyon ay ang Modcon Systems, na gumagawa ng mga produkto, nagpapanatili ng teknikal na patakaran upang suportahan ang lahat ng uri ng mga aktibidad sa pananaliksik, at nagsasagawa rin ng pinagsama-samang pag-optimize ng proseso sa larangan ng pagdadalisay ng langis, mga pipeline, biotechnology at chemistry.
Kasama sa laboratoryo complex ng sentrong pang-agham at inhinyero ng Mirrico Group of Companies ang mga laboratoryo ng pananaliksik at pagsubok na bumuo ng mga bagong uri ng produkto at teknolohiya para sa iba't ibang layunin.
Kasama sa SRC GC "Mirrico" ang mga sumusunod na laboratoryo ng pananaliksik sa industriya (SRL):
- Research Laboratory "Reagents para sa pagbabarena at produksyon";
- Research Laboratory ng Mining Division;
- Research Laboratory ng Oil and Gas Processing at Petrochemistry "Mga Proseso";
- Laboratory ng Pananaliksik "Drilling Fluids and Technologies";
- NIL "Tubig".
Mga tagagawa ng chemical apparatus
Para sa pagpapatupad mga pagbabagong kemikal sa sektor ng petrochemical, kailangan ang mga chemical reactor at apparatus. Ang chemical reactor ay isang tatlong-walled na apparatus na nasa ilalim ng pressure o vacuum na may iba't ibang pamamaraan heating, ay may high-speed at low-speed agitators. Batay sa halaga ng temperatura ng pag-init at ang pangangailangan na kontrolin ito, napili ang coolant.
Ang halaman ng YuVS ay nakikibahagi sa pagbuo at paggawa ng mga reaktor ng iba't ibang disenyo, batay sa paglabas ng reaksyon sa kagamitan, pisikal na kalagayan mga bahagi, ang kinakailangang mode ng init, presyon, dami, likas na katangian ng daloy ng proseso. Upang mapabilis ang proseso ng thermal at mass transfer, ang mga reactor ay nilagyan ng mga karagdagang elemento na hinalo. Ang kalidad ng manufactured equipment ay mahigpit na kinokontrol dahil sa mataas na teknolohiya seguridad. Ang mekanikal na lakas, paglaban sa kinakaing unti-unti na pagkilos ng mga naprosesong hilaw na materyales at ang kaukulang pisikal na katangian ay ang mga kinakailangan para sa mga kemikal na reaktor.
Ang isa pang kumpanya, ang SibMashPolymer LLC, ay nagkalkula at gumagawa ng mga kemikal na reaktor, at nagbibigay din ng mga garantiya para sa mataas na kalidad ng mga ginawang aparato. Ang kumpanya ay nagsasagawa ng mga pagsubok sa mga produkto nito sa isang laboratoryo na nilagyan ng radiographic control ng mga device.
Ang asosasyong pang-industriya na "Khimstroyproekt" ay gumagawa ng pag-save ng enerhiya at mga palitan ng init, ayon sa pamantayan ng Mga Teknikal na Regulasyon ng Customs Union "Sa kaligtasan ng kagamitan na nagpapatakbo sa ilalim ng labis na presyon" (TR CU 032/2013).
MGA SANGGUNIAN 1. Kasatkin AG Mga pangunahing proseso at kagamitan ng teknolohiyang kemikal. Ed. Ika-9, M.: Chemistry. 1973 - 754 p. 2. Planovsky A. N., Nikolaev P. I. Mga pangunahing proseso at kagamitan ng kemikal at petrochemical na teknolohiya. Ed. Ika-2, M.: Chemistry. 1972 - 493 p. 3. Mga Pangunahing Proseso at Apparatus ng Teknolohiyang Kemikal: Manwal ng Disenyo / G. S. Borisov, V. P. Brykov, Yu. I. Dytnersky et al. Ed. Yu. I. Dytnersky. Ed. Ika-2, M.: Chemistry. 1991 - 496 p. 4. Aksartov M. M. Mga pangunahing proseso at kagamitan ng teknolohiyang kemikal. Kurso ng lecture. Ed Kar. GU sa 1-2 t.
Pangkalahatang mga prinsipyo ng pagsusuri at pagkalkula ng mga proseso at kagamitan I. Pangkalahatang impormasyon 1. Paksa ng kursong "Mga Proseso at kagamitan" 2. Ang paglitaw at pag-unlad ng agham ng mga proseso at kagamitan 3. Pag-uuri ng mga pangunahing proseso 4. Pangkalahatang mga prinsipyo ng pagsusuri at pagkalkula ng mga proseso at kagamitan 5. Iba't ibang sistema mga yunit ng pagsukat pisikal na dami
Pag-uuri ng mga pangunahing proseso n n n Hydromechanical na mga proseso, ang bilis nito ay tinutukoy ng mga batas ng hydrodynamics - ang agham ng paggalaw ng mga likido at gas. Ang mga thermal na proseso ay nagpapatuloy sa bilis na tinutukoy ng mga batas ng paglipat ng init - ang agham ng mga pamamaraan ng pamamahagi ng init. Mga proseso ng paglipat ng masa (diffusion) na nailalarawan sa pamamagitan ng paglipat ng isa o higit pang mga prosesong Chemical (reaksyon) na nagpapatuloy sa bilis na tinutukoy ng mga batas ng kinetika ng kemikal. mga bahagi ng paunang pinaghalong mula sa isang yugto patungo sa isa pa sa pamamagitan ng interface. Mga prosesong mekanikal na inilarawan ng mga batas ng solid mechanics.
Ayon sa paraan ng organisasyon, ang mga proseso ay nahahati sa: 1. 2. 3. Ang mga pana-panahong proseso ay isinasagawa sa mga apparatus kung saan ang mga hilaw na materyales ay ikinarga sa ilang mga pagitan; pagkatapos ng kanilang pagproseso, ang mga huling produkto ay dini-load mula sa mga device na ito. Ang mga tuluy-tuloy na proseso ay isinasagawa sa mga flow device. Pinagsamang mga proseso. Kabilang dito ang tuluy-tuloy na mga proseso, ang mga indibidwal na yugto na kung saan ay isinasagawa nang pana-panahon, o mga pana-panahong proseso, isa o higit pang mga yugto, na patuloy na nagpapatuloy.
Ayon sa distribusyon ng mga oras ng paninirahan, nakikilala nila ang: 1. 2. 3. 4. Sa perpektong displacement apparatus, lahat ng mga particle ay gumagalaw sa isang tiyak na direksyon; nang walang paghahalo sa mga particle na gumagalaw sa harap at likod at ganap na inilipat ang mga particle sa harap ng stream. Sa perpektong mga kagamitan sa paghahalo, ang mga papasok na mga particle ay agad na ganap na halo-halong sa mga particle na matatagpuan doon, ibig sabihin, sila ay pantay na ibinahagi sa dami ng apparatus. Ang mga tunay na patuloy na gumaganang device ay mga device ng isang intermediate na uri. Ang mga proseso ay maaari ding uriin depende sa pagbabago sa kanilang mga parameter (mga bilis, temperatura, konsentrasyon, atbp.) sa paglipas ng panahon. Sa batayan na ito, ang mga proseso ay nahahati sa steady (nakatigil) at di-steady (non-stationary, o transitional).
mga prosesong hydromekanikal. II. Mga pangunahing kaalaman sa haydrolika. Pangkalahatang isyu inilapat na haydrolika sa mga kagamitang kemikal 1. Pangunahing kahulugan 2. Ilang pisikal na katangian likido A. Hydrostatics 3. Euler differential equilibrium equation 4. Basic equation ng hydrostatics 5. Ilang praktikal na aplikasyon ng basic equation ng hydrostatics
n Newton's law of internal friction Pag-igting sa ibabaw ipinahayag sa mga sumusunod na yunit: sa sistema ng SI [ν] \u003d [j / m 2] \u003d [n m / m] \u003d [n / m] sa sistema ng CGS] \u003d erg / cm 2] \u003d [ dyn / cm 2] sa system MKGSS] \u003d kgf m / m 2] \u003d kgf / m]
Para sa bawat punto ng isang likido sa pamamahinga, ang kabuuan ng taas ng leveling at ang piezometric head ay isang pare-parehong halaga. (II, 18) (II, 18 d) n Ang huling equation ay isang pagpapahayag ng batas ni Pascal, ayon sa kung saan ang presyur na nilikha sa anumang punto ng isang hindi mapipigil na likido sa pamamahinga ay inilipat nang pantay sa lahat ng mga punto ng dami nito.
Ilang praktikal na aplikasyon ng pangunahing equation ng hydrostatics Mga kondisyon ng equilibrium sa mga sasakyang pangkomunikasyon: Fig. II-4. Mga kondisyon ng balanse sa pakikipag-usap sa mga sisidlan: a - homogenous na likido; b - hindi magkatulad (immiscible) likido
Sa bukas o saradong mga sisidlan ng komunikasyon sa ilalim ng parehong presyon, na puno ng isang homogenous na likido, ang mga antas nito ay matatagpuan sa parehong taas, anuman ang hugis at cross section ng mga sisidlan.
kanin. II-5. Upang matukoy ang taas ng hydraulic seal sa isang tuluy-tuloy na operating liquid separator Fig. II-6. Pneumatic liquid level gauge
MGA PROSESO NG HYDROMECHANICAL. B. Hydrodynamics 1. Ang mga pangunahing katangian ng paggalaw ng mga likido 2. Ang equation ng continuity (continuity) ng daloy 3. Ang Euler differential equation ng motion 4. Ang differential equation ng motion ng Navier-Stokes 5. Ang Bernoulli equation 6. Ilang praktikal na aplikasyon ng Bernoulli equation 7. Ang paggalaw ng mga katawan sa mga likido 8. Paggalaw ng mga likido sa pamamagitan ng nakatigil na butil at porous na mga layer 9. Hydrodynamics ng fluidized (fluidized) granular na mga layer 10. Mga elemento ng hydrodynamics ng dalawang-phase na daloy 11. Istraktura ng mga daloy at pamamahagi ng oras ng paninirahan ng likido sa mga apparatus
Hydraulic radius Sa ilalim ng hydraulic radius r (m) ay nauunawaan ang ratio ng lugar ng baha na seksyon ng pipeline o channel kung saan dumadaloy ang likido, ibig sabihin, ang buhay na seksyon ng daloy, hanggang sa basang perimeter: (II , 26)
Ang katumbas na diameter ay katumbas ng diameter ng isang hypothetical na pabilog na pipeline, kung saan ang ratio ng lugar S sa wetted perimeter P ay kapareho ng para sa isang ibinigay na non-circular pipeline.
Panay at hindi matatag na daloy. Ang paggalaw ng isang likido ay hindi nagbabago, o nakatigil, kung ang bilis ng mga particle ng daloy, gayundin ang lahat ng iba pang mga kadahilanan na nakakaapekto sa paggalaw nito (densidad, temperatura, presyon, atbp.), ay hindi nagbabago sa oras sa bawat nakapirming punto sa espasyo kung saan dumadaan ang likido. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, para sa bawat seksyon ng daloy, ang mga rate ng daloy ng likido ay pare-pareho sa oras.
Mga mode ng tuluy-tuloy na paggalaw. n n Ang paggalaw, kung saan ang lahat ng mga particle ng likido ay gumagalaw sa magkatulad na mga trajectory, ay tinatawag na jet, o laminar. Disordered motion, kung saan ang mga indibidwal na particle ng isang fluid ay gumagalaw sa masalimuot, magulong trajectories, habang ang buong masa ng fluid sa kabuuan ay gumagalaw sa isang direksyon, ay tinatawag na turbulent.
Reynolds Criterion (Re) n Ang Re Criterion ay isang sukatan ng ugnayan sa pagitan ng mga puwersa ng lagkit at inertia sa isang gumagalaw na stream.
Batas ng Stokes Ang equation ay batas ng Stokes, na nagpapahayag ng parabolic distribution ng mga bilis sa seksyon ng pipeline sa panahon ng laminar motion.
Poiseuille equation n Para sa laminar flow sa isang pipe average na bilis ang likido ay katumbas ng kalahati ng bilis sa kahabaan ng axis ng pipe.
Turbulent viscosity n Turbulent viscosity, hindi tulad ng ordinaryong lagkit, ay hindi isang physicochemical constant na tinutukoy ng likas na katangian ng likido, temperatura at presyon nito, ngunit depende sa bilis ng likido at iba pang mga parameter na tumutukoy sa antas ng turbulence ng daloy (sa partikular, ang distansya mula sa pipe wall at iba pa).
Differential equation ng flow continuity para sa hindi matatag na paggalaw ng isang compressible fluid. Differential equation para sa pagpapatuloy ng isang incompressible fluid flow.
Flow constant equation n Ang mga expression na ito ay kumakatawan sa flow continuity (density) equation sa integral form nito para sa steady motion. Ang equation na ito ay tinatawag ding constant flow equation o material flow balance. 1 w 1 S 1 = 2 w 2 S 2 = 3 w 3 S 3 M 1 = M 2 = M 3 n w 1 S 1 = w 2 S 2 = w 3 S 3 = const Q 1 = Q 2 = Q 3
Euler's differential equation of motion n Ang sistema ng mga equation (II, 46), na isinasaalang-alang ang mga expression (II, 47), ay differential equation mga galaw perpektong likido Euler para sa steady flow. (II, 46) (II, 47)
Bernoulli's equation n Bernoulli's equation para sa ideal fluid Ang dami ay tinatawag na kabuuang hydrodynamic head, o simpleng hydrodynamic head.
Samakatuwid, ayon sa equation ng Bernoulli, para sa lahat ng mga cross section ng isang tuluy-tuloy na daloy ng isang perpektong likido, ang hydrodynamic na ulo ay nananatiling hindi nagbabago. z - leveling height, tinatawag ding geometric, o height, pressure (hg), ay kumakatawan sa partikular na potensyal na enerhiya ng posisyon sa isang partikular na punto (isang ibinigay na seksyon); - pressure head (hpress), o piezometric head, ay nagpapakilala sa tiyak na potensyal na enerhiya ng presyon sa isang partikular na punto (isang ibinigay na seksyon). Ang kabuuan ng z+, na tinatawag na kabuuang hydrostatic, o simpleng static na ulo (hst), samakatuwid, ay nagpapahayag ng kabuuang tiyak na potensyal na enerhiya sa isang partikular na punto (isang ibinigay na seksyon).
Ang equation ni Bernoulli n n Kaya, ayon sa equation ni Bernoulli, sa steady motion ng isang ideal na fluid, ang kabuuan ng velocity at static na mga ulo, katumbas ng hydrodynamic head, ay hindi nagbabago kapag lumilipat mula sa isang cross section ng daloy patungo sa isa pa. Kaya, ang Bernoulli equation ay isang espesyal na kaso ng batas ng konserbasyon ng enerhiya at nagpapahayag ng balanse ng enerhiya ng daloy.
LIQUID HANDLING n 1. 2. 3. 4. 5. Liquid Handling Displacement pumps Displacement pump design Centrifugal pumps Centrifugal pump design Iba pang uri ng pumps. Mga siphon
PAGGALAW NG MGA LIQUIDS Depende sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng pump, ang pagtaas sa enerhiya at presyon ng likido ay maaaring isagawa: 1. sa mga positibong displacement pump, sa pamamagitan ng pag-displace ng likido mula sa saradong espasyo ng pump ng mga katawan na gumagalaw na reciprocating o umiikot; 2. sa vane o centrifugal pumps - ang sentripugal na puwersa na nangyayari sa likido sa panahon ng pag-ikot ng mga impeller; 3. sa mga vortex pump - masinsinang pagbuo at pagkasira ng mga vortex na nangyayari sa panahon ng pag-ikot ng mga impeller; 4. sa mga jet pump - sa pamamagitan ng gumagalaw na jet ng hangin, singaw o tubig; 5. sa gas lifts - ang pagbuo ng foam kapag ang hangin o gas ay ibinibigay sa likido; 6. sa mga instalasyon at siphon - sa pamamagitan ng hangin, gas o steam pressure sa likido.
kanin. III-8. mga disenyo ng balbula. Ako - balbula ng bola. 1 - katawan; 2 - balbula; 3 - takip. II - balbula ng flap. 1 - takip; 2 - siyahan.
Diaphragm (diaphragm) pumps Fig. III-9. Diaphragm pump: 1 - pabahay; 2 - mga balbula; 3 - silindro; 4 - plunger; 5 - dayapragm (lamad).
Centrifugal pumps III-13 Fig. III-13. Scheme ng isang centrifugal pump: 1 - inlet valve; 2 - pipeline ng pagsipsip; 3 – impeller; 4 - baras; 5 - katawan; 6 - balbula; 7 - check balbula; 8 - discharge pipeline.
Mga uri ng mga kahon ng palaman n n I – kahon ng palaman na may hydraulic seal: 1 – parol; 2 - kahon ng palaman. II - kahon ng pagpupuno para sa mga acid: 1, 2 - annular cavity; 3, 4 - mga butas sa labasan. III - spring gland: 1 - gasket; 2 - tagsibol.
Sealless pump n 1 body, 2 - takip, 3 - impeller, 4 - casing sleeve, 5 - hugis manggas, 6 - manggas, 7 - kaliwang disk, 8 - stud, 9 - kanang disk, 10 - tie rod, 11 - spring , 12 - baras, 13, 14 - singsing.
Monteju. kanin. III-8. Monteju: 1 - pagpuno ng tubo; 2, 3, 4, 5, 8 - mga crane; 6 - manometer; 7 - mga tubo para sa pagpiga
Mga jet pump. Steam pump. kanin. III-22. Steam pump. 1 - angkop na singaw; 2 - singaw nguso ng gripo; 3 - paghahalo nguso ng gripo; 4 - suction chamber; 5 - angkop sa pagsipsip; 6 - diffuser; 7 - angkop sa paglabas; 8 - condensate fitting; 9, 10 - check valves.
Water jet pump. III-22 Fig. III-22. Water jet pump. 1 - nguso ng gripo; 2 - butas; 3 - pipeline ng pagsipsip; 4 1 - nguso ng gripo; 2 - butas; 3 - pipeline na angkop sa pagsipsip; 4 - angkop III-23
Air lift diagram Fig. III-24. Scheme ng air lift: 1, 2 - mga tubo; 3 - panghalo; 4 - separator III-24
Mga air lift (airlift) at siphon Fig. III-25. Air lift system 1 - air pipe; 2 - supply pipe para sa pinaghalong; 3 - panghalo. kanin. III-26. Sipon. 1 - tangke; 2 - siphon pipe; 3, 4, 5 - crane, 6 - channel sa panonood
Paggalaw at compression ng mga gas (compressor machine) n n n n 1. Pangkalahatang impormasyon 2. Reciprocating compressors 3. Rotary compressor at blower 4. Centrifugal machine 5. Axial fan at compressors 6. Screw compressors 7. Vacuum pump 8. Paghahambing at mga aplikasyon ng compressor machine iba't ibang uri
MOVEMENT AND COMPRESSION OF GASES (COMPRESSOR MACHINES) n n n n Pangkalahatang impormasyon Ang mga makina na idinisenyo upang ilipat at i-compress ang mga gas ay tinatawag na compressor machine. Depende sa antas ng compression, ang mga sumusunod na uri ng mga compressor machine ay nakikilala: mga tagahanga (3. 0) - upang lumikha ng mataas na presyon; vacuum pump - para sa pagsipsip ng mga gas sa presyon sa ibaba ng atmospera.
Reciprocating compressor n Single stage horizontal compressor simpleng aksyon kanin. IV-1. Mga scheme ng single-stage reciprocating compressors: a - single-cylinder single-acting; b - single-cylinder double action; sa - dalawang-silindro solong aksyon. 1 = silindro; 2 - piston; 3 - balbula ng pagsipsip; 4 - balbula ng paglabas; 5 - pagkonekta baras; 6 - pihitan; 7 - flywheel; 8 - slider (crosshead)
Multistage compression. kanin. IV-2. Mga scheme ng multistage reciprocating compressors. a, b, c - na may mga yugto ng compression sa magkahiwalay na mga cylinder (a - sabay-sabay na pagpapatupad; b - dalawang-hilera na pagpapatupad; c - na may hugis-V na pag-aayos ng mga cylinder); g - na may isang kaugalian piston: 1 - silindro; 2 - piston; 3 - balbula ng pagsipsip; 4 - balbula ng paglabas; 5 - pagkonekta baras; 6 - slider (crosshead); 7 - pihitan; 8 - flywheel; 9 - intermediate cooler.
Mga turboblower. kanin. IV-8. Scheme ng isang multistage turboblower. 1 - katawan; 2 - impeller; 3 - gabay na kagamitan; 4 - check balbula. kanin. IV-9. Entropy diagram ng gas compression sa isang turbo blower
Paghihiwalay ng mga hindi magkakatulad na sistema V. Paghihiwalay ng mga hindi magkakatulad na sistema 1. Mga hindi magkakatulad na sistema at pamamaraan para sa kanilang paghihiwalay 2. Paghihiwalay ng mga sistema ng likido 2. Balanse ng materyal ng proseso ng paghihiwalay Mga baffle ng pagsasala 7. Pag-aayos ng filter
Continuous settler Fig. IV-3. Pag-aayos ng tangke ng tuluy-tuloy na pagkilos na may isang row mixer 1 - pabahay; 2 - annular chute; 3 - panghalo; 4 - mga blades na may mga stroke; 5 - pipe para sa pagbibigay ng paunang suspensyon; 6 - angkop para sa output ng nilinaw na likido; 7 - alwas ng aparato para sa sediment (putik); 8 - de-kuryenteng motor.
kanin. V-6. Settler ng tuluy-tuloy na pagkilos na may conical shelves; 1 - angkop para sa pagbibigay ng suspensyon na ihihiwalay; 2 - conical istante; 3 - angkop para sa pag-alis ng putik; 4 - mga channel para sa pag-draining ng nilinaw na likido; 5 - angkop para sa output ng nilinaw na likido
kanin. V-7. Patuloy na pag-aayos ng tangke para sa paghihiwalay ng mga suspensyon. 1 - angkop para sa pagbibigay ng mga emulsyon; 2 - butas-butas na pagkahati; 3 - pipeline para sa pag-alis ng light phase; 4 - pipeline para sa pag-alis ng mabigat na bahagi; 5 aparato para sa pagsira ng siphon.
B. PAGSASALI V-8. Scheme ng proseso ng pagsasala. 1 - filter; 2 - pag-filter ng pagkahati; 3 suspensyon; 5 latak
Pag-aayos ng filter Fig. V-10. Ang Nutsch ay nagtatrabaho sa ilalim ng presyon hanggang sa 3 atm. 1 - katawan; 2 - turbina; 3 - naaalis na takip; 4 - pag-filter sa ibaba; 5 - pag-filter ng pagkahati; 6 - pagsuporta sa pagkahati; 7 - proteksiyon mesh; 8 - annular partition; 9 - angkop para sa pagbibigay ng suspensyon; 10 - angkop para sa pagbibigay ng naka-compress na hangin; 11 - angkop para sa pag-alis ng filtrate; 12 - balbula sa kaligtasan
mga filter ng drum. kanin. V-13. Scheme ng pagpapatakbo ng isang drum vacuum filter na may panlabas na ibabaw pagsasala. 1 - tambol; 2 - pagkonekta ng tubo; 3 - switchgear; 4 - tangke para sa suspensyon; 5 - tumba panghalo; 6, 8 - mga cavity ng switchgear; 7 - pag-spray ng aparato; 9 - walang katapusang tape; 10 - gabay roller; 11, 13 - mga cavity ng switchgear na nakikipag-usap sa pinagmulan ng naka-compress na hangin; 12 - kutsilyo para sa pag-alis ng sediment.
B. Centrifugation D. Separation mga sistema ng gas(paglilinis ng gas) VI. Paghahalo sa likidong media B. Centrifugation 1. Mga pangunahing probisyon 2. Disenyo ng mga centrifuges D. Paghihiwalay ng mga sistema ng gas (gas purification) 1. Pangkalahatang impormasyon 2. Gravitational gas purification 3. Gas purification sa ilalim ng pagkilos ng inertial at centrifugal forces 4. Gas paglilinis sa pamamagitan ng pagsasala 5. Basang gas scrubbing 6. Electric gas scrubbing VI. Paghalo sa likidong media 1. Pangkalahatang impormasyon 2. Paghalo ng mekanikal 3. Paghalo ng mekanikal na mga aparato
Ang aparato ng centrifuges n Tatlong hanay na centrifuges. kanin. V-14. Tatlong hanay na centrifuge. 1 - butas-butas na rotor; 2 - suporta kono; 3 - log; 4 - sa ilalim ng frame; 5 nakapirming pambalot; 6 - takip ng pambalot; 7 - kama; 8 - tulak; 9 - haligi; 10 - preno ng kamay.
Nakabitin na mga centrifuges. kanin. V-15. Nakabitin na centrifuge. 1 - pipeline para sa pagbibigay ng suspensyon; 2 - rotor na may mga solidong pader; 3 - baras; 4 - nakapirming pambalot; , 5 angkop na pag-alis ng likido; 6 - korteng kono na takip; 7 - pagkonekta ng mga tadyang
Mga pahalang na centrifuges na may gamit na kutsilyo para sa pag-alis ng sediment. kanin. V-16. Pahalang na centrifuge na may talim para sa pagtanggal ng sediment. 1 - butas-butas na rotor; 2 - pipe para sa pagbibigay ng suspensyon; 3 - pambalot; 4 - angkop para sa pag-alis ng sentro; 5 - kutsilyo; 6 - haydroliko na silindro para sa pag-aangat ng kutsilyo; 7 inclined chute; 8 - channel para sa pag-alis ng sediment
Mga centrifuges na may pulsating piston para sa paglabas ng putik. kanin. V-17. Centrifuge na may pulsating piston para sa paglabas ng putik. 1 - pipe para sa paggamit ng suspensyon; 2 alimusod na funnel; 3 - butas-butas na rotor; 4 - metal slotted salaan; 5 - piston; 6 - angkop para sa pag-alis ng sentro; 7 - channel para sa pag-alis ng sediment; 8 - stock; 9 - guwang na baras; 10 - isang disk na gumagalaw pabalik-balik
Mga centrifuges na may screw device para sa pagbabawas ng sediment. kanin. V-18. Centrifuge na may screw device para sa pagbabawas ng sediment. 1 - panlabas na tubo; 2, 4 - butas para sa pagpasa ng suspensyon; 3 - panloob na tubo; 5 - conical rotor na may solidong pader; 6 - cylindrical base ng tornilyo; 7 - auger; 8 - pambalot; 9 - guwang na mga pin; 10 - butas para sa sediment passage; 11 - sediment chamber; 12 - butas para sa pagpasa ng sentro; 13 – gitnang silid.
Mga centrifuges na may inertial sludge discharge. kanin. V-19. Centrifuge na may inertial unloading ng sediment. 1 - funnel para sa pagtanggap ng suspensyon; 2 - rotor; 3 - channel para sa pag-alis ng likidong bahagi; 4 - channel para sa pag-alis ng solid phase; 6 - auger.
Mga separator ng likido. kanin. V-20. Separator ng likidong uri ng disk. 1 - pipe para sa pagbibigay ng emulsyon; 2 - mga plato; 3 - butas para sa pagpapatuyo ng mas mabibigat na likido; 4 - mga butas para sa pag-draining ng mas magaan na likido; 5 - tadyang.
1. 2. 3. 4. 5. PAGHIWALAY NG MGA SISTEMA NG GAS (PURIFICATION OF GAS) Ang mga sumusunod na paraan ng paglilinis ng gas ay nakikilala: sedimentation sa ilalim ng pagkilos ng gravity (gravitational purification); sedimentation sa ilalim ng pagkilos ng inertial, sa partikular na mga puwersang sentripugal; pagsasala; basang paglilinis; pagtitiwalag sa ilalim ng pagkilos ng mga puwersang electrostatic (electric
Paglilinis ng gravitational gas Mga silid na naglalagay ng alikabok. kanin. V-21. Dust chamber. 1 - camera; 2 - pahalang na mga partisyon (mga istante); 3 mapanimdim baffle; 4 - mga pintuan.
Paglilinis ng mga gas sa ilalim ng pagkilos ng mga inertial at centrifugal na pwersa Mga inertial dust collectors. kanin. V-22. Inertial louvered dust collector. 1 - pangunahing louvered dust collector; 2 - bagyo; 3 - mga tubo ng sangay para sa purified gas; 5 - dust outlet pipe.
Bagyong Fig. V-23. Disenyo ng bagyo NIIOgaz. 1 - katawan; 2 - korteng kono sa ilalim; 3 - takip: 4 - inlet pipe; 5 - kolektor ng alikabok; 6 - tambutso ng tambutso.
Baterya cyclone V-24. V-25. kanin. V-26. Elemento ng direktang daloy ng baterya cyclone. 1 - twisting device; 2 inlet pipe; 3 - annular slotted gap; 4 - maubos na tubo.
Pagdalisay ng mga gas sa pamamagitan ng pagsasala Depende sa uri ng filter partition, ang mga sumusunod na filter para sa mga gas ay nakikilala: a) na may nababaluktot na mga porous na partisyon na gawa sa natural, synthetic at mineral fibers (fabric materials), non-woven fibrous materials (felt, karton, atbp.), porous sheet na materyales goma, polyurethane foam, atbp.), metal na tela; b) na may semi-rigid porous partition (mga layer ng fibers, shavings, nets); c) na may matibay na buhaghag na mga partisyon na gawa sa butil-butil na mga materyales (buhaghag na keramika, plastik, sintered o pinindot na mga pulbos na metal, atbp.); d) na may butil na mga layer ng coke, graba, quartz sand, atbp.
Mga filter na may flexible porous partition. kanin. V-27. Bag filter na may mekanikal na pag-alog at tela sa likod na pamumulaklak. I-IV - mga seksyon ng filter; 1, 9 - tagahanga; 2 - inlet gas duct; 3 - camera; 4 - manggas; 5 - grid ng pamamahagi; 6, 8 - mga balbula ng throttle; 7 - maubos na tubo; 10 - mekanismo ng pag-alog; 11 - frame; 12 - auger; 13 - sluice.
Mga filter na may matibay na porous baffles Sintered filter Fig. V-28. Metal-ceramic na filter. 1 - katawan; 2 - mga manggas ng metal; 3 - sala-sala; 4 - inlet fitting; 5 - umaangkop sa labasan; 6 - compressed air collector; 7 - bunker.
Mga filter na may butil-butil na mga layer. kanin. V-29. Ang tuluy-tuloy na filter na may gumagalaw na layer ng butil na materyal na filter. 1 - katawan; 2 - pag-filter ng pagkahati; 3 - pag-filter ng materyal; 4 inlet fitting; 5 - umaangkop sa labasan; 6 - mga shutter; 7 - mga tagapagpakain.
V-34
PAGHAHALO SA LIQUID MEDIA Mga paraan ng paghahalo. Anuman ang daluyan ay halo-halong may likido - gas, likido o solidong bulk substance - mayroong dalawang pangunahing paraan ng paghahalo sa likidong media: mekanikal (gamit ang mga mixer ng iba't ibang disenyo) at pneumatic (compressed air o inert gas). Bilang karagdagan, ang paghahalo sa mga pipeline at paghahalo sa mga nozzle at pump ay ginagamit.
Paunang Salita.
Ang disiplina na "Processes and Apparatuses of Chemical Technology" (PACT) ay isa sa mga pangunahing pangkalahatang disiplina sa engineering. Ito ang pangwakas sa pangkalahatang pagsasanay sa engineering ng mag-aaral at pangunahing sa espesyal na pagsasanay.
Ang teknolohiya ng produksyon ng iba't ibang mga kemikal na produkto at materyales ay kinabibilangan ng ilang katulad na pisikal at pisikal at kemikal na proseso, na nailalarawan sa pamamagitan ng mga karaniwang pattern. Ang mga prosesong ito sa iba't ibang mga industriya ay isinasagawa sa mga aparato na katulad sa prinsipyo ng pagpapatakbo. Mga proseso at device na karaniwan sa iba't ibang industriya industriya ng kemikal, natanggap ang pangalan ng mga pangunahing proseso at kagamitan ng teknolohiyang kemikal.
Ang disiplina ng PAH ay binubuo ng dalawang bahagi:
· teoretikal na batayan ng teknolohiyang kemikal;
· tipikal na proseso at mga kagamitan ng teknolohiyang kemikal;
Ang unang bahagi ay binabalangkas ang pangkalahatang teoretikal na mga pattern ng mga tipikal na proseso; batayan ng metodolohiya ng diskarte sa paglutas ng teoretikal at mga inilapat na gawain; pagsusuri ng mekanismo ng mga pangunahing proseso at pagkakakilanlan ng mga pangkalahatang pattern ng kanilang kurso; ang mga pangkalahatang pamamaraan ng pisikal at matematikal na pagmomodelo at pagkalkula ng mga proseso at kagamitan ay nabuo.
Ang pangalawang bahagi ay binubuo ng tatlong pangunahing mga seksyon, ang nilalaman nito ay nagpapakita ng mga inilapat na isyu sa engineering ng mga batayan ng teknolohiyang kemikal:
· hydromechanical na mga proseso at aparato;
mga thermal na proseso at aparato;
Mga proseso at device ng mass transfer.
Sa mga seksyong ito, ibinibigay ang teoretikal na mga substantiation ng bawat tipikal na teknolohikal na proseso, ang mga pangunahing disenyo ng mga apparatus at ang paraan ng kanilang pagkalkula ay isinasaalang-alang. Ang mga lektura, laboratoryo at praktikal na mga klase, disenyo ng kurso, independiyenteng gawain ng mga mag-aaral at pangkalahatang kasanayan sa paggawa ng inhinyero ay nagbibigay ng pagkuha ng kaalaman, kasanayan at kakayahan na kinakailangan kapwa para sa karagdagang edukasyon at para sa trabaho sa produksyon.
Panimula.
1.1 Mga paksa at layunin ng kurso.
Ang teknolohiya (techne-art, craftsmanship) ay isang hanay ng mga pamamaraan ng pagproseso, pagmamanupaktura, pagbabago ng estado, mga katangian, anyo ng mga hilaw na materyales, materyal o semi-tapos na mga produkto sa proseso ng produksyon.
Ang pag-aaral ng mga teknolohikal na proseso ang paksa kurso. Ang teknolohiya, tulad ng agham, ay tumutukoy sa mga kondisyon praktikal na aplikasyon mga batas ng natural na agham (physics, chemistry, mechanics, atbp.) para sa pinakamabisang pagpapatupad ng iba't ibang teknolohikal na proseso. Ang teknolohiya ay direktang nauugnay sa produksyon, at ang produksyon ay patuloy na nasa kalagayan ng pagbabago at pag-unlad.
Ang pangunahing layunin ng kurso: upang matukoy ang pangkalahatang mga pattern ng mga proseso ng paglipat at pangangalaga ng iba't ibang mga sangkap; pagbuo ng mga pamamaraan para sa pagkalkula ng mga teknolohikal na proseso at kagamitan para sa kanilang pagpapatupad; pamilyar sa mga disenyo ng mga aparato at makina, ang kanilang mga katangian.
Bilang resulta ng pagkabisado ng disiplina, dapat malaman ng mga mag-aaral:
1. Teoretikal na pundasyon ng mga proseso ng teknolohiyang kemikal; mga batas; naglalarawan sa kanila; ang pisikal na kakanyahan ng mga proseso, mga scheme ng mga pag-install; disenyo ng mga aparato at ang prinsipyo ng kanilang trabaho; pamamaraan para sa pagkalkula ng mga proseso at apparatus, kabilang ang paggamit ng computer.
2. Mga prinsipyo ng pagmomodelo at malakihang paglipat, ang tamang pagpili ng kagamitan para sa pagsasagawa ng mga kaukulang proseso at ang posibilidad ng kanilang pagtindi.
3. Mga modernong tagumpay agham at teknolohiya sa larangan ng teknolohiyang kemikal.
Ang mga kasanayang dapat pag-aralan ng mga mag-aaral:
1. Ilapat nang tama teoretikal na kaalaman kapag nilulutas ang mga partikular na problema ng makatwirang pagpili:
a) ang disenyo ng kagamitan para sa pagsasagawa ng ilang mga proseso;
b) mga parameter ng pagpapatakbo ng mga aparato;
c) mga scheme para sa pagsasagawa ng mga proseso.
2. Malayang magsagawa ng mga kalkulasyon ng mga device.
3. Malayang magtrabaho sa mga pasilidad ng pagsasaliksik sa laboratoryo, magproseso ng data ng eksperimental, kumuha ng mga empirical na dependency, pag-aralan ang mga paraan ng pagkalkula.
4. Magdisenyo ng mga karaniwang proseso at kagamitan, gamitin teknikal na panitikan at GOST, punan ang teknikal na dokumentasyon alinsunod sa ESKD.
1.2 Pag-uuri ng mga pangunahing proseso ng teknolohiyang kemikal.
Pinag-aaralan ng modernong teknolohiyang kemikal ang mga proseso ng paggawa ng iba't ibang mga acid, alkalis, salts, mineral fertilizers, oil refinery products at matigas na uling, mga organikong compound, polymers, atbp. Gayunpaman, sa kabila ng malaking pagkakaiba-iba ng mga produktong kemikal, ang kanilang produksyon ay nauugnay sa isang bilang ng mga katulad na proseso (paglipat ng mga likido at gas, pagpainit at paglamig, pagpapatayo, pakikipag-ugnayan ng kemikal, atbp.). Kaya, depende sa mga batas na tumutukoy sa bilis ng mga proseso, maaari silang pagsamahin sa mga sumusunod na grupo:
1. Mga prosesong hydromechanical, ang bilis nito ay tinutukoy ng mga batas ng hydromechanics. Kabilang dito ang transportasyon ng mga likido at gas, ang paggawa at paghihiwalay ng mga heterogenous system, atbp.
2. Thermal na mga proseso, ang rate ng kung saan ay tinutukoy ng mga batas ng paglipat ng init (paglamig at pag-init ng mga likido at gas, paghalay ng mga singaw, pagkulo ng mga likido, atbp.).
3. Mga proseso ng paglipat ng masa, ang rate ng kung saan ay tinutukoy ng mga batas ng paglipat ng masa mula sa isang yugto patungo sa isa pa sa pamamagitan ng interface ng phase (pagsipsip, adsorption, pagkuha, paglilinis ng mga likido, pagpapatayo, atbp.)
4. Mga prosesong kemikal, ang bilis nito ay tinutukoy ng mga batas ng kinetika ng kemikal.
5. Mga prosesong mekanikal na inilalarawan ng mga batas ng solidong mekanika (paggiling, pag-uuri, paghahalo ng mga solidong materyales, atbp.).
Ang mga nakalistang proseso ay bumubuo sa batayan ng karamihan sa mga industriya ng kemikal at samakatuwid ay tinatawag na pangunahing (tipikal) na mga proseso ng teknolohiyang kemikal.
Pinag-aaralan ng PAKhT ang unang tatlong grupo, pinag-aaralan ng ikaapat na grupo ang disiplina ng OHT, ang ikalimang grupo - ang paksa mga espesyal na disiplina mga departamento ng profile.
Depende sa kung ang mga parameter ng proseso (mga rate ng daloy, temperatura, presyon, atbp.) ay nagbabago o hindi nagbabago sa oras, nahahati sila sa nakatigil(itinayo) at hindi nakatigil(hindi mapakali). Kung tukuyin natin ang anumang parameter ng U, pagkatapos:
Nakatigil na proseso U(x,y,z)
Hindi nakatigil na proseso U(x,y,z,t)
proseso ng batch nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaisa ng lugar ng mga indibidwal na yugto nito. Ang proseso ay hindi nakatigil.
Tuloy-tuloy na proseso nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaisa ng panahon ng kurso ng lahat ng mga yugto nito. Ang proseso ay steady (nakatigil).
Magkita pinagsama-sama mga proseso - ang mga hiwalay na yugto ay patuloy na isinasagawa, hiwalay na pana-panahon.
Gayunpaman, ang kursong PAKhT ay hindi binuo bilang isang pagtatanghal ng mga indibidwal na grupo na nakalista sa itaas. Ang pangkalahatang teoretikal na pundasyon ng teknolohiyang kemikal ay pinag-aralan nang hiwalay, pagkatapos ay inilarawan ang mga tipikal na proseso at kagamitan ng teknolohiyang kemikal.
1.3 Continuity hypothesis.
Ang isang likidong daluyan ay pumupuno sa isa o isa pang volume nang walang anumang mga libreng puwang, sa tuluy-tuloy na paraan, o isang tuluy-tuloy na daluyan. Kapag inilalarawan ang naturang media, ipinapalagay na ang mga ito ay binubuo ng mga particle. Bukod dito, ang isang particle ng isang tuluy-tuloy na daluyan ay hindi nangangahulugan ng anumang arbitraryong maliit na bahagi ng dami nito, ngunit isang napakaliit na bahagi nito, na naglalaman ng bilyun-bilyong molekula sa loob. Sa pangkalahatang kaso, ang pinakamababang presyo ng paghahati ng macroscopic scale ng spatial Δl o time Δt coordinate ay dapat sapat na maliit upang mapabayaan ang pagbabago sa macroscopic na pisikal na dami sa loob ng Δl o Δt, at sapat na malaki upang mapabayaan ang mga pagbabago-bago ng mga microscopic na dami na nakuha ng pag-average ng mga dami na ito sa paglipas ng panahon Δt o dami ng butil Δl 3 . Ang pagpili ng minimum scale division price ay natutukoy sa pamamagitan ng likas na katangian ng problemang niresolba.
Ang paggalaw ng mga macroscopic volume ng medium ay humahantong sa paglipat ng masa, momentum at enerhiya.
Pag-uuri ng mga pangunahing proseso at kagamitan ng teknolohiyang kemikal
depende mula sa mga pattern na nagpapakilala sa daloy, ang mga proseso ng teknolohiyang kemikal ay nahahati sa limang pangunahing grupo.
1. Mga prosesong mekanikal , na ang bilis ay nauugnay sa mga batas ng solid state physics. Kabilang dito ang: paggiling, pag-uuri, dosing at paghahalo ng mga solidong bulk na materyales.
2. Mga prosesong hydromekanikal , ang rate ng daloy nito ay tinutukoy ng mga batas ng hydromechanics. Kabilang dito ang: compression at paggalaw ng mga gas, paggalaw ng mga likido, solidong materyales, sedimentation, pagsasala, paghahalo sa likidong bahagi, fluidization, atbp.
3. Mga thermal na proseso , ang rate ng daloy nito ay tinutukoy ng mga batas ng paglipat ng init. Kabilang dito ang mga proseso: pag-init, pagsingaw, paglamig (natural at artipisyal), paghalay at pagkulo.
4. Mga proseso ng paglipat ng masa (diffusion). , ang intensity ng kung saan ay tinutukoy ng rate ng paglipat ng isang sangkap mula sa isang yugto patungo sa isa pa, i.e. ang mga batas ng mass transfer. Ang mga proseso ng pagsasabog ay kinabibilangan ng: absorption, rectification, extraction, crystallization, adsorption, drying, atbp.
5. Mga proseso ng kemikal nauugnay sa pagbabagong-anyo ng mga sangkap at pagbabago sa kanilang mga kemikal na katangian. Ang rate ng mga prosesong ito ay tinutukoy ng mga batas ng kinetika ng kemikal.
Alinsunod sa nakalistang dibisyon ng mga proseso, ang mga chemical apparatus ay inuri bilang mga sumusunod:
– paggiling at pag-uuri ng mga makina;
– hydromechanical, thermal, mass transfer device;
- kagamitan para sa pagpapatupad ng mga pagbabagong kemikal - mga reaktor.
Sa pamamagitan ng istraktura ng organisasyon at teknikal Ang mga proseso ay nahahati sa pana-panahon at tuluy-tuloy.
AT proseso ng batch Ang mga indibidwal na yugto (mga operasyon) ay isinasagawa sa isang lugar (kagamitan, makina), ngunit sa magkaibang panahon(fig.1.1). AT tuluy-tuloy na proseso (Larawan 1.2) ang mga hiwalay na yugto ay isinasagawa nang sabay-sabay, ngunit sa iba't ibang mga lugar (mga aparato o makina).
Ang mga tuluy-tuloy na proseso ay may makabuluhang pakinabang sa mga pana-panahon, na binubuo sa posibilidad ng pag-specialize ng kagamitan para sa bawat yugto, pagpapabuti ng kalidad ng produkto, pagpapatatag ng proseso sa paglipas ng panahon, kadalian ng regulasyon, automation, atbp.
Kapag nagsasagawa ng mga proseso sa alinman sa mga nakalistang device, nagbabago ang mga halaga ng mga parameter ng mga naprosesong materyales. Ang mga parameter na nagpapakilala sa proseso ay presyon, temperatura, konsentrasyon, density, rate ng daloy, enthalpy, atbp.
Depende sa likas na katangian ng paggalaw ng mga daloy at mga pagbabago sa mga parameter ng mga sangkap na pumapasok sa apparatus, ang lahat ng mga apparatus ay maaaring nahahati sa tatlong grupo: perpekto (kumpleto )pagkalito , mga device perpekto (kumpleto )displacement at mga device intermediate type .
Ito ay pinaka-maginhawa upang ipakita ang mga tampok ng daloy ng iba't ibang mga istraktura gamit ang halimbawa ng tuluy-tuloy na mga exchanger ng init ng iba't ibang mga disenyo. Ang Figure 1.3, ay nagpapakita ng isang diagram ng isang heat exchanger na tumatakbo sa prinsipyo ng perpektong pag-aalis. Ipinapalagay na sa apparatus na ito mayroong isang "piston" na daloy nang walang paghahalo. Ang temperatura ng isa sa mga coolant ay nag-iiba sa haba ng apparatus mula sa paunang temperatura hanggang sa huling temperatura bilang isang resulta ng katotohanan na ang mga kasunod na dami ng likido na dumadaloy sa aparato ay hindi nahahalo sa mga nauna, ganap na inilipat ang mga ito. Ang temperatura ng pangalawang coolant ay ipinapalagay na pare-pareho (condensing steam).
Sa apparatus perpektong paghahalo Ang kasunod at nakaraang mga volume ng likido ay perpektong halo-halong, ang temperatura ng likido sa apparatus ay pare-pareho at katumbas ng pangwakas (Larawan 1.3, b).
Sa mga totoong apparatus, hindi maaaring ibigay ang mga kundisyon ng perpektong paghahalo o perpektong displacement. Sa pagsasagawa, ang isang medyo malapit na approximation sa mga scheme na ito ay maaaring makamit, kaya ang mga tunay na device ay mga intermediate na aparato (Larawan 1.3, c).
kanin. 1.1. Batch Process Apparatus:
1 - hilaw na materyales; 2 - tapos na produkto; 3 - singaw; 4 - condensate; 5 - cooling water
kanin. 1.2. Apparatus para sa pagsasagawa ng tuluy-tuloy na proseso:
1 - heat exchanger-heater; 2 - apparatus na may stirrer; 3 - init exchanger-refrigerator; Ako - hilaw na materyal; II - tapos na produkto; III - singaw; IV - condensate;
V - tubig na nagpapalamig
kanin. 1.3. Pagbabago ng temperatura sa panahon ng pag-init ng likido sa mga apparatus ng iba't ibang uri: a - kumpletong pag-aalis; b - kumpletong paghahalo; c - intermediate na uri
Ang puwersa ng pagmamaneho ng itinuturing na proseso ng pag-init ng likido para sa anumang elemento ng aparato ay ang pagkakaiba sa pagitan ng mga temperatura ng heating steam at ang pinainit na likido.
Ang pagkakaiba sa takbo ng mga proseso sa bawat isa sa mga uri ng apparatus ay nagiging lalong malinaw kung isasaalang-alang natin kung paano nagbabago ang puwersa ng pagmamaneho ng proseso sa bawat isa sa mga uri ng apparatus. Mula sa paghahambing ng mga graph, sumusunod na ang pinakamataas na puwersa sa pagmamaneho ay nagaganap sa mga aparato ng kumpletong pag-aalis, ang pinakamababa - sa mga aparato ng kumpletong paghahalo.
Dapat pansinin na ang puwersang nagtutulak ng mga proseso sa patuloy na pagpapatakbo ng ideal na kagamitan sa paghahalo ay maaaring makabuluhang tumaas sa pamamagitan ng paghahati sa dami ng gumagana ng aparato sa isang bilang ng mga seksyon.
Kung ang dami ng isang mainam na kagamitan sa paghahalo ay nahahati sa n apparatus at ang proseso ay isinasagawa sa kanila, kung gayon ang lakas ng pagmamaneho ay tataas (Larawan 1.4).
Sa pagtaas ng bilang ng mga seksyon sa perpektong mga mixing device, ang halaga ng puwersang nagtutulak ay lumalapit sa halaga nito sa mga ideal na displacement device, at kapag malalaking numero mga seksyon (sa pagkakasunud-sunod ng 8–12), ang mga puwersang nagtutulak sa mga aparato ng parehong uri ay nagiging halos pareho.
kanin. 1.4. Pagbabago sa puwersang nagtutulak ng proseso sa panahon ng pagse-section