Forelæsningsforløb processer og anordninger inden for kemisk teknologi. Processer og apparater inden for kemisk teknologi
Klassificering af de vigtigste processer og apparater inden for kemisk teknologi
afhængig af fra mønstre kendetegnende flowet er processerne inden for kemisk teknologi opdelt i fem hovedgrupper.
1. Mekaniske processer , hvis hastighed er relateret til faststoffysikkens love. Disse omfatter: formaling, klassificering, dosering og blanding af faste bulkmaterialer.
2. Hydromekaniske processer , hvis strømningshastighed er bestemt af hydromekanikkens love. Disse omfatter: kompression og bevægelse af gasser, bevægelse af væsker, faste materialer, sedimentering, filtrering, blanding i væskefasen, fluidisering mv.
3. Termiske processer , hvis strømningshastighed er bestemt af lovene for varmeoverførsel. Disse omfatter processer: opvarmning, fordampning, afkøling (naturlig og kunstig), kondensering og kogning.
4. Masseoverførsel (diffusion) processer , hvis intensitet bestemmes af et stofs overgangshastighed fra en fase til en anden, dvs. lovene om masseoverførsel. Diffusionsprocesser omfatter: absorption, rektifikation, ekstraktion, krystallisation, adsorption, tørring osv.
5. Kemiske processer forbundet med omdannelse af stoffer og ændringer i deres kemiske egenskaber. Hastigheden af disse processer er bestemt af lovene for kemisk kinetik.
I overensstemmelse med den listede opdeling af processer er kemiske apparater klassificeret som følger:
– slibe- og klassificeringsmaskiner;
– hydromekaniske, termiske, masseoverførselsanordninger;
- udstyr til implementering af kemiske transformationer - reaktorer.
Ved organisatorisk og teknisk struktur processer er opdelt i periodiske og kontinuerlige.
PÅ batch proces separate trin (operationer) udføres på ét sted (enhed, maskine), men på forskellige tidspunkter (fig. 1.1). PÅ kontinuerlig proces (Fig. 1.2) separate trin udføres samtidigt, men på forskellige steder (enheder eller maskiner).
Kontinuerlige processer har betydelige fordele i forhold til periodiske, bestående i muligheden for at specialisere udstyr til hvert trin, forbedre kvaliteten af produktet, stabilisere processen over tid, let regulering, automatisering osv.
Når du udfører processer i nogen af de anførte enheder, ændres værdierne af parametrene for de forarbejdede materialer. De parametre, der karakteriserer processen er tryk, temperatur, koncentration, tæthed, flowhastighed, entalpi osv.
Afhængigt af arten af bevægelsen af strømme og ændringer i parametrene for stoffer, der kommer ind i apparatet, kan alle apparater opdeles i tre grupper: ideel (komplet )forvirring , enheder ideel (komplet )forskydning og enheder mellemtype .
Det er mest bekvemt at demonstrere funktionerne i en strøm af forskellige strukturer ved at bruge eksemplet med kontinuerlige varmevekslere af forskellige designs. Figur 1.3, a viser et diagram over en varmeveksler, der fungerer efter princippet om ideel forskydning. Det antages, at der i dette apparat er en "stempel"-strøm uden blanding. Temperaturen på et af kølemidlerne varierer i længden af apparatet fra starttemperaturen til sluttemperaturen som et resultat af det faktum, at efterfølgende volumener af væske, der strømmer gennem apparatet, ikke blandes med de foregående og forskyder dem fuldstændigt. Temperaturen på det andet kølemiddel antages at være konstant (kondenserende damp).
I enheden perfekt blanding efterfølgende og tidligere volumener væske blandes ideelt, væskens temperatur i apparatet er konstant og lig med den sidste (fig. 1.3, b).
I virkelige apparater kan hverken betingelserne for ideel blanding eller ideel forskydning tilvejebringes. I praksis kan der kun opnås en ret tæt tilnærmelse til disse ordninger, så rigtige enheder er det mellemliggende enheder (Fig. 1.3, c).
Ris. 1.1. Batch procesapparat:
1 - råvarer; 2 - færdigt produkt; 3 - damp; 4 - kondensat; 5 - kølevand
Ris. 1.2. Apparatur til at udføre en kontinuerlig proces:
1 - varmeveksler-varmer; 2 - apparat med en omrører; 3 - varmeveksler-køleskab; I - råmateriale; II - færdigt produkt, III - damp, IV - kondensat;
V - kølevand
Ris. 1.3. Temperaturændring under væskeopvarmning i apparater af forskellige typer: a - fuldstændig forskydning; b - fuldstændig blanding; c - mellemtype
Drivkraften for den overvejede proces med opvarmning af væsken for ethvert element i apparatet er forskellen mellem temperaturerne på den opvarmede damp og den opvarmede væske.
Forskellen i processernes forløb i hver af apparattyperne bliver især tydelig, hvis vi overvejer, hvordan processens drivkraft ændrer sig i hver af apparattyperne. Fra sammenligningen af graferne følger det, at den maksimale drivkraft finder sted i anordningerne med fuldstændig forskydning, minimum - i anordningerne for fuldstændig blanding.
Det skal bemærkes, at drivkraften af processer i kontinuerligt fungerende ideelle blandeapparater kan øges betydeligt ved at opdele apparatets arbejdsvolumen i et antal sektioner.
Hvis volumenet af et ideelt blandeapparat er opdelt i n apparater, og processen udføres i dem, så vil drivkraften stige (fig. 1.4).
Med en stigning i antallet af sektioner i ideelle blandeanordninger nærmer værdien af drivkraften sin værdi i ideelle forskydningsanordninger, og med et stort antal sektioner (i størrelsesordenen 8-12) vil drivkræfterne i anordninger af begge typer bliver nogenlunde ens.
Ris. 1.4. Ændring af drivkraften i processen under sektionering
Forord.
Disciplinen "Processer og apparater for kemisk teknologi" (PACT) er en af de grundlæggende generelle ingeniørdiscipliner. Det er den sidste i den almene ingeniøruddannelse af den studerende og grundlæggende i den særlige uddannelse.
Teknologien til fremstilling af en række kemiske produkter og materialer omfatter en række lignende fysiske og fysisk-kemiske processer karakteriseret ved fælles mønstre. Disse processer i forskellige industrier udføres i enheder, der ligner operationsprincippet. De processer og apparater, der er fælles for forskellige grene af den kemiske industri, kaldes den kemiske teknologis hovedprocesser og -apparater.
PAH-disciplinen består af to dele:
· teoretiske grundlag for kemisk teknologi;
· standardprocesser og anordninger inden for kemisk teknologi;
Den første del skitserer de generelle teoretiske mønstre for typiske processer; grundlæggende principper for metoden til løsning af teoretiske og anvendte problemer; analyse af mekanismen for hovedprocesserne og identifikation af generelle mønstre i deres forløb; Der formuleres generaliserede metoder til fysisk og matematisk modellering og beregning af processer og enheder.
Den anden del består af tre hovedafsnit, hvis indhold afslører de anvendte ingeniørmæssige problemstillinger i det grundlæggende i kemisk teknologi:
· hydromekaniske processer og anordninger;
termiske processer og enheder;
Masseoverførselsprocesser og -enheder.
I disse sektioner gives teoretiske begrundelser for hver typisk teknologisk proces, de vigtigste designs af apparater og metoden til deres beregning overvejes. Forelæsninger, laboratorie- og praktiktimer, kursusdesign, selvstændigt arbejde af studerende og generel ingeniørproduktionspraksis giver tilegnelse af viden, færdigheder og evner, der er nødvendige både for videre uddannelse og for arbejde i produktionen.
Introduktion.
1.1 Kursets emner og mål.
Teknologi (techne-art, håndværk) er et sæt af metoder til forarbejdning, fremstilling, ændring af tilstand, egenskaber, form for råmaterialer, materialer eller halvfabrikata i produktionsprocessen.
Studiet af teknologiske processer er emnet Rute. Teknologi, som videnskab, bestemmer betingelserne for den praktiske anvendelse af naturvidenskabernes love (fysik, kemi, mekanik osv.) for den mest effektive implementering af forskellige teknologiske processer. Teknologi er direkte relateret til produktion, og produktionen er konstant i en tilstand af forandring og udvikling.
Hovedformålet med kurset: at identificere de generelle mønstre i processerne for overførsel og konservering af forskellige stoffer; udvikling af metoder til beregning af teknologiske processer og apparater til deres implementering; fortrolighed med design af enheder og maskiner, deres egenskaber.
Som et resultat af at mestre disciplinen bør eleverne vide:
1. Teoretisk grundlag for kemisk teknologis processer; lovene; beskriver dem; den fysiske essens af processerne, installationsskemaer; design af enheder og princippet om deres arbejde; metode til beregning af processer og apparater, herunder brug af en computer.
2. Principper for modellering og storstilet overgang, det korrekte valg af udstyr til at udføre de tilsvarende processer og muligheden for deres intensivering.
3. Moderne resultater af videnskab og teknologi inden for kemisk teknologi.
Færdigheder, som eleverne skal mestre:
1. Anvend teoretisk viden korrekt til at løse specifikke problemer med informeret valg:
a) design af apparater til udførelse af visse processer;
b) driftsparametre for enhederne;
c) ordninger for gennemførelse af processer.
2. Udfør selvstændigt beregninger af enheder.
3. Selvstændigt arbejde på, bearbejde eksperimentelle data, indhente empiriske afhængigheder, analysere beregningsmetoder.
4. Design standardprocesser og enheder, brug teknisk litteratur og GOST'er, udfyld teknisk dokumentation i overensstemmelse med ESKD.
1.2 Klassificering af de vigtigste processer inden for kemisk teknologi.
Moderne kemisk teknologi studerer processerne til fremstilling af forskellige syrer, alkalier, salte, mineralsk gødning, produkter fra olie- og kulforarbejdning, organiske forbindelser, polymerer osv. På trods af det store udvalg af kemiske produkter er deres produktion forbundet med en række af lignende processer (flytning af væsker og gasser, opvarmning og afkøling, tørring, kemisk interaktion osv.). Så afhængigt af de love, der bestemmer hastigheden af processerne, kan de kombineres i følgende grupper:
1. Hydromekaniske processer, hvis hastighed er bestemt af hydromekanikkens love. Dette omfatter transport af væsker og gasser, produktion og adskillelse af heterogene systemer mv.
2. Termiske processer, hvis hastighed er bestemt af lovene om varmeoverførsel (køling og opvarmning af væsker og gasser, kondensering af dampe, kogning af væsker osv.).
3. Masseoverførselsprocesser, hvis hastighed bestemmes af lovene for masseoverførsel fra én fase til en anden gennem fasegrænsefladen (absorption, adsorption, ekstraktion, destillation af væsker, tørring osv.)
4. Kemiske processer, hvis hastighed er bestemt af lovene for kemisk kinetik.
5. Mekaniske processer, der er beskrevet af faststofmekanikkens love (slibning, sortering, blanding af faste materialer osv.).
De anførte processer danner grundlag for de fleste kemiske industrier og kaldes derfor de vigtigste (typiske) processer inden for kemisk teknologi.
PAKhT studerer de første tre grupper, den fjerde gruppe studerer disciplinen OHT, den femte gruppe er genstand for særlige discipliner af profileringsafdelinger.
Afhængigt af om procesparametrene (flowhastigheder, temperatur, tryk osv.) ændres eller ikke ændres over tid, opdeles de i stationær(etableret) og ikke-stationær(uafklaret). Hvis vi angiver en parameter med U, derefter:
Stationær proces U(x,y,z)
Ikke-stationær proces U(x,y,z,t)
batch proces kendetegnet ved enhed af stedet for sine individuelle stadier. Processen er ikke-stationær.
Kontinuerlig proces præget af tidens enhed i forløbet af alle dens stadier. Processen er stabil (stationær).
Møde kombineret processer - separate faser udføres kontinuerligt, separat periodisk.
PAKhT-forløbet er dog ikke opbygget som en præsentation af de enkelte grupper, der er nævnt ovenfor. Det generelle teoretiske grundlag for kemisk teknologi studeres separat, derefter beskrives typiske processer og apparater inden for kemisk teknologi.
1.3 Kontinuitetshypotese.
Et flydende medium fylder et eller andet volumen uden frie mellemrum, på en kontinuerlig måde, eller er et kontinuerligt medium. Når sådanne medier beskrives, antages det, at de består af partikler. Desuden betyder en partikel af et kontinuerligt medium ikke nogen vilkårligt lille del af dets volumen, men en meget lille del af det, der indeholder milliarder af molekyler indeni. I det generelle tilfælde bør minimumsværdien for division af den makroskopiske skala af de rumlige Δl eller tid Δt koordinater være lille nok til at negligere ændringen i makroskopiske fysiske størrelser inden for Δl eller Δt, og stor nok til at negligere fluktuationer af mikroskopiske mængder opnået af gennemsnit af disse mængder over tid Δt eller partikelvolumen Δl3. Valget af minimumsskaladelingsprisen bestemmes af arten af det problem, der skal løses.
Bevægelsen af makroskopiske volumener af mediet fører til overførsel af masse, momentum og energi.
REFERENCER 1. Kasatkin AG Grundlæggende processer og apparater inden for kemisk teknologi. Ed. 9., M.: Kemi. 1973 - 754 s. 2. Planovsky A. N., Nikolaev P. I. Grundlæggende processer og apparater inden for kemisk og petrokemisk teknologi. Ed. 2., M.: Kemi. 1972 - 493 s. 3. Grundlæggende processer og apparater for kemisk teknologi: Designmanual / G. S. Borisov, V. P. Brykov, Yu. I. Dytnersky et al. Ed. Yu. I. Dytnersky. Ed. 2., M.: Kemi. 1991 - 496 s. 4. Aksartov M. M. Grundlæggende processer og apparater inden for kemisk teknologi. Foredragskursus. Ed Kar. GU i 1-2 t.
Generelle principper for analyse og beregning af processer og apparater I. Generel information 1. Emne for kurset "Processer og apparater" 2. Fremkomst og udvikling af videnskaben om processer og apparater 3. Klassificering af grundlæggende processer 4. Generelle principper for analyse og apparater beregning af processer og apparater 5. Forskellige systemer måleenheder af fysiske størrelser
Klassificering af hovedprocesserne n n n Hydromekaniske processer, hvis hastighed er bestemt af hydrodynamikkens love - videnskaben om væskers og gassers bevægelse. Termiske processer, der forløber med en hastighed bestemt af lovene for varmeoverførsel - videnskaben om metoderne til varmefordeling. Masseoverførsel (diffusion) processer karakteriseret ved overførsel af en eller flere kemiske (reaktions) processer, der forløber med en hastighed bestemt af lovene for kemisk kinetik. komponenter af den indledende blanding fra en fase til en anden gennem grænsefladen. Mekaniske processer beskrevet af fastmekanikkens love.
I henhold til organisationsmetoden er processerne opdelt i: 1. 2. 3. Periodiske processer udføres i apparater, hvori råmaterialer læsses med bestemte intervaller; efter deres forarbejdning losses de endelige produkter fra disse enheder. Kontinuerlige processer udføres i flow-enheder. Kombinerede processer. Disse omfatter kontinuerlige processer, hvis individuelle trin udføres periodisk, eller periodiske processer, et eller flere trin, som forløber kontinuerligt.
I henhold til fordelingen af opholdstider skelner de mellem: 1. 2. 3. 4. I ideelle forskydningsapparater bevæger alle partikler sig i en given retning; uden at blande sig med partiklerne, der bevæger sig foran og bagved og helt fortrænge partiklerne foran strømmen. I ideelle blandeapparater blandes de indkommende partikler umiddelbart fuldstændigt med de partikler, der er placeret der, dvs. de er jævnt fordelt i apparatets volumen. Reelle kontinuerligt fungerende enheder er enheder af en mellemtype. Processer kan også klassificeres afhængigt af ændringen i deres parametre (hastigheder, temperaturer, koncentrationer osv.) over tid. På dette grundlag er processerne opdelt i konstant (stationær) og ikke-stabil (ikke-stationær eller overgangsbestemt).
hydromekaniske processer. II. Grundlæggende om hydraulik. Generelle spørgsmål om anvendt hydraulik i kemisk udstyr 1. Grundlæggende definitioner 2. Nogle fysiske egenskaber af væsker A. Hydrostatik 3. Euler differentialligevægtsligninger 4. Grundlæggende ligning for hydrostatik 5. Nogle praktiske anvendelser af den grundlæggende ligning for hydrostatik
n Newtons lov om indre friktion Overfladespænding er udtrykt i følgende enheder: i SI-systemet [ν] = [j/m 2]=[n m/m]= [n/m] i CGS-systemet ] = erg/cm 2] = [dyne / cm 2] i MKGSS-systemet] \u003d kgf m / m 2] \u003d kgf / m]
For hvert punkt af en væske i hvile er summen af nivelleringshøjden og det piezometriske hoved en konstant værdi. (II, 18) (II, 18 d) n Den sidste ligning er et udtryk for Pascals lov, ifølge hvilken det tryk, der skabes på et hvilket som helst punkt af en inkompressibel væske i hvile, overføres ligeligt til alle punkter i dens volumen.
Nogle praktiske anvendelser af den grundlæggende ligning for hydrostatik Ligevægtsbetingelser i kommunikerende fartøjer: Fig. II-4. Ligevægtsforhold i kommunikerende kar: a - homogen væske; b - uens (ublandbare) væsker
I åbne eller lukkede kommunikerende beholdere under samme tryk, fyldt med en homogen væske, er dens niveauer placeret i samme højde, uanset formen og tværsnit af beholderne
Ris. II-5. For at bestemme højden af den hydrauliske tætning i en kontinuerligt fungerende væskeudskiller Fig. II-6. Pneumatisk væskestandsmåler
HYDROMEKANISKE PROCESSER. B. Hydrodynamik 1. De vigtigste egenskaber ved væskers bevægelse 2. Kontinuitetsligningen (kontinuitet) af strømmen 3. Euler-differentialligningerne for bevægelse 4. Differentialligningerne for bevægelse af Navier-Stokes 5. Bernoulli-ligningen 6. Nogle praktiske anvendelser af Bernoulli-ligningen 7. Legemernes bevægelse i væsker 8. Flytning af væsker gennem stationære granulære og porøse lag 9. Hydrodynamik af fluidiserede (fluidiserede) granulære lag 10. Elementer af hydrodynamik af tofasede strømme 11. Struktur af strømme og fordeling af væskeopholdstid i apparater
Hydraulisk radius Under den hydrauliske radius r (m) forstås forholdet mellem arealet af den oversvømmede sektion af rørledningen eller kanalen, gennem hvilken væsken strømmer, dvs. den levende sektion af strømmen, til den fugtede omkreds: (II, 26)
Den ækvivalente diameter er lig med diameteren af en hypotetisk cirkulær rørledning, for hvilken forholdet mellem arealet S og den fugtede omkreds P er det samme som for en given ikke-cirkulær rørledning.
Stadige og ustabile strømme. Bevægelsen af en væske er konstant eller stationær, hvis flowpartiklernes hastigheder, såvel som alle andre faktorer, der påvirker dens bevægelse (densitet, temperatur, tryk osv.), ikke ændrer sig i tid på hvert fast punkt i rummet som væsken passerer igennem. Under disse forhold er væskens strømningshastigheder konstante i tid for hver strømsektion.
Flydende bevægelsesformer. n n Bevægelsen, hvor alle partikler i væsken bevæger sig langs parallelle baner, kaldes jet eller laminar. Uordnet bevægelse, hvor individuelle partikler af en væske bevæger sig langs indviklede, kaotiske baner, mens hele væskemassen som helhed bevæger sig i én retning, kaldes turbulent.
Reynolds Criterion (Re) n Re-kriteriet er et mål for forholdet mellem viskositets- og inertikræfterne i en strøm i bevægelse.
Stokes' lov Ligningen er Stokes' lov, som udtrykker den parabolske fordeling af hastigheder i rørledningssektionen under laminar bevægelse.
Poiseuilles ligning n Med laminær strømning i et rør er den gennemsnitlige væskehastighed lig med halvdelen af hastigheden langs rørets akse.
Turbulent viskositet n Turbulent viskositet er i modsætning til almindelig viskositet ikke en fysisk-kemisk konstant bestemt af væskens natur, dens temperatur og tryk, men afhænger af væskens hastighed og andre parametre, der bestemmer graden af flowturbulens (især, afstanden fra rørvæggen osv.).
Differentialligning for strømningskontinuitet for ustabil bevægelse af en komprimerbar væske. Differentialligning for kontinuiteten af en inkompressibel væskestrøm.
Flowkonstantligning n Disse udtryk repræsenterer strømningskontinuitetsligningen (densitet) i dens integrerede form for stabil bevægelse. Denne ligning kaldes også konstantstrømsligningen eller materialestrømsbalancen. 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
Eulers differentialligninger for bevægelse n Ligningssystemet (II, 46), under hensyntagen til udtryk (II, 47), er Eulers differentialligninger for bevægelse for en jævn strøm. (II, 46) (II, 47)
Bernoullis ligning n n Bernoullis ligning for en ideel væske Mængden kaldes det totale hydrodynamiske hoved, eller blot det hydrodynamiske hoved.
Derfor, ifølge Bernoulli-ligningen, forbliver det hydrodynamiske hoved uændret for alle tværsnit af en konstant strøm af en ideel væske. z - nivelleringshøjde, også kaldet geometrisk, eller højde, tryk (hg), repræsenterer den specifikke potentielle energi af positionen ved et givet punkt (et givet afsnit); - trykhøjde (hpress), eller piezometrisk hoved, karakteriserer den specifikke potentielle energi af tryk på et givet punkt (et givet afsnit). Summen z+, kaldet det totale hydrostatiske, eller blot statiske hoved (hst), udtrykker derfor den samlede specifikke potentielle energi ved et givet punkt (et givet afsnit).
Bernoullis ligning n n Således, ifølge Bernoullis ligning, i en ideel væskes konstante bevægelse, ændres summen af hastighed og statiske hoveder, svarende til det hydrodynamiske hoved, ikke, når man bevæger sig fra et strømningstværsnit til et andet. Således er Bernoulli-ligningen et specialtilfælde af loven om energibevarelse og udtrykker strømmens energibalance.
VÆSKEHÅNDTERING n 1. 2. 3. 4. 5. Væskehåndtering Fortrængningspumper Design af fortrængningspumper Centrifugalpumper Centrifugalpumpedesign Andre typer pumper. Sifoner
BEVÆGELSE AF VÆSKER Afhængig af pumpens funktionsprincip kan en forøgelse af væskens energi og tryk udføres: 1. i fortrængningspumper ved at fortrænge væsken fra pumpens lukkede rum ved at legemer bevæger sig frem og tilbage. eller roterende; 2. i vinge- eller centrifugalpumper - centrifugalkraften, der opstår i væsken under rotationen af pumpehjulene; 3. i hvirvelpumper - intensiv dannelse og ødelæggelse af hvirvler, der opstår under rotationen af pumpehjulene; 4. i jetpumper - ved en bevægelig stråle af luft, damp eller vand; 5. i gasløfter - dannelsen af skum, når luft eller gas tilføres væsken; 6. i installationer og sifoner - ved luft-, gas- eller damptryk på væsken.
Ris. III-8. ventil design. I - kugleventil. 1 - krop; 2 - ventil; 3 - dæksel. II - klapventil. 1 - dæksel; 2 - sadel.
Membranpumper (membran) Fig. III-9. Membranpumpe: 1 - hus; 2 - ventiler; 3 - cylinder; 4 - stempel; 5 - diafragma (membran).
Centrifugalpumper III-13 Fig. III-13. Skema af en centrifugalpumpe: 1 - indløbsventil; 2 - sugerørledning; 3 - pumpehjul; 4 - aksel; 5 - krop; 6 - ventil; 7 - kontraventil; 8 - udledningsrørledning.
Typer af pakdåser n n I – pakdåse med hydraulisk lås: 1 – lanterne; 2 - pakdåse. II - pakdåse til syrer: 1, 2 - ringformede hulrum; 3, 4 - udløbshuller. III - fjederkirtel: 1 - pakning; 2 - forår.
Tætningsfri pumpe n 1 hus, 2 - dæksel, 3 - pumpehjul, 4 - kappebøsning, 5 - formet bøsning, 6 - bøsning, 7 - venstre skive, 8 - studs, 9 - højre skive, 10 - trækstang, 11 - fjeder , 12 - skaft, 13, 14 - ringe.
Monteju. Ris. III-8. Monteju: 1 - påfyldningsrør; 2, 3, 4, 5, 8 - kraner; 6 - manometer; 7 - rør til at klemme
Jet pumper. Damppumpe. Ris. III-22. Damppumpe. 1 - dampfitting; 2 - dampdyse; 3 - blandingsdyse; 4 - sugekammer; 5 - sugefitting; 6 - diffuser; 7 - udledningsfitting; 8 - kondensatfitting; 9, 10 - kontraventiler.
Vandstrålepumpe. III-22 Fig. III-22. Vandstrålepumpe. 1 - dyse; 2 - hul; 3 - sugerørledning; 4 1 - dyse; 2 - hul; 3 - sugefitting rørledning; 4 - montering III-23
Luftløftdiagram Fig. III-24. Ordningen for luftliften: 1, 2 - rør; 3 - mixer; 4 - separator III-24
Luftlifte (luftlifte) og sifoner Fig. III-25. Luftløftesystemer 1 - luftrør; 2 - forsyningsrør til blandingen; 3 - mixer. Ris. III-26. Sifoner. 1 - reservoir; 2 - sifonrør; 3, 4, 5 - kraner, 6 - visningskanal
Bevægelse og kompression af gasser (kompressormaskiner) n n n n 1. Generel information 2. Stempelkompressorer 3. Roterende kompressorer og blæsere 4. Centrifugalmaskiner 5. Aksialventilatorer og kompressorer 6. Skruekompressorer 7. Vakuumpumper applikationer af kompressormaskiner og kompressormaskiner forskellige typer
BEVÆGELSE OG KOMPRESSERING AF GASSER (KOMPRESSORMASKINER) n n n n Generel information Maskiner designet til at flytte og komprimere gasser kaldes kompressormaskiner. Afhængigt af kompressionsgraden skelnes følgende typer af kompressormaskiner: ventilatorer (3. 0) - for at skabe høje tryk; vakuumpumper - til opsugning af gasser ved et tryk under atmosfærisk.
Stempelkompressorer n Ettrins horisontal enkeltvirkende kompressor Fig. IV-1. Ordninger af et-trins stempelkompressorer: a - enkelt-cylindret enkeltvirkende; b - enkeltcylindret dobbelthandling; i - to-cylindret enkelt handling. 1 = cylinder; 2 - stempel; 3 - sugeventil; 4 - udledningsventil; 5 - plejlstang; 6 - krank; 7 - svinghjul; 8 - skyder (krydshoved)
Flertrins kompression. Ris. IV-2. Ordninger af flertrins stempelkompressorer. a, b, c - med kompressionstrin i separate cylindre (a - samtidig udførelse; b - to-rækket udførelse; c - med et V-formet arrangement af cylindre); g - med et differentialstempel: 1 - cylinder; 2 - stempel; 3 - sugeventil; 4 - udledningsventil; 5 - plejlstang; 6 - skyder (krydshoved); 7 - krank; 8 - svinghjul; 9 - mellemkøler.
Turboblæsere. Ris. IV-8. Ordning af en flertrins turboblæser. 1 - krop; 2 - pumpehjul; 3 - styreapparat; 4 - kontraventil. Ris. IV-9. Entropidiagram af gaskompression i en turboblæser
Adskillelse af inhomogene systemer V. Adskillelse af inhomogene systemer 1. Inhomogene systemer og metoder til deres adskillelse 2. Adskillelse af væskesystemer 2. Materialebalance i adskillelsesprocessen Filtreringsbafler 7. Filterarrangement
Kontinuerlig nybygger Fig. IV-3. Bundfældningstank med kontinuerlig virkning med en rækkeblander 1 – hus; 2 - ringformet sliske; 3 - mixer; 4 - klinger med slag; 5 - rør til forsyning af den indledende suspension; 6 - fitting til output af klaret væske; 7 - aflæsningsanordning til sediment (slam); 8 - elmotor.
Ris. V-6. Settler af kontinuerlig handling med koniske hylder; 1 - beslag til forsyning af suspensionen, der skal adskilles; 2 - koniske hylder; 3 - beslag til fjernelse af slam; 4 - kanaler til dræning af den klarede væske; 5 - fitting til output af klaret væske
Ris. V-7. Kontinuerlig bundfældningstank til adskillelse af suspensioner. 1 - fitting til levering af emulsioner; 2 - perforeret skillevæg; 3 - rørledning til fjernelse af lysfasen; 4 - rørledning til fjernelse af den tunge fase; 5 anordning til at bryde sifonen.
B. FILTRATION V-8. Skema for filtreringsprocessen. 1 - filter; 2 - filtreringspartition; 3 suspension; 5 sediment
Filterarrangement Fig. V-10. Nutsch arbejder under tryk op til 3 atm. 1 - krop; 2 - turbine; 3 - aftageligt dæksel; 4 - filtrerende bund; 5 - filtreringspartition; 6 - understøttende skillevæg; 7 - beskyttende mesh; 8 - ringformet skillevæg; 9 - beslag til forsyning af ophænget; 10 - armatur til tilførsel af trykluft; 11 - fitting til fjernelse af filtratet; 12 - sikkerhedsventil
tromle filtre. Ris. V-13. Funktionsskema for et tromlevakuumfilter med en ydre filtreringsoverflade. 1 - tromle; 2 - forbindelsesrør; 3 - koblingsudstyr; 4 - tank til suspension; 5 - gyngende mixer; 6, 8 - hulrum i koblingsudstyret; 7 - sprøjteanordning; 9 - endeløs tape; 10 - styrerulle; 11, 13 - hulrum i koblingsudstyret, der kommunikerer med kilden til trykluft; 12 - kniv til fjernelse af bundfald.
C. Centrifugering D. Adskillelse af gassystemer (gasrensning) VI. Blanding i flydende medier B. Centrifugering 1. Grundlæggende bestemmelser 2. Design af centrifuger D. Adskillelse af gassystemer (gasrensning) 1. Generel information 2. Gravitationsgasrensning 3. Gasrensning under påvirkning af inerti- og centrifugalkræfter 4. Gas rensning ved filtrering 5. Vådgasvaskning 6. Elgasvaskning VI. Omrøring i flydende medier 1. Generel information 2. Mekanisk omrøring 3. Mekaniske omrøringsanordninger
Enheden af centrifuger n Tre-søjle centrifuger. Ris. V-14. Tre-søjlet centrifuge. 1 - perforeret rotor; 2 - støttekegle; 3 - log; 4 - bunden af rammen; 5 faste huse; 6 - husdæksel; 7 - seng; 8 - tryk; 9 - kolonne; 10 - håndbremse.
Hængende centrifuger. Ris. V-15. Hængende centrifuge. 1 - rørledning til forsyning af suspensionen; 2 - rotor med solide vægge; 3 - aksel; 4 - fast hus; , 5 fittings til væskefjernelse; 6 - konisk dæksel; 7 - forbinder ribben
Horisontale centrifuger med en knivanordning til fjernelse af sediment. Ris. V-16. Horisontal centrifuge med blad til fjernelse af sediment. 1 - perforeret rotor; 2 - rør til forsyning af suspensionen; 3 - hylster; 4 - montering til fjernelse af center; 5 - kniv; 6 - hydraulisk cylinder til at løfte kniven; 7 skrå sliske; 8 - kanal til sedimentfjernelse
Centrifuger med pulserende stempel til slamudledning. Ris. V-17. Centrifuge med pulserende stempel til slamudledning. 1 - rør til suspensionens indtag; 2 koniske tragte; 3 - perforeret rotor; 4 - metalslidset sigte; 5 - stempel; 6 - montering til fjernelse af center; 7 - kanal til fjernelse af sediment; 8 - lager; 9 - hul aksel; 10 - en disk, der bevæger sig frem og tilbage
Centrifuger med skrueanordning til aflæsning af sediment. Ris. V-18. Centrifuge med skrueanordning til aflæsning af sediment. 1 - ydre rør; 2, 4 - hul til passage af suspensionen; 3 - indre rør; 5 - konisk rotor med solide vægge; 6 - cylindrisk basis af skruen; 7 - snegl; 8 - hylster; 9 - hule stifter; 10 - huller til sedimentpassage; 11 - sedimentkammer; 12 - hul til passage af centratet; 13 – centerkammer.
Centrifuger med inerti slamudledning. Ris. V-19. Centrifuge med inertial aflæsning af sediment. 1 - tragt til modtagelse af suspensionen; 2 - rotor; 3 - kanal til fjernelse af væskefasen; 4 - kanal til fjernelse af den faste fase; 6 - snegl.
Væskeudskillere. Ris. V-20. Væskeudskiller af skivetype. 1 - rør til tilførsel af emulsionen; 2 - plader; 3 - hul til dræning af en tungere væske; 4 - huller til dræning af en lettere væske; 5 - ribben.
1. 2. 3. 4. 5. SEPARATION AF GASSYSTEMER (RENSNING AF GAS) Der skelnes mellem følgende metoder til gasrensning: sedimentation under påvirkning af tyngdekraften (gravitationsrensning); sedimentation under påvirkning af inerti, især centrifugalkræfter; filtrering; våd rengøring; aflejring under påvirkning af elektrostatiske kræfter (elektrisk
Gravitationsgasrensning Støvsætningskamre. Ris. V-21. Støvkammer. 1 - kamera; 2 - vandrette skillevægge (hylder); 3 reflekterende baffel; 4 - døre.
Rensning af gasser under påvirkning af inerti- og centrifugalkræfter Inertielle støvsamlere. Ris. V-22. Inertial jalousi støvsamler. 1 - primær jalousil støvsamler; 2 - cyklon; 3 - grenrør til renset gas; 5 - støvudløbsrør.
Cyklonen Fig. V-23. Cyklon design NIIOgaz. 1 - krop; 2 - konisk bund; 3 - dæksel: 4 - indløbsrør; 5 - støvsamler; 6 - udstødningsrør.
Battericyklon V-24. V-25. Ris. V-26. Element af en direktestrøms battericyklon. 1 - vridningsanordning; 2 indløbsrør; 3 - ringformet slidset mellemrum; 4 - udstødningsrør.
Rensning af gasser ved filtrering Afhængigt af typen af filterskillevæg skelnes følgende filtre til gasser: a) med fleksible porøse skillevægge lavet af naturlige, syntetiske og mineralske fibre (stofmaterialer), ikke-vævede fibermaterialer (filt, pap, osv.), porøse pladematerialer gummi, polyurethanskum osv.), metalstoffer; b) med halvstive porøse skillevægge (lag af fibre, spåner, net); c) med stive porøse skillevægge fremstillet af granulerede materialer (porøst keramik, plast, sintret eller presset metalpulver osv.); d) med granulerede lag af koks, grus, kvartssand osv.
Filtre med fleksible porøse skillevægge. Ris. V-27. Posefilter med mekanisk rystning og stof tilbageblæsning. I-IV - filtersektioner; 1, 9 - fans; 2 - indløbsgaskanal; 3 - kamera; 4 - ærmer; 5 - distributionsnet; 6, 8 - drosselventiler; 7 - udstødningsrør; 10 - rystemekanisme; 11 - ramme; 12 - snegl; 13 - sluse.
Filtre med stive porøse bafler Sintret filter Fig. V-28. Metal-keramisk filter. 1 - krop; 2 - metalærmer; 3 - gitter; 4 - indløbsfitting; 5 - stikkontakt; 6 - trykluftsamler; 7 - bunker.
Filtre med granulære lag. Ris. V-29. Kontinuerligt filter med et bevægeligt lag af granulært filtermateriale. 1 - krop; 2 - filtreringspartition; 3 - filtreringsmateriale; 4 indløbsfitting; 5 - stikkontakt; 6 - skodder; 7 - foderautomater.
V-34
BLANDING I FLYDENDE MEDIER Blandingsmetoder. Uanset hvilket medium der blandes med en flydende - gas, flydende eller fast bulkstof - er der to hovedmetoder til at blande i flydende medier: mekanisk (ved hjælp af blandere af forskellig udformning) og pneumatisk (komprimeret luft eller inert gas). Derudover anvendes blanding i rørledninger og blanding med dyser og pumper.
Forord
Introduktion
1. Faget kemisk teknologi og kursets mål
2. Klassificering af processer
3. Materiale- og energiberegninger
Generelle begreber om materialebalance. Produktion. Ydeevne. Intensiteten af produktionsprocesser. Energibalance. Kraft og effektivitet.
4. Dimension af fysiske mængder
DEL ET. HYDRODYNAMISKE PROCESSER
Kapitel et. Grundlæggende om hydraulik
A. Hydrostatik)