Klasifikimi i proceseve dhe aparateve bazë të teknologjisë kimike
Në varësi nga modelet Duke karakterizuar rrjedhën, proceset e teknologjisë kimike ndahen në pesë grupe kryesore.
1. Proceset mekanike , shpejtësia e së cilës lidhet me ligjet e fizikës së gjendjes së ngurtë. Këto përfshijnë: bluarjen, klasifikimin, dozimin dhe përzierjen e materialeve të ngurta me shumicë.
2. Proceset hidromekanike , shpejtësia e rrjedhës së së cilës përcaktohet nga ligjet e hidromekanikës. Këtu përfshihen: ngjeshja dhe lëvizja e gazeve, lëvizja e lëngjeve, e materialeve të ngurta, sedimentimi, filtrimi, përzierja në fazën e lëngshme, fluidizimi etj.
3. Proceset termike , shkalla e rrjedhës së së cilës përcaktohet nga ligjet e transferimit të nxehtësisë. Këto përfshijnë proceset e mëposhtme: ngrohjen, avullimin, ftohjen (natyrale dhe artificiale), kondensimin dhe zierjen.
4. Proceset e transferimit (difuzionit) të masës , intensiteti i të cilit përcaktohet nga shpejtësia e kalimit të një lënde nga një fazë në tjetrën, d.m.th. ligjet e transferimit masiv. Proceset e difuzionit përfshijnë: thithjen, korrigjimin, nxjerrjen, kristalizimin, adsorbimin, tharjen, etj.
5. Proceset kimike lidhur me transformimin e substancave dhe ndryshimet në vetitë e tyre kimike. Shpejtësia e këtyre proceseve përcaktohet nga ligjet e kinetikës kimike.
Në përputhje me ndarjen e listuar të proceseve, aparatet kimike klasifikohen si më poshtë:
– makina bluarëse dhe klasifikuese;
– pajisje hidromekanike, termike, transferuese të masës;
– pajisje për kryerjen e transformimeve kimike – reaktorë.
Nga struktura organizative dhe teknike proceset ndahen në periodike dhe të vazhdueshme.
NË proces periodik fazat (operacionet) individuale kryhen në një vend (pajisje, makinë), por në kohë të ndryshme (Fig. 1.1). NË proces i vazhdueshëm (Fig. 1.2) fazat individuale kryhen njëkohësisht, por në vende të ndryshme (pajisje ose makina).
Proceset e vazhdueshme kanë përparësi të konsiderueshme ndaj proceseve periodike, duke përfshirë mundësinë e specializimit të pajisjeve për çdo fazë, përmirësimin e cilësisë së produktit, stabilizimin e procesit me kalimin e kohës, lehtësinë e rregullimit, aftësitë e automatizimit, etj.
Gjatë kryerjes së proceseve në ndonjë nga pajisjet e listuara, parametrat e materialeve të përpunuara ndryshojnë. Parametrat që karakterizojnë procesin janë presioni, temperatura, përqendrimi, dendësia, shpejtësia e rrjedhjes, entalpia, etj.
Në varësi të natyrës së lëvizjes së flukseve dhe ndryshimeve në parametrat e substancave që hyjnë në pajisje, të gjitha pajisjet mund të ndahen në tre grupe: pajisje ideale (plot )përzierjen , pajisje ideale (plot )represioni dhe pajisje lloj i ndërmjetëm .
Është më e përshtatshme për të demonstruar tiparet e rrjedhave të strukturave të ndryshme duke përdorur shembullin e shkëmbyesve të vazhdueshëm të nxehtësisë të modeleve të ndryshme. Figura 1.3a tregon një diagram të një shkëmbyesi nxehtësie që funksionon sipas parimit të zhvendosjes ideale. Supozohet se në këtë aparat ka një rrjedhje "pistoni" të rrjedhës pa përzierje. Temperatura e njërit prej ftohësve ndryshon përgjatë gjatësisë së aparatit nga temperatura fillestare në temperaturën përfundimtare si rezultat i faktit se vëllimet e mëvonshme të lëngut që rrjedhin nëpër aparat nuk përzihen me ato të mëparshme, duke i zhvendosur plotësisht ato. Temperatura e ftohësit të dytë supozohet të jetë konstante (avulli kondensues).
Në pajisje përzierje perfekte Vëllimet e mëvonshme dhe të mëparshme të lëngut përzihen në mënyrë ideale, temperatura e lëngut në aparat është konstante dhe e barabartë me temperaturën përfundimtare (Fig. 1.3, b).
Në pajisjet reale, nuk mund të sigurohen as kushtet e përzierjes ideale dhe as zhvendosja ideale. Në praktikë, mund të arrihet vetëm një përafrim mjaft i afërt me këto qarqe, kështu që pajisjet reale janë pajisje të tipit të ndërmjetëm (Fig. 1.3, c).
Oriz. 1.1. Aparatet për kryerjen e një procesi periodik:
1 – lëndët e para; 2 – produkt i gatshëm 3 – avull 4 – ujë ftohës;
Oriz. 1.2. Aparatet për kryerjen e një procesi të vazhdueshëm:
1– këmbyes nxehtësie-ngrohës; 2 – aparat me trazues; 3 – këmbyes nxehtësie-frigorifer; I – lëndët e para; II – produkt i përfunduar;
V – ujë ftohës
Oriz. 1.3. Ndryshimet e temperaturës kur ngrohni një lëng në pajisje të llojeve të ndryshme: a – zhvendosje e plotë; b – përzierje e plotë; c – tip i ndërmjetëm
Forca lëvizëse e procesit të ngrohjes së lëngshme në shqyrtim për çdo element të aparatit është ndryshimi 
ndërmjet temperaturave të avullit ngrohës dhe lëngut të nxehtë.
Dallimi në rrjedhën e proceseve në çdo lloj aparati bëhet veçanërisht i qartë nëse marrim parasysh se si forca lëvizëse e procesit ndryshon në çdo lloj aparati. Nga një krahasim i grafikëve rezulton se forca maksimale lëvizëse ndodh në pajisjet me zhvendosje të plotë, minimalja në pajisjet e përzierjes së plotë.
Duhet të theksohet se forca lëvizëse e proceseve në aparatet ideale të përzierjes që funksionojnë vazhdimisht mund të rritet ndjeshëm duke e ndarë vëllimin e punës të aparatit në një numër seksionesh.
Nëse vëllimi i një aparati ideal përzierës ndahet në n aparate dhe procesi kryhet në to, atëherë forca lëvizëse do të rritet (Fig. 1.4).
Me një rritje të numrit të seksioneve në aparatet ideale të përzierjes, vlera e forcës lëvizëse i afrohet vlerës së saj në aparatet e zhvendosjes ideale dhe me një numër të madh seksionesh (rreth 8-12), forcat lëvizëse në aparatet e të dy llojeve bëhen përafërsisht e njëjtë.
Oriz. 1.4. Ndryshimi i forcës lëvizëse të procesit gjatë ndarjes
Parathënie
Prezantimi
1. Lënda e teknologjisë kimike dhe objektivat e kursit
2. Klasifikimi i proceseve
3. Llogaritjet materiale dhe energjitike
Konceptet e përgjithshme të bilancit material. Dilni. Performanca. Intensiteti i proceseve të prodhimit. Bilanci i energjisë. Fuqia dhe efikasiteti.
4. Dimensioni i madhësive fizike
PJESA E PARE. PROCESET HIDRODINAMIKE
Kapitulli i parë. Bazat e hidraulikës
A. Hidrostatikë = [j/m 2] = [n m/m] = [n/m] në sistemin SGS ] = erg/cm 2] = [dyne/cm 2] në sistemin MKGSS ] = kgf m/m 2] = kgf/m]
Për çdo pikë të një lëngu në qetësi, shuma e lartësisë së nivelimit dhe presionit piezometrik është një vlerë konstante. (II, 18) (II, 18 d) n Ekuacioni i fundit është një shprehje e ligjit të Paskalit, sipas të cilit presioni i krijuar në çdo pikë të një lëngu të papërshtatshëm në pushim transmetohet në mënyrë të barabartë në të gjitha pikat e vëllimit të tij.
Disa zbatime praktike të ekuacionit bazë të hidrostatikës Kushtet e ekuilibrit në enët komunikuese: Fig. II-4. Kushtet për ekuilibër në enët komunikuese: a – lëng homogjen; b – lëngje të pangjashme (të papërziershme).
Në enët komunikuese të hapura ose të mbyllura nën të njëjtin presion, të mbushura me një lëng homogjen, nivelet e tij janë të vendosura në të njëjtën lartësi, pavarësisht nga forma dhe seksioni kryq i enëve.
Oriz. II-5. Për të përcaktuar lartësinë e vulës hidraulike në një ndarës lëngu që funksionon vazhdimisht Fig. II-6. Matësi pneumatik i nivelit të lëngjeve
PROCESET HIDROMEKANIKE. B. Hidrodinamika 1. Karakteristikat themelore të lëvizjes së lëngjeve 2. Ekuacioni i vazhdimësisë (vazhdimësisë) së rrjedhës 3. Ekuacionet diferenciale të lëvizjes së Euler-it 4. Ekuacionet diferenciale të lëvizjes Navier-Stokes 5. Ekuacioni i Bernoulli 6. Disa zbatime praktike të ekuacionit të Bernoulli 7. Lëvizja e trupave në lëngje 8. Lëvizja e lëngjeve nëpër shtresa të palëvizshme kokrrizore dhe poroze 9. Hidrodinamika e shtresave kokrrizore të vlimit (të lëngshme) 10. Elementet e hidrodinamikës së prurjeve dyfazore 11. Struktura e prurjeve dhe shpërndarja e kohës së qëndrimit të lëngut në aparate
Rrezja hidraulike Rrezja hidraulike r (m) kuptohet si raporti i sipërfaqes së seksionit të përmbytur të një tubacioni ose kanali përmes të cilit rrjedh lëngu, d.m.th., seksioni kryq i drejtpërdrejtë i rrjedhës, me perimetrin e lagur: (II , 26)
Diametri ekuivalent është i barabartë me diametrin e një tubacioni rrethor hipotetik për të cilin raporti i zonës S me perimetrin e lagur P është i njëjtë si për një tubacion të caktuar jo rrethor.
Rrjedha të qëndrueshme dhe të paqëndrueshme. Lëvizja e një lëngu është e qëndrueshme ose e palëvizshme, nëse shpejtësitë e grimcave të rrjedhës, si dhe të gjithë faktorët e tjerë që ndikojnë në lëvizjen e tij (dendësia, temperatura, presioni, etj.), nuk ndryshojnë në kohë në çdo pikë fikse. në hapësirën nëpër të cilën kalon lëngu. Në këto kushte, për çdo seksion rrjedhje, shpejtësia e rrjedhës së lëngut është konstante me kalimin e kohës.
Mënyrat e lëvizjes së lëngjeve. n n Lëvizja në të cilën të gjitha grimcat e lëngut lëvizin përgjatë trajektoreve paralele quhet rrjedhë ose laminare. Lëvizja e çrregulluar, në të cilën grimcat individuale të një lëngu lëvizin përgjatë trajektoreve të ndërlikuara, kaotike, ndërsa e gjithë masa e lëngut në tërësi lëviz në një drejtim, quhet turbulente.
Kriteri Reynolds (Re) n Kriteri Re është një masë e marrëdhënies ndërmjet forcave viskoze dhe inerciale në një rrjedhë lëvizëse.
Ligji i Stokes-it Ekuacioni është ligji i Stokes-it, që shpreh shpërndarjen parabolike të shpejtësive në një prerje tërthore të një tubacioni gjatë lëvizjes laminare.
Ekuacioni i Poiseuille-it n Me rrjedhën laminare në një tub, shpejtësia mesatare e lëngut është e barabartë me gjysmën e shpejtësisë përgjatë boshtit të tubit.
Viskoziteti turbulent n Viskoziteti turbulent, ndryshe nga viskoziteti i zakonshëm, nuk është një konstante fiziko-kimike e përcaktuar nga natyra e lëngut, temperatura dhe presioni i tij, por varet nga shpejtësia e lëngut dhe parametra të tjerë që përcaktojnë shkallën e turbulencës së rrjedhës (në në veçanti, distanca nga muri i tubit etj.).
Ekuacioni i vazhdimësisë së rrjedhës diferenciale për lëvizjen e paqëndrueshme të një lëngu të ngjeshshëm. Ekuacioni i vazhdimësisë diferenciale për rrjedhjen e lëngut të pakompresueshëm.
Ekuacioni i rrjedhjes konstante n Këto shprehje paraqesin ekuacionin e vazhdimësisë (dendësisë) të rrjedhës në formën e saj integrale për lëvizje të qëndrueshme. Ky ekuacion quhet edhe ekuacioni i rrjedhës konstante ose bilanci i rrjedhës së materialit. 1 w 1 S 1 = 2 w 2 S 2 = 3 w 3 S 3 M 1 = M 2 = M 3 n Shpejtësitë e lëngut që hidhet në seksione të ndryshme tërthore të tubacionit janë në përpjesëtim të zhdrejtë me sipërfaqet e këtyre seksioneve. w 1 S 1 = w 2 S 2 = w 3 S 3 = konstitu Q 1 = Q 2 = Q 3
Ekuacionet diferenciale të lëvizjes së Euler-it n Sistemi i ekuacioneve (II, 46) duke marrë parasysh shprehjet (II, 47) paraqet ekuacionet diferenciale të lëvizjes së një lëngu ideal të Ojlerit për një rrjedhje të qëndrueshme. (II, 46) (II, 47)
Ekuacioni i Bernulit n n Ekuacioni i Bernulit për një lëng ideal Sasia quhet koka totale hidrodinamike, ose thjesht koka hidrodinamike.
Rrjedhimisht, sipas ekuacionit të Bernulit, për të gjitha seksionet tërthore të një rrjedhjeje të qëndrueshme të një lëngu ideal, presioni hidrodinamik mbetet i pandryshuar. z - lartësia e nivelimit, e quajtur edhe presioni gjeometrik, ose lartësia (hg), përfaqëson energjinë potenciale specifike të pozicionit në një pikë të caktuar (seksioni i dhënë); – presioni i presionit (hpress), ose presioni piezometrik, karakterizon energjinë specifike potenciale të presionit në një pikë të caktuar (seksioni i dhënë). Shuma z+, e quajtur totali hidrostatik, ose thjesht koka statike (hst), pra shpreh energjinë totale specifike potenciale në një pikë të caktuar (një seksion të caktuar).
Ekuacioni i Bernulit n n Kështu, sipas ekuacionit të Bernulit, gjatë lëvizjes së qëndrueshme të një lëngu ideal, shuma e shpejtësisë dhe presionit statik, e barabartë me presionin hidrodinamik, nuk ndryshon kur lëviz nga një seksion kryq i rrjedhës në tjetrin. Pra, ekuacioni i Bernulit është një rast i veçantë i ligjit të ruajtjes së energjisë dhe shpreh bilancin energjetik të rrjedhës.
LËVIZJA E LËNGJEVE n 1. 2. 3. 4. 5. Lëvizja e lëngjeve Pompa zhvendosëse Projektimi i pompave me zhvendosje pozitive Pompat centrifugale Projektimi i pompave centrifugale Lloje të tjera pompash. Sifonet
LËVIZJA E LËNGJEVE Në varësi të parimit të funksionimit të pompës, rritja e energjisë dhe presionit të lëngut mund të kryhet: 1. në pompat vëllimore - me zhvendosjen e lëngut nga hapësira e mbyllur e pompës me trupa që lëvizin përpara dhe mbrapa ose. rrotulluese; 2. në pompat me lopatë ose centrifugale - forca centrifugale që lind në lëng kur rrotullohen rrotat e fletës; 3. në pompat e vorbullës - formimi dhe shkatërrimi intensiv i vorbullave që lindin gjatë rrotullimit të shtytësve; 4. në pompat jet - një rrymë lëvizëse ajri, avulli ose uji; 5. në ashensorët me gaz - formimi i shkumës kur lëngu furnizohet me ajër ose gaz; 6. në monteju dhe sifone - presioni i ajrit, gazit ose avullit në lëng.
Oriz. III-8. Modelet e valvulave. I – valvul topash. 1 - trupi; 2 – valvula; 3 - mbulesë. II – valvula e përplasjes. 1 – mbulesë; 2 – shalë.
Pompat e diafragmës (diafragmës) Fig. III-9. Pompë me diafragmë: 1 – strehë; 2 – valvola; 3 – cilindër; 4 – kumarxhi; 5 – diafragma (membrana).
Pompat centrifugale III-13 Fig. III-13. Diagrami i një pompe centrifugale: 1 – valvula hyrëse; 2 - tubacion thithës; 3 – shtytës; 4 – bosht; 5 – trupi; 6 – valvula; 7 – valvula e kontrollit; 8 – tubacioni i shkarkimit.
Llojet e vulave n n I – vulë me vulë hidraulike: 1 – fener; 2 - vulë vaji. II – gjëndër për acidet: 1, 2 – zgavra unazore; 3, 4 - vrimat e daljes. III – vula e pranverës: 1 – copë litari; 2 - pranverë.
Pompë pa mbyllje n 1 strehë, 2 - mbulesë, 3 - shtytës, 4 - mëngë e kapakut, 5 - mëngë në formë, 6 - mëngë, 7 - disk majtas, 8 - kunja, 9 - disk djathtas, 10 - shufër lidhëse, 11 - susta , 12 - bosht, 13, 14 - unaza.
Montaju. Oriz. III-8. Montimi: 1 – tub mbushjeje; 2, 3, 4, 5, 8 - çezmat; 6 – matës presioni; 7 – tuba për presim
Pompa me avion. Pompë avulli. Oriz. III-22. Pompë avulli. 1 – montim me avull; 2 – hundë me avull; 3 – hundë përzierëse; 4 - dhoma e thithjes; 5 – montim thithës; 6 - difuzor; 7 – montimi i shkarkimit; 8 – montim i kondensatës; 9, 10 - valvulat e kontrollit.
Pompë uji. III-22 Fig. III-22. Pompë uji. 1 – hundë; 2 – vrimë; 3 – tubacion thithës; 4 1 – hundë; 2 – vrimë; 3 – tubacioni i montimit të thithjes; 4 - montimi III-23
Diagrami i ngritjes së ajrit Fig. III-24. Diagrami i ngritjes së ajrit: 1, 2 – tuba; 3 – mikser; 4 - ndarës Fig. III-24
Ashensorët (airlifts) dhe sifonët Fig. III-25. Sistemet e ngritjes së ajrit 1 – tub ajri; 2 – tub furnizimi për përzierjen; 3 – mikser. Oriz. III- 26. Sifone. 1 – rezervuar; 2 – tub sifon; 3, 4, 5 - çezmat, 6 - kanali i inspektimit
Lëvizja dhe ngjeshja e gazeve (makinat e kompresorëve) n n n 1. Informacion i përgjithshëm 2. Kompresorët me piston 3. Kompresorët rrotullues dhe ventilatorët me gaz 4. Makinat centrifugale 5. Ventilatorët dhe kompresorët aksial 6. Kompresorët me vidë 7. Kompresorët me vakum makina te llojeve te ndryshme
LËVIZJA DHE KOPRRESIMI I GAZËVE (MAKINAT KOMPRESORË) n n n n Informacion i përgjithshëm Makineritë e projektuara për të lëvizur dhe kompresuar gazrat quhen makina kompresor. Në varësi të shkallës së ngjeshjes, dallohen këto lloje të makinave kompresor: ventilatorë (3. 0) - për të krijuar presione të larta; pompa vakum - për thithjen e gazeve në presion nën atmosferë.
Kompresorë pistoni n Kompresor horizontal me një veprim njëfazësh Fig. IV-1. Skemat e kompresorëve me pistoni me një shkallë: a – me një cilindër, me një veprim; b – me një cilindër, me veprim të dyfishtë; c – një veprim me dy cilindra. 1 = cilindër; 2 - pistoni; 3 – valvul thithëse; 4 – valvula e shkarkimit; 5 – shufra lidhëse; 6 – maniak; 7 – volant; 8 - rrëshqitës (kryekryq)
Kompresimi me shumë faza. Oriz. IV-2. Skemat e kompresorëve me pistoni me shumë faza. a, b, c - me faza të ngjeshjes në cilindra të veçantë (a - dizajn i njëkohshëm; b - dizajn me dy rreshta; c - me një rregullim të cilindrave në formë V); d – me piston diferencial: 1 – cilindër; 2 - pistoni; 3 – valvul thithëse; 4 – valvula e shkarkimit; 5 – shufra lidhëse; 6 – rrëshqitës (kryekryq); 7 – maniak; 8 – volant; 9 – frigorifer i ndërmjetëm.
Fryrëse gazi turbo. Oriz. IV-8. Skema e një ventilatori turbo-gaz me shumë faza. 1 – trupi; 2 – shtytës; 3 – lopatë udhëzuese; 4 - valvula e kontrollit. Oriz. IV-9. Diagrami i entropisë së ngjeshjes së gazit në një ventilator turbo-gaz
Ndarja e sistemeve johomogjene V. Ndarja e sistemeve johomogjene 1. Sistemet heterogjene dhe metodat e ndarjes së tyre 2. Ndarja e sistemeve të lëngëta 2. Bilanci material i procesit të ndarjes A. Vendbanimi 3. Shkalla e sedimentimit të kufizuar (sedimentimit) 4. Rezervuarët e vendosjes B Filtrimi 5. Informacion i përgjithshëm 6. Ndarjet e filtrit 7. Rregullimi i filtrit
Depozita e vendosjes së vazhdueshme Fig. IV-3. Rezervuari i vendosjes së vazhdueshme me një mikser me grabujë 1 – strehimi; 2 - brazdë unazore; 3 - trazues; 4 – tehe me lopata; 5 – tub për furnizimin e pezullimit fillestar; 6 – montim për heqjen e lëngut të kulluar; 7 – pajisje shkarkimi për sediment (llum); 8 - motor elektrik.
Oriz. V-6. Rezervuari i vendosjes së vazhdueshme me rafte konike; 1 – pajisje për furnizimin e suspensionit të ndarë; 2 – rafte konike; 3 – pajisje për kullimin e llumit; 4 – kanale për kullimin e lëngut të kulluar; 5 – montim për heqjen e lëngut të kulluar
Oriz. V-7. Depozita e sedimentimit të vazhdueshëm për ndarjen e pezullimeve. 1 – pajisje për furnizimin e emulsioneve; 2 – ndarje me vrima; 3 – tubacion për heqjen e fazës së lehtë; 4 – tubacion për heqjen e fazës së rëndë; 5 pajisje për thyerjen e sifonit.
B. FILTRIMI Fig. V-8. Diagrami i procesit të filtrimit. 1 – filtër; 2 – ndarje filtri; 3 pezullim; 5 sediment
Rregullimi i filtrit Fig. V-10. Nutsch që funksionon nën presion deri në 3 atm. 1 – trupi; 2 – turbinë; 3 - mbulesë e lëvizshme; 4 – fundi i filtrit; 5 – ndarje filtri; 6 – ndarje mbështetëse; 7 – rrjetë mbrojtëse; 8 – ndarje unazore; 9 – pajisje për furnizim të pezullimit; 10 – montim për furnizim me ajër të kompresuar; 11 – montim për heqjen e filtratit; 12 – valvul sigurie
Filtrat e daulleve. Oriz. V-13. Diagrami i funksionimit të një filtri vakumi daulle me një sipërfaqe të jashtme filtrimi. 1 – daulle; 2 – tub lidhës; 3 – komutues; 4 – rezervuar për pezullim; 5 – mikser lëkundës; 6, 8 - zgavrat e pajisjes së shpërndarjes; 7 – pajisje për spërkatje; 9 - shirit pa fund; 10 – rul udhëzues; 11, 13 - zgavrat e pajisjes shpërndarëse që komunikojnë me një burim ajri të kompresuar; 12 – thikë për heqjen e sedimentit.
B. Centrifugimi D. Ndarja e sistemeve të gazit (pastrimi i gazit) VI. Përzierja në mjedise të lëngshme B. Centrifugimi 1. Parimet themelore 2. Projektimi i centrifugave D. Ndarja e sistemeve të gazit (pastrimi i gazit) 1. Informacion i përgjithshëm 2. Pastrimi i gazeve nga graviteti 3. Pastrimi i gazeve nën veprimin e forcave inerciale dhe centrifugale 4 Pastrimi i gazeve me filtrim 5. Pastrimi i gazit të lagësht 6. Pastrimi elektrik i gazit VI. Përzierja në media të lëngshme 1. Informacion i përgjithshëm 2. Përzierje mekanike 3. Pajisje mekanike të përzierjes
Projektimi i centrifugave n Centrifuga me tre kolona. Oriz. V-14. Centrifugë me tre kolona. 1 – rotor i shpuar; 2 – koni mbështetës; 3 – vonesë; 4 - fundi i kornizës; 5 këllëf fiks; 6 – mbulesë e mbështjelljes; 7 – krevat; 8 – tërheqje; 9 – kolona; 10 - frena dore.
Centrifuga të varura. Oriz. V-15. Centrifugë e pezulluar. 1 - tubacion për furnizimin e pezullimit; 2 – rotor me mure të forta; 3 – bosht; 4 – këllëf i fiksuar; , 5 montim për heqjen e lëngut; 6 – mbulesë konike; 7 - brinjë lidhëse
Centrifuga horizontale me një pajisje thike për heqjen e sedimentit. Oriz. V-16. Centrifugë horizontale me një pajisje thike për heqjen e sedimentit. 1 – rotor i shpuar; 2 – tub për furnizimin e pezullimit; 3 – zorrë; 4 – montim për heqjen e qendrës; 5 – thikë; 6 – cilindër hidraulik për ngritjen e thikës; 7 grykë e prirur; 8 – kanal për heqjen e sedimentit
Centrifugon me një piston pulsues për shkarkimin e sedimentit. Oriz. V-17. Centrifugë me piston pulsues për shkarkimin e sedimentit. 1 – tub për furnizimin e pezullimit; 2 hinkë konike; 3 – rotor i shpuar; 4 – sitë me vrima metalike; 5 - pistoni; 6 – montim për heqjen e qendrës; 7 – kanal për heqjen e sedimentit; 8 – shufër; 9 – bosht i zbrazët; 10 - disku që lëviz përpara dhe mbrapa
Centrifugon me një pajisje vidë për shkarkimin e sedimentit. Oriz. V-18. Centrifugoni me një pajisje vidë për shkarkimin e sedimentit. 1 - tub i jashtëm; 2, 4 - vrimë për kalimin e pezullimit; 3 – tub i brendshëm; 5 – rotor konik me mure të forta; 6 – baza cilindrike e vidës; 7 – trapë; 8 – zorrë; 9 – kunjat e zbrazëta; 10 – vrima për kalimin e sedimentit; 11 – dhoma për sedimente; 12 – vrimë për kalimin e qendrës; 13 – dhoma për qendër.
Centrifugon me shkarkim inercial të sedimentit. Oriz. V-19. Centrifugoni me shkarkim inercial të sedimentit. 1 – gyp për marrjen e pezullimit; 2 – rotor; 3 – kanal për heqjen e fazës së lëngshme; 4 – kanal për heqjen e fazës së ngurtë; 6 – shportë.
Ndarësit e lëngjeve. Oriz. V-20. Ndarës lëngu i llojit disku. 1 – tub për furnizimin e emulsionit; 2 – pjata; 3 – vrimë për kullimin e lëngjeve më të rënda; 4 – vrima për kullimin e lëngut të çakmakut; 5 – brinjë.
1. 2. 3. 4. 5. NDARJA E SISTEMEVE TË GAZIT (PASTRIMI I GAZIT) Dallohen këto metoda të pastrimit të gazit: sedimentimi nën ndikimin e gravitetit (pastrimi me gravitet); sedimentimi nën ndikimin e forcave inerciale, veçanërisht centrifugale; filtrim; pastrim i lagësht; depozitimi nën ndikimin e forcave elektrostatike (elektrike
Pastrimi nga graviteti i gazeve Dhomat e vendosjes së pluhurit. Oriz. V-21. Dhoma e vendosjes së pluhurit. 1 – kamera; 2 – ndarje horizontale (rafte); 3 ndarje reflektuese; 4 - dyert.
Pastrimi i gazit nën ndikimin e forcave inerciale dhe centrifugale. Oriz. V-22. Koleksionist inercial pluhuri me grila. 1 – kolektor primar pluhuri me grila; 2 – ciklon; 3 – tubacione për gazin e pastruar; 5 – tub për heqjen e pluhurit.
Ciklon Fig. V-23. Cikloni i projektuar nga NIIOgaz. 1 – trupi; 2 – fundi konik; 3 – mbulesa: 4 – tubi i hyrjes; 5 – mbledhës pluhuri; 6 - tub shkarkimi.
Cikloni i baterisë V-24. V-25. Oriz. V-26. Element i një ciklon baterie me rrjedhje të drejtpërdrejtë. 1 – pajisje përdredhëse; 2 tub hyrjeje; 3 – hendeku unazor i slotit; 4 - tub shkarkimi.
Pastrimi i gazit me filtrim Në varësi të llojit të ndarjes së filtrit, dallohen filtrat e mëposhtëm të gazit: a) me ndarje poroze fleksibël nga fibra natyrale, sintetike dhe minerale (materiale prej pëlhure), materiale fibroze jo të endura (felt, karton, etj.). ), materiale fletësh poroze (gome sfungjeri, shkumë poliuretani etj.), pëlhura metalike; b) me ndarje poroze gjysmë të ngurtë (shtresa fibrash, ashkël, rrjeta); c) me ndarje të ngurtë poroze prej materialesh kokrrizore (qeramika poroze, plastika, pluhurat e metaleve të sinteruara ose të shtypura, etj.); d) me shtresa kokrriza koksi, zhavorri, rërë kuarci etj.
Filtra me ndarje poroze fleksibël. Oriz. V-27. Filtri i qeseve me lëkundje mekanike dhe larje të prapme të pëlhurës. I-IV – seksionet e filtrit; 1, 9 - tifozë; 2 – kanali i hyrjes së gazit; 3 – kamera; 4 – mëngë; 5 – rrjeti i shpërndarjes; 6, 8 - valvulat e mbytjes; 7 – tub shkarkimi; 10 – mekanizëm dridhjeje; 11 – kornizë; 12 – trapë; 13 - porta e izolimit.
Filtra me ndarje poroze të ngurtë Filtri qeramike-metal Fig. V-28. Filtër metal-qeramik. 1 – trupi; 2 – mëngë metalike; 3 – rrjetë; 4 - montimi i hyrjes; 5 – montimi i daljes; 6 – kolektor i ajrit të kompresuar; 7 – bunker.
Filtra me shtresa kokrrizore. Oriz. V-29. Filtër i vazhdueshëm me një shtresë lëvizëse të materialit filtri kokrrizore. 1 – trupi; 2 – ndarje filtri; 3 – material filtri; 4 montim hyrje; 5 – montimi i daljes; 6 – porta; 7 - ushqyes.
V-34
PËRZIERJA NË MJETET E LËNGËT Metodat e përzierjes. Pavarësisht se çfarë mediumi përzihet me një substancë të lëngshme - gaz, të lëngët ose të ngurtë kokrrizore - ekzistojnë dy metoda kryesore të përzierjes në media të lëngshme: mekanike (duke përdorur miksera të dizajneve të ndryshme) dhe pneumatike (ajër i kompresuar ose gaz inert). Përveç kësaj, përdoret përzierja në tubacione dhe përzierja duke përdorur grykë dhe pompa.
Parathënie.
Disiplina “Proceset dhe Aparatet e Teknologjisë Kimike” (PACT) është një nga disiplinat themelore të inxhinierisë së përgjithshme. Ai është përfundimtar në trajnimin e përgjithshëm inxhinierik të një studenti dhe themelor në trajnimin special.
Teknologjia për prodhimin e një sërë produktesh dhe materialesh kimike përfshin një sërë procesesh të ngjashme fizike dhe fiziko-kimike të karakterizuara nga ligje të përgjithshme. Këto procese në industri të ndryshme kryhen në pajisje të ngjashme në parimin e funksionimit. Proceset dhe aparatet e zakonshme për degë të ndryshme të industrisë kimike quhen procese dhe aparate bazë të teknologjisë kimike.
Disiplina PACT përbëhet nga dy pjesë:
· bazat teorike të teknologjisë kimike;
· proceset dhe aparatet standarde të teknologjisë kimike;
Pjesa e parë përshkruan parimet e përgjithshme teorike të proceseve tipike; bazat e metodologjisë së qasjes në zgjidhjen e problemeve teorike dhe aplikative; analiza e mekanizmit të proceseve kryesore dhe identifikimi i modeleve të përgjithshme të shfaqjes së tyre; janë formuluar metoda të përgjithësuara të modelimit fizik dhe matematikor dhe të llogaritjes së proceseve dhe aparateve.
Pjesa e dytë përbëhet nga tre seksione kryesore, përmbajtja e të cilave zbulon çështjet inxhinierike të aplikuara të bazave të teknologjisë kimike:
· proceset dhe pajisjet hidromekanike;
· proceset dhe pajisjet termike;
· proceset dhe aparatet e transferimit të masës.
Këto seksione ofrojnë justifikim teorik për çdo proces tipik teknologjik, diskutojnë dizajnet bazë të pajisjeve dhe metodologjinë për llogaritjen e tyre. Ligjëratat, orët laboratorike dhe praktike, dizajni i kurseve, puna e pavarur e studentëve dhe praktika e përgjithshme e prodhimit inxhinierik sigurojnë përvetësimin e njohurive, aftësive dhe aftësive të nevojshme si për arsimim të mëtejshëm ashtu edhe për punë në prodhim.
Prezantimi.
1.1 Lëndët dhe objektivat e lëndës.
Teknologjia (teknologjia, mjeshtëria) është një grup metodash të përpunimit, prodhimit, ndryshimit të gjendjes, vetive, formës së lëndëve të para, materialeve ose produkteve gjysëm të gatshme gjatë procesit të prodhimit.
Studimi i proceseve teknologjike është subjekt kursi. Teknologjia, si shkencë, përcakton kushtet për zbatimin praktik të ligjeve të shkencave natyrore (fizikë, kimi, mekanikë etj.) për zbatimin sa më efektiv të proceseve të ndryshme teknologjike. Teknologjia është e lidhur drejtpërdrejt me prodhimin, dhe prodhimi është vazhdimisht në një gjendje ndryshimi dhe zhvillimi.
Objektivi kryesor i kursit: identifikimi i modeleve të përgjithshme të proceseve të transferimit dhe ruajtjes së substancave të ndryshme; zhvillimi i metodave për llogaritjen e proceseve teknologjike dhe pajisjeve për zbatimin e tyre; njohja me modelet e pajisjeve dhe makinerive, karakteristikat e tyre.
Si rezultat i zotërimit të disiplinës, studentët duhet të dinë:
1. Bazat teorike të proceseve të teknologjisë kimike; ligjet; duke i përshkruar ato; thelbi fizik i proceseve, diagramet e instalimit; dizajnet e pajisjeve dhe parimi i funksionimit të tyre; metodat për llogaritjen e proceseve dhe aparateve, duke përfshirë përdorimin e një kompjuteri.
2. Parimet e modelimit dhe tranzicionit në shkallë të gjerë, përzgjedhja e saktë e pajisjeve për kryerjen e proceseve përkatëse dhe mundësia e intensifikimit të tyre.
3. Arritjet moderne të shkencës dhe teknologjisë në fushën e teknologjisë kimike.
Aftësitë që studentët duhet të zotërojnë:
1. Zbatoni saktë njohuritë teorike kur zgjidhni probleme specifike të zgjedhjes së informuar:
a) projektet e aparateve për kryerjen e proceseve të caktuara;
b) parametrat e funksionimit të pajisjeve;
c) diagramet e rrjedhës së procesit.
2. Kryeni llogaritjet e pajisjeve në mënyrë të pavarur.
3. Punoni në mënyrë të pavarur në objektet e kërkimit laboratorik, përpunoni të dhëna eksperimentale, merrni varësi empirike, analizoni metodat e llogaritjes.
4. Hartoni proceset dhe pajisjet standarde, përdorni literaturën teknike dhe standardet GOST, plotësoni dokumentacionin teknik në përputhje me ESKD.
1.2 Klasifikimi i proceseve kryesore të teknologjisë kimike.
Teknologjia moderne kimike studion proceset e prodhimit të acideve të ndryshme, alkaleve, kripërave, plehrave minerale, produkteve të naftës dhe qymyrit, përbërjeve organike, polimereve, etj. Megjithatë, pavarësisht nga shumëllojshmëria e madhe e produkteve kimike, prodhimi i tyre shoqërohet me një sërë produktesh të ngjashme. proceset (lëvizja e lëngjeve dhe gazeve, ngrohja dhe ftohja, tharja, ndërveprimi kimik, etj.). Pra, në varësi të ligjeve që përcaktojnë shpejtësinë e proceseve, ato mund të kombinohen në grupet e mëposhtme:
1. Proceset hidromekanike, shpejtësia e të cilave përcaktohet nga ligjet e hidromekanikës. Kjo përfshin transportin e lëngjeve dhe gazeve, prodhimin dhe ndarjen e sistemeve heterogjene, etj.
2. Proceset termike, shpejtësia e të cilave përcaktohet nga ligjet e transferimit të nxehtësisë (ftohja dhe ngrohja e lëngjeve dhe gazeve, kondensimi i avujve, zierja e lëngjeve etj.).
3. Proceset e transferimit të masës, shpejtësia e të cilave përcaktohet nga ligjet e transferimit të masës nga një fazë në tjetrën përmes ndërfaqes (thithja, adsorbimi, nxjerrja, distilimi i lëngjeve, tharja, etj.)
4. Proceset kimike, shpejtësia e të cilave përcaktohet nga ligjet e kinetikës kimike.
5. Proceset mekanike që përshkruhen me ligjet e mekanikës së trupave të ngurtë (bluarja, klasifikimi, përzierja e materialeve të ngurta etj.).
Proceset e listuara përbëjnë bazën e shumicës së prodhimit kimik dhe për këtë arsye quhen proceset bazë (standarde) të teknologjisë kimike.
PACT studion tre grupet e para, grupi i katërt studion disiplinën e OCT, grupi i pestë studion lëndën e disiplinave të veçanta të departamenteve kryesore.
Në varësi të faktit nëse parametrat e procesit (shkalla e rrjedhës, temperatura, presioni, etj.) ndryshojnë ose nuk ndryshojnë me kalimin e kohës, ato ndahen në stacionare(të qëndrueshme) dhe jo të palëvizshme(i paqëndrueshëm). Nëse shënojmë ndonjë parametër me U, Pastaj:
Procesi i palëvizshëm U(x,y,z)
Procesi i paqëndrueshëm U(x,y,z,t)
Procesi i grumbullit karakterizohet nga uniteti i vendndodhjes së fazave të tij individuale. Procesi nuk është i palëvizshëm.
Procesi i vazhdueshëm karakterizohet nga uniteti i kohës gjatë të gjitha fazave të saj. Procesi është i qëndrueshëm (stacionar).
Takohen të kombinuara proceset - disa faza kryhen vazhdimisht, disa në mënyrë periodike.
Megjithatë, kursi PACT nuk është i strukturuar si një prezantim i grupeve individuale të listuara më sipër. Bazat e përgjithshme teorike të teknologjisë kimike studiohen veçmas dhe më pas përshkruhen proceset dhe aparatet tipike të teknologjisë kimike.
1.3 Hipoteza e vazhdimësisë mesatare.
Një medium i lëngshëm mbush një vëllim të caktuar pa asnjë hapësirë të lirë, në mënyrë të vazhdueshme, ose është një mjedis i vazhdueshëm. Kur përshkruhen media të tilla, supozohet se ato përbëhen nga grimca. Për më tepër, me një grimcë të një mjedisi të vazhdueshëm nënkuptojmë jo ndonjë pjesë të vogël arbitrare të vëllimit të saj, por një pjesë shumë të vogël të saj, që përmban miliarda molekula brenda saj. Në përgjithësi, kostoja minimale e ndarjes së shkallës makroskopike të koordinatës hapësinore Δl ose kohore Δt duhet të jetë mjaft e vogël për të neglizhuar ndryshimin në sasitë fizike makroskopike brenda Δl ose Δt, dhe mjaft e madhe për të neglizhuar luhatjet e sasive mikroskopike të marra nga mesatarizimi i këtyre sasive. me kalimin e kohës Δt ose vëllimi i grimcave Δl 3. Zgjedhja e çmimit minimal të ndarjes së shkallës makroskopike përcaktohet nga natyra e problemit që zgjidhet.
Lëvizja e vëllimeve makroskopike të mediumit çon në transferimin e masës, momentit dhe energjisë.
