Podstawowe procesy i aparatura. Procesy i aparatura technologii chemicznej
LITERATURA 1. Kasatkin A. G. Podstawowe procesy i aparatura technologii chemicznej. wyd. 9, M.: Chemia. 1973 – 754 s. 2. Planovsky A. N., Nikolaev P. I. Podstawowe procesy i aparatura technologii chemicznej i petrochemicznej. wyd. 2., M.: Chemia. 1972 – 493 s. 3. Podstawowe procesy i aparatura technologii chemicznej: Podręcznik projektowania / G. S. Borysow, wiceprezes Brykov, Yu. I. Dytnersky i inni, wyd. Yu I. Dytnersky. wyd. 2., M.: Chemia. 1991 – 496 s. 4. Aksartov M. M. Podstawowe procesy i aparatura technologii chemicznej. Kurs wykładowy. Wydawnictwo Kar. IG w 1-2 tonach.
Ogólne zasady analiza i obliczanie procesów i aparatury I. Informacje ogólne 1. Przedmiot kursu „Procesy i aparatura” 2. Powstanie i rozwój nauki o procesach i aparaturze 3. Klasyfikacja podstawowych procesów 4. Ogólne zasady analizy i obliczania procesów procesy i aparatura 5. Różne systemy jednostki miary wielkości fizyczne
Klasyfikacja podstawowych procesów n n n Procesy hydromechaniczne, których prędkość wyznaczają prawa hydrodynamiki – nauka o ruchu cieczy i gazów. Procesy termiczne zachodzące z prędkością określoną prawami wymiany ciepła - nauka o metodach dystrybucji ciepła. Procesy przenoszenia masy (dyfuzji), charakteryzujące się przeniesieniem jednego lub większej liczby procesów chemicznych (reakcji), które zachodzą z szybkością określoną przez prawa kinetyki chemicznej. składniki mieszaniny początkowej z jednej fazy do drugiej poprzez granicę faz. Procesy mechaniczne opisane prawami mechaniki ciała stałego.
Według sposobu organizacji procesy dzielą się na: 1. 2. 3. Procesy okresowe realizowane są w urządzeniach, do których w określonych odstępach czasu ładowane są surowce; Po ich przetworzeniu z tych urządzeń rozładowywane są produkty finalne. Procesy ciągłe realizowane są w urządzeniach przepływowych. Połączone procesy. Należą do nich procesy ciągłe, których poszczególne etapy realizowane są okresowo, lub procesy okresowe, których jeden lub więcej etapów przebiega w sposób ciągły.
Ze względu na rozkład czasów przebywania wyróżnia się: 1. 2. 3. 4. W idealnych aparatach wyporowych wszystkie cząstki poruszają się w zadanym kierunku; bez mieszania się z cząstkami poruszającymi się z przodu i z tyłu oraz całkowitego wypierania cząstek przed strumieniem. W idealnych aparatach mieszających dochodzące cząstki są natychmiast całkowicie mieszane z cząstkami tam znajdującymi się, to znaczy są równomiernie rozmieszczone w całej objętości aparatu. Rzeczywistymi urządzeniami pracującymi w sposób ciągły są urządzenia typu pośredniego. Procesy można klasyfikować również ze względu na zmianę ich parametrów (prędkości, temperatury, stężenia itp.) w czasie. Na tej podstawie procesy dzieli się na ustalone (stacjonarne) i niestacjonarne (niestacjonarne, czyli przejściowe).
Procesy hydromechaniczne. II. Podstawy hydrauliki. Ogólne zagadnienia hydrauliki stosowanej w urządzeniach chemicznych 1. Podstawowe definicje 2. Niektóre właściwości fizyczne ciecze A. Hydrostatyka 3. Różniczkowe równania równowagi Eulera 4. Podstawowe równania hydrostatyki 5. Niektóre praktyczne zastosowania podstawowego równania hydrostatyki
n Prawo tarcia wewnętrznego Newtona Napięcie powierzchniowe wyraża się w jednostkach: w układzie SI [ν] = [j/m 2] = [n m/m] = [n/m] w układzie CGS ] = erg/cm 2] = [din/cm 2] w systemie MKGSS] = kgf m/m 2] = kgf/m]
Dla każdego punktu płynu w stanie spoczynku suma wysokości poziomowania i ciśnienia piezometrycznego jest wartością stałą. (II, 18) (II, 18 d) n Ostatnie równanie jest wyrazem prawa Pascala, zgodnie z którym ciśnienie wytworzone w dowolnym punkcie spoczynkowej nieściśliwej cieczy przenosi się jednakowo na wszystkie punkty jej objętości.
Niektóre praktyczne zastosowania podstawowego równania hydrostatyki Warunki równowagi w naczyniach połączonych: Rys. II-4. Warunki równowagi w naczyniach połączonych: a – ciecz jednorodna; b – ciecze różne (niemieszalne).
W otwartych lub zamkniętych naczyniach połączonych pod tym samym ciśnieniem, wypełnionych jednorodną cieczą, jej poziomy znajdują się na tej samej wysokości, niezależnie od kształtu i przekroju naczyń
Ryż. II-5. Aby określić wysokość uszczelnienia hydraulicznego w stale pracującym separatorze cieczy Rys. II-6. Pneumatyczny miernik poziomu cieczy
PROCESY HYDROMECHANICZNE. B. Hydrodynamika 1. Podstawowe charakterystyki ruchu płynów 2. Równanie ciągłości (ciągłości) przepływu 3. Równania różniczkowe ruchu Eulera 4. Równania różniczkowe ruchu Naviera-Stokesa 5. Równanie Bernoulliego 6. Niektóre praktyczne zastosowania równania Bernoulliego 7. Ruch ciał w cieczach 8. Ruch cieczy przez stacjonarne warstwy ziarniste i porowate 9. Hydrodynamika wrzących (upłynnionych) warstw ziarnistych 10. Elementy hydrodynamiki przepływów dwufazowych 11. Struktura przepływów i rozkład czasu przebywania cieczy w aparacie
Promień hydrauliczny Promień hydrauliczny r (m) rozumiany jest jako stosunek powierzchni zalanego odcinka rurociągu lub kanału, przez który przepływa ciecz, czyli czynnego przekroju przepływu, do obwodu zwilżonego: (II , 26)
Średnica zastępcza jest równa średnicy hipotetycznego rurociągu kołowego, dla którego stosunek powierzchni S do obwodu zwilżonego P jest taki sam, jak dla danego rurociągu nieokrągłego.
Przepływy stałe i niestałe. Ruch cieczy jest stały lub stacjonarny, jeżeli prędkości cząstek przepływu, a także wszystkie inne czynniki wpływające na jego ruch (gęstość, temperatura, ciśnienie itp.) nie zmieniają się w czasie w każdym stałym punkcie w przestrzeni, przez którą przepływa ciecz. W tych warunkach dla każdej sekcji przepływu natężenie przepływu płynu jest stałe w czasie.
Sposoby ruchu płynów. n n Ruch, w którym wszystkie cząstki cieczy poruszają się po równoległych trajektoriach, nazywany jest strumieniem lub laminarnym. Ruch nieuporządkowany, w którym poszczególne cząstki płynu poruszają się po zawiłych, chaotycznych trajektoriach, podczas gdy cała masa płynu jako całość porusza się w jednym kierunku, nazywa się turbulentnym.
Kryterium Reynoldsa (Re) n Kryterium Re jest miarą zależności pomiędzy siłami lepkości i bezwładności w poruszającym się przepływie.
Prawo Stokesa Równanie jest prawem Stokesa, wyrażającym paraboliczny rozkład prędkości w przekroju rurociągu podczas ruchu laminarnego.
Równanie Poiseuille'a n Przy przepływie laminarnym w rurze średnia prędkość płynu jest równa połowie prędkości wzdłuż osi rury.
Lepkość turbulentna n Lepkość turbulentna, w odróżnieniu od zwykłej lepkości, nie jest stałą fizykochemiczną określoną przez rodzaj cieczy, jej temperaturę i ciśnienie, ale zależy od prędkości cieczy i innych parametrów określających stopień turbulencji przepływu (w w szczególności odległość od ściany rury itp.).
Równanie różniczkowe ciągłości przepływu dla nieustalonego ruchu płynu ściśliwego. Równanie różniczkowe ciągłości dla przepływu płynu nieściśliwego.
Równanie stałego przepływu n Wyrażenia te reprezentują równanie ciągłości (gęstości) przepływu w jego postaci całkowej dla ruchu ustalonego. Równanie to nazywane jest również równaniem stałego przepływu lub bilansem przepływu materiału. 1 w 1 S 1 = 2 w 2 S 2 = 3 w 3 S 3 M 1 = M 2 = M 3 n Prędkości spadającej cieczy w różnych przekrojach rurociągu są odwrotnie proporcjonalne do powierzchni tych odcinków. w 1 S 1 = w 2 S 2 = w 3 S 3 = stała Q 1 = Q 2 = Q 3
Równania różniczkowe ruchu Eulera n Układ równań (II, 46) uwzględniający wyrażenia (II, 47) to równania różniczkowe ruch idealnego płynu Eulera dla stałego przepływu. (II, 46) (II, 47)
Równanie Bernoulliego n n Równanie Bernoulliego dla płynu idealnego Wielkość tę nazywa się całkowitym ciśnieniem hydrodynamicznym lub po prostu ciśnieniem hydrodynamicznym.
W konsekwencji, zgodnie z równaniem Bernoulliego, dla wszystkich przekrojów ustalonego przepływu płynu idealnego ciśnienie hydrodynamiczne pozostaje niezmienione. z - wysokość niwelacyjna, zwana także geometryczną, czyli wysokość, ciśnienie (hg), reprezentuje konkretną energię potencjalną położenia w danym punkcie (danym przekroju); – ciśnienie ciśnienia (hpress), czyli ciśnienie piezometryczne, charakteryzuje konkretną energię potencjalną ciśnienia w danym punkcie (danym przekroju). Suma z+, zwana całkowitą hydrostatyczną lub po prostu statyczną wysokością podnoszenia (hst), wyraża zatem całkowitą energię potencjalną właściwą w danym punkcie (danym przekroju).
Równanie Bernoulliego n n Zatem, zgodnie z równaniem Bernoulliego, podczas ustalonego ruchu płynu idealnego suma prędkości i ciśnienia statycznego, równa ciśnieniu hydrodynamicznemu, nie zmienia się przy przejściu z jednego przekroju przepływu do drugiego. Zatem równanie Bernoulliego jest szczególnym przypadkiem prawa zachowania energii i wyraża bilans energetyczny przepływu.
RUCH CIECZY n 1. 2. 3. 4. 5. Ruch cieczy Pompy wyporowe Budowa pomp wyporowych Pompy odśrodkowe Budowa pomp odśrodkowych Inne typy pomp. Syfony
PRZEPŁYW CIECZY W zależności od zasady działania pompy zwiększenie energii i ciśnienia cieczy można przeprowadzić: 1. w pompach objętościowych - poprzez wyparcie cieczy z zamkniętej przestrzeni pompy poruszającymi się ciałami tam i z powrotem lub obrotowy; 2. w pompach łopatkowych lub odśrodkowych - siła odśrodkowa powstająca w cieczy podczas obrotu kół łopatkowych; 3. w pompach wirowych - intensywne powstawanie i niszczenie wirów powstających podczas obrotu wirników; 4. w pompach strumieniowych – poruszający się strumień powietrza, pary lub wody; 5. w podnośnikach gazowych - powstawanie piany podczas dostarczania do cieczy powietrza lub gazu; 6. w monteju i syfonach - ciśnienie powietrza, gazu lub pary na ciecz.
Ryż. III-8. Projekty zaworów. I – zawór kulowy. 1 - ciało; 2 – zawór; 3 – okładka. II – zawór klapowy. 1 – pokrywa; 2 – siodło.
Pompy membranowe (membranowe) Ryc. III-9. Pompa membranowa: 1 – obudowa; 2 – zawory; 3 – cylinder; 4 – tłok; 5 – membrana (membrana).
Pompy odśrodkowe III-13 Rys. III-13. Schemat pompy odśrodkowej: 1 – zawór wlotowy; 2 - rurociąg ssący; 3 – wirnik; 4 – wał; 5 – korpus; 6 – zawór; 7 – zawór zwrotny; 8 – rurociąg odprowadzający.
Rodzaje uszczelek n n I – uszczelka z uszczelnieniem hydraulicznym: 1 – latarnia; 2 – uszczelka olejowa. II – dławik na kwasy: 1, 2 – wnęki pierścieniowe; 3, 4 – otwory wylotowe. III – uszczelka sprężyny: 1 – uszczelka; 2 – wiosna.
Pompa bezuszczelkowa n 1 korpus, 2 – pokrywa, 3 – wirnik, 4 – tuleja obudowy, 5 – tuleja kształtowa, 6 – tuleja, 7 – lewa tarcza, 8 – sworzeń, 9 – prawa tarcza, 10 – drążek kierowniczy, 11 – sprężyna , 12 – wał, 13, 14 – pierścienie.
Montaju. Ryż. III-8. Montaż: 1 – rura napełniająca; 2, 3, 4, 5, 8 – krany; 6 – manometr; 7 – rury do tłoczenia
Pompy strumieniowe. Pompa parowa. Ryż. III-22. Pompa parowa. 1 – armatura parowa; 2 – dysza parowa; 3 – dysza mieszająca; 4 - komora ssąca; 5 – króciec ssący; 6 - dyfuzor; 7 – armatura spustowa; 8 – armatura kondensatu; 9, 10 - zawory zwrotne.
Pompa wodna. III-22 Ryc. III-22. Pompa wodna. 1 – dysza; 2 – otwór; 3 – rurociąg ssawny; 4 1 – dysza; 2 – otwór; 3 – rurociąg z przyłączem ssawnym; 4 - okucie III-23
Schemat wyciągu powietrznego Ryc. III-24. Schemat wyciągu powietrznego: 1, 2 – rury; 3 – mikser; 4 - separator Rys. III-24
Windy powietrzne (windy) i syfony Ryc. III-25. Systemy podnoszenia powietrza 1 – przewód powietrzny; 2 – rura doprowadzająca mieszaninę; 3 – mikser. Ryż. III- 26. Syfony. 1 – zbiornik; 2 – rura syfonowa; 3, 4, 5 – krany, 6 – kanał inspekcyjny
Ruch i sprężanie gazów (maszyny kompresorowe) n n n n 1. Informacje ogólne 2. Sprężarki tłokowe 3. Sprężarki rotacyjne i dmuchawy gazu 4. Maszyny odśrodkowe 5. Wentylatory osiowe i sprężarki 6. Sprężarki śrubowe 7. Pompy próżniowe 8. Porównanie i zastosowania sprężarek maszyny różnego typu
RUCH I SPRĘŻANIE GAZÓW (MASZYNY SPRĘŻAROWE) n n n n Informacje ogólne Maszyny przeznaczone do przemieszczania i sprężania gazów nazywane są maszynami sprężarkowymi. W zależności od stopnia sprężania wyróżnia się następujące typy maszyn sprężarkowych: wentylatory (3, 0) - do wytwarzania wysokich ciśnień; pompy próżniowe - do zasysania gazów pod ciśnieniem niższym od atmosferycznego.
Sprężarki tłokowe n Jednostopniowa pozioma sprężarka jednostronnego działania Rys. IV-1. Schematy jednostopniowych sprężarek tłokowych: a – jednocylindrowe, jednostronnego działania; b – jednocylindrowy, dwustronnego działania; c – dwucylindrowy jednostronnego działania. 1 = cylinder; 2 – tłok; 3 – zawór ssący; 4 – zawór spustowy; 5 – korbowód; 6 – korba; 7 – koło zamachowe; 8 – suwak (poprzeczka)
Kompresja wielostopniowa. Ryż. IV-2. Schematy wielostopniowych sprężarek tłokowych. a, b, c – ze stopniami sprężania w oddzielnych cylindrach (a – konstrukcja symultaniczna; b – konstrukcja dwurzędowa; c – z układem cylindrów w kształcie litery V); d – z tłokiem różnicowym: 1 – cylinder; 2 – tłok; 3 – zawór ssący; 4 – zawór spustowy; 5 – korbowód; 6 – suwak (poprzeczka); 7 – korba; 8 – koło zamachowe; 9 – lodówka pośrednia.
Dmuchawy turbogazowe. Ryż. IV-8. Schemat wielostopniowej dmuchawy turbogazowej. 1 – korpus; 2 – wirnik; 3 – łopatka kierująca; 4 – zawór zwrotny. Ryż. IV-9. Wykres entropijny sprężania gazu w dmuchawie turbogazowej
Rozdzielanie układów niejednorodnych V. Rozdzielanie układów niejednorodnych 1. Układy heterogeniczne i metody ich rozdzielania 2. Rozdzielanie układów ciekłych 2. Bilans materiałowy procesu rozdzielania A. Osadzanie 3. Szybkość sedymentacji ograniczonej (sedymentacja) 4. Osadniki B Filtracja 5. Informacje ogólne 6. Przegrody filtracyjne 7. Układ filtrów
Osadnik ciągły Rys. IV-3. Osadnik ciągły z mieszadłem zgarniającym 1 – obudowa; 2 – rowek pierścieniowy; 3 - mieszadło; 4 – łopatki z łopatkami; 5 – rura doprowadzająca zawiesinę wstępną; 6 – armatura do usuwania klarownej cieczy; 7 – urządzenie rozładowujące osad (szlam); 8 – silnik elektryczny.
Ryż. V-6. Osadnik ciągły ze stożkowymi półkami; 1 – przyłącze do zasilania wydzielonego zawieszenia; 2 – półki stożkowe; 3 – armatura do odwadniania osadów; 4 – kanały do odprowadzania klarowanej cieczy; 5 – armatura do usuwania klarownej cieczy
Ryż. V-7. Osadnik ciągły do oddzielania zawiesin. 1 – armatura do podawania emulsji; 2 – przegroda perforowana; 3 – rurociąg do usuwania fazy lekkiej; 4 – rurociąg do usuwania fazy ciężkiej; 5 urządzenie do rozbijania syfonu.
B. FILTROWANIE Rys. V-8. Schemat procesu filtracji. 1 – filtr; 2 – przegroda filtra; 3 zawieszenie; 5 osad
Układ filtrów Rys. V-10. Nutsch pracujący pod ciśnieniem do 3 atm. 1 – korpus; 2 – turbina; 3 - zdejmowana pokrywa; 4 – dno filtra; 5 – przegroda filtra; 6 – przegroda nośna; 7 – siatka ochronna; 8 – przegroda pierścieniowa; 9 – przyłącze do zasilania zawieszenia; 10 – przyłącze do zasilania sprężonym powietrzem; 11 – armatura do usuwania filtratu; 12 – zawór bezpieczeństwa
Filtry bębnowe. Ryż. V-13. Schemat działania bębnowego filtra próżniowego z powierzchnia zewnętrzna filtracja. 1 – bęben; 2 – rura łącząca; 3 – rozdzielnica; 4 – zbiornik na zawiesinę; 5 – mieszalnik wahadłowy; 6, 8 - wnęki urządzenia dystrybucyjnego; 7 – urządzenie natryskowe; 9 – taśma bez końca; 10 – rolka prowadząca; 11, 13 – wnęki urządzenia dystrybucyjnego komunikującego się ze źródłem sprężonego powietrza; 12 – nóż do usuwania osadu.
B. Wirowanie D. Rozdzielanie układów gazowych (oczyszczanie gazów) VI. Mieszanie w ośrodkach ciekłych B. Wirowanie 1. Podstawowe zasady 2. Konstrukcja wirówek D. Rozdzielenie układów gazowych (oczyszczanie gazów) 1. Informacje ogólne 2. Oczyszczanie grawitacyjne gazów 3. Oczyszczanie gazów pod działaniem sił bezwładności i odśrodkowych 4 Oczyszczanie gazów metodą filtracji 5. Oczyszczanie gazów na mokro 6. Elektryczne oczyszczanie gazów VI. Mieszanie w mediach płynnych 1. Informacje ogólne 2. Mieszanie mechaniczne 3. Urządzenia mieszające mechaniczne
Projektowanie wirówek n Wirówki trójkolumnowe. Ryż. V-14. Wirówka trójkolumnowa. 1 – wirnik perforowany; 2 – stożek nośny; 3 – opóźnienie; 4 – dół ramy; 5 obudowa stała; 6 – pokrywa obudowy; 7 – łóżko; 8 – przyczepność; 9 – kolumna; 10 – hamulec ręczny.
Wiszące wirówki. Ryż. V-15. Wirówka podwieszana. 1 - rurociąg do dostarczania zawiesiny; 2 – wirnik ze ścianami pełnymi; 3 – wał; 4 – obudowa stała; , 5 armatura do usuwania cieczy; 6 – pokrywa stożkowa; 7 – żebra łączące
Wirówki poziome z urządzeniem nożowym do usuwania osadu. Ryż. V-16. Wirówka pozioma z urządzeniem nożowym do usuwania osadu. 1 – wirnik perforowany; 2 – rura doprowadzająca zawiesinę; 3 – obudowa; 4 – armatura do usuwania odchodów; 5 – nóż; 6 – siłownik hydrauliczny do podnoszenia noża; 7 pochylona rynna; 8 – kanał do usuwania osadów
Wirówki z pulsującym tłokiem do odprowadzania osadu. Ryż. V-17. Wirówka z pulsującym tłokiem do usuwania osadu. 1 – rura doprowadzająca zawiesinę; 2 lejki stożkowe; 3 – rotor perforowany; 4 – metalowe sito szczelinowe; 5 – tłok; 6 – armatura do usuwania odchodów; 7 – kanał do usuwania osadów; 8 – pręt; 9 – wał drążony; 10 – dysk poruszający się tam i z powrotem
Wirówki z urządzeniem śrubowym do rozładunku osadu. Ryż. V-18. Wirówka z urządzeniem śrubowym do usuwania osadu. 1 – rura zewnętrzna; 2, 4 – otwór na przejście zawieszenia; 3 – rura wewnętrzna; 5 – wirnik stożkowy o pełnych ściankach; 6 – cylindryczna podstawa świdra; 7 – ślimak; 8 – obudowa; 9 – wydrążone kołki; 10 – otwory do przepuszczania osadów; 11 – komora na osad; 12 – otwór do przejścia odcieku; 13 – komora na nadsącz.
Wirówki z inercyjnym odprowadzaniem osadu. Ryż. V-19. Wirówka z inercyjnym odprowadzaniem osadu. 1 – lejek do zawieszenia; 2 – wirnik; 3 – kanał do usuwania fazy ciekłej; 4 – kanał do usuwania fazy stałej; 6 – ślimak.
Separatory cieczy. Ryż. V-20. Separator cieczy typu dyskowego. 1 – rura do podawania emulsji; 2 – talerze; 3 – otwór do spuszczania cięższej cieczy; 4 – otwory do odprowadzania większej ilości wody lekki płyn; 5 – żebra.
1. 2. 3. 4. 5. ODDZIELENIE UKŁADÓW GAZOWYCH (OCZYSZCZANIE GAZU) Wyróżnij następujące metody oczyszczanie gazów: sedymentacja pod wpływem grawitacji (oczyszczanie grawitacyjne); sedymentacja pod wpływem sił bezwładności, w szczególności sił odśrodkowych; filtrowanie; czyszczenie na mokro; osadzanie pod wpływem sił elektrostatycznych (elektrycznych).
Grawitacyjne oczyszczanie gazów Komory odpylające. Ryż. V-21. Komora osadzania pyłu. 1 – kamera; 2 – przegrody poziome (półki); 3 odblaskowe przegrody; 4 – drzwi.
Oczyszczanie gazów pod wpływem sił bezwładności i odśrodkowych.Inercyjne odpylacze. Ryż. V-22. Inercyjny, żaluzjowy odpylacz. 1 – odpylacz żaluzjowy główny; 2 – cyklon; 3 – rury do oczyszczonego gazu; 5 – rura odpylająca.
Cyklon Fot. V-23. Cyklon zaprojektowany przez NIIOgaz. 1 – korpus; 2 – dno stożkowe; 3 – pokrywa: 4 – rura dopływowa; 5 – odpylacz; 6 - rura wydechowa.
Cyklon akumulatorowy V-24. V-25. Ryż. V-26. Element cyklonu akumulatorowego o przepływie bezpośrednim. 1 – urządzenie skręcające; 2 rura wlotowa; 3 – szczelina pierścieniowa; 4 – rura wydechowa.
Oczyszczanie gazów metodą filtracji W zależności od rodzaju przegrody filtracyjnej wyróżnia się filtry gazu: a) z elastycznymi przegrodami porowatymi, wykonanymi z włókien naturalnych, syntetycznych i mineralnych (materiały tkaninowe), nietkanych materiałów włóknistych (filc, tektura itp.). ), porowate materiały arkuszowe (guma gąbczasta, pianka poliuretanowa itp.), tkaniny metalowe; b) z półsztywnymi przegrodami porowatymi (warstwy włókien, wióry, siatki); c) ze sztywnymi przegrodami porowatymi wykonanymi z materiałów ziarnistych (porowata ceramika, tworzywa sztuczne, spiekane lub prasowane proszki metali itp.); d) z ziarnistymi warstwami koksu, żwiru, piasku kwarcowego itp.
Filtry z elastycznymi przegrodami porowatymi. Ryż. V-27. Filtr workowy z mechanicznym wytrząsaniem i płukaniem wstecznym tkaniny. I-IV – sekcje filtrów; 1, 9 – fani; 2 – kanał gazu wlotowego; 3 – kamera; 4 – rękawy; 5 – sieć dystrybucyjna; 6, 8 – przepustnice; 7 – rura wydechowa; 10 – mechanizm wstrząsający; 11 – rama; 12 – ślimak; 13 – śluza.
Filtry ze sztywnymi przegrodami porowatymi Filtr ceramiczno-metalowy Rys. V-28. Filtr metalowo-ceramiczny. 1 – korpus; 2 – tulejki metalowe; 3 – siatka; 4 - złączka wlotowa; 5 – armatura wylotowa; 6 – kolektor sprężonego powietrza; 7 – bunkier.
Filtry z warstwami ziarnistymi. Ryż. V-29. Filtr ciągły z ruchomą warstwą granulowanego materiału filtracyjnego. 1 – korpus; 2 – przegroda filtra; 3 – materiał filtracyjny; 4 złącze wlotowe; 5 – armatura wylotowa; 6 – bramy; 7 – podajniki.
V-34
MIESZANIE W ŚRODKACH PŁYNNYCH Metody mieszania. Niezależnie od tego, jakie medium miesza się z cieczą – gaz, ciecz czy stała substancja ziarnista – istnieją dwie główne metody mieszania mediów ciekłych: mechaniczny (za pomocą mieszadeł różnej konstrukcji) i pneumatyczny (sprężone powietrze lub gaz obojętny). Ponadto stosuje się mieszanie w rurociągach oraz mieszanie za pomocą dysz i pomp.
Nowoczesna technologia chemiczna wiąże się z mieleniem, kruszenie i transportem różnych materiałów. Część z nich podczas przetwarzania przekształca się w postać aerozolu, a powstający pył wraz z gazami wentylacyjnymi i procesowymi przedostaje się do atmosfery. Rozważmy podstawy technologii chemicznej stosowanej obecnie w produkcji.
Urządzenia do oczyszczania pyłów z substancji gazowych
Cząsteczki pyłu charakteryzują się dużą powierzchnią całkowitą, w związku z czym wykazują zwiększoną aktywność biologiczną i chemiczną. Niektóre substancje w postaci rozproszonej w powietrzu zyskują nowe właściwości, na przykład są zdolne do samoistnego wybuchu. Istnieć różne urządzenia technologia chemiczna służąca do oczyszczania substancji gazowych powstających podczas produkcji z cząstek pyłu o różnej wielkości i kształcie.
Pomimo znacznych różnic w konstrukcji, zasada ich działania opiera się na opóźnieniu fazy ważonej.
Komory cyklonowe i osadcze pyłu
Analizując różne procesy i urządzenia technologii chemicznej skupimy się na grupie urządzeń odpylających, do których zaliczamy:
- obrotowe odpylacze;
- cyklony;
- modele żaluzjowe;
- komory osadzania pyłu.
Wśród zalet takich urządzeń zwracamy uwagę na prostotę ich konstrukcji, dzięki czemu są produkowane w niewyspecjalizowanych przedsiębiorstwach.
Wadą takich urządzeń profesjonaliści zauważają niewystarczającą wydajność i potrzebę wielokrotnego czyszczenia. Wszystkie typy urządzeń odpylających działają w oparciu o siłę odśrodkową i różnią się mocą oraz szybkością osadzania cząstek pyłu.
Przykładowo klasyczna technologia chemiczna produkcji kwasu siarkowego polega na zastosowaniu cyklonu w celu usunięcia zanieczyszczeń z gazu piecowego powstającego podczas prażenia pirytu. Gaz zawierający cząstki żużla (mieszany tlenek żelaza) wchodzi do cyklonu specjalną rurą styczną, a następnie wiruje wzdłuż wewnętrznych ścianek aparatu. Gromadzenie i osadzanie pyłu odbywa się w leju odpylającym, a oczyszczony gaz unosi się do góry i poprzez rurę centralną trafia do kolejnego aparatu.
Technologia chemiczna wiąże się z zastosowaniem cyklonu w przypadkach, gdy nie stawia się wysokich wymagań powstającej substancji gazowej.
Urządzenia do czyszczenia na mokro
Metoda mokra we współczesnej produkcji uważana jest za jeden z najskuteczniejszych i najprostszych rodzajów oczyszczania gazów przemysłowych z różnych zawieszonych cząstek. Procesy i aparatura technologii chemicznej związane z mokrym oczyszczaniem gazów są obecnie poszukiwane nie tylko w przemyśle krajowym, ale także zagranicznym. Oprócz zawieszonych cząstek są w stanie wychwytywać składniki gazowe i parowe, które obniżają jakość produktów.
Istnieje podział tego typu urządzeń na typy puste w środku, piankowo-bulgoczące, turbulentne i odśrodkowe.
Rozdrabniacz składa się z wirnika i stojana wyposażonych w specjalne łopatki kierujące. Ciecz podawana jest do obracającego się rotora poprzez dysze. Dzięki przepływowi gazu pomiędzy pierścieniami stojana i wirnika zostaje on rozdrobniony na osobne krople, co skutkuje zwiększonym kontaktem gazów z wychwyconymi cząsteczkami cieczy. Dzięki siłom odśrodkowym pył jest wyrzucany na ścianki aparatu, a następnie z niego usuwany, a oczyszczone substancje gazowe przedostają się do następnego aparatu lub są uwalniane do atmosfery.
Porowate filtry
Technologia chemiczna często polega na filtrowaniu substancji przez specjalne porowate przegrody. Metoda ta polega wysoki stopień oczyszczanie z różnych zawieszonych cząstek, dlatego w produkcji chemicznej poszukiwane są filtry porowate.
Ich głównymi wadami są konieczność systematycznej wymiany elementów filtrów, a także duże gabaryty urządzeń.
Filtry przemysłowe dzielą się na klasy ziarniste i tkaninowe. Przeznaczone są do oczyszczania przemysłowych substancji gazowych o dużym stężeniu fazy rozproszonej. Aby okresowo usuwać nagromadzone cząstki, w urządzeniach instaluje się specjalne urządzenia regenerujące.
Cechy rafinacji ropy naftowej
Technologie chemii wysokowartościowej związane z oczyszczaniem produktów naftowych z zanieczyszczeń mechanicznych i wysokiej wilgotności opierają się właśnie na procesach filtracji.
Do procesów i urządzeń stosowanych obecnie w przemyśle petrochemicznym zalicza się filtrację poprzez przegrody koalescencyjne oraz ultradźwięki. Za pomocą separatorów odśrodkowych, filtrów koalescencyjnych, systemów osadczych przeprowadza się wstępny etap oczyszczania.
W celu przeprowadzenia kompleksowego oczyszczania produktów naftowych obecnie stosuje się porowate kompozycje polimerowe jako
Potwierdziły swoją skuteczność, wytrzymałość i niezawodność, dlatego coraz częściej znajdują zastosowanie w ogólnej technologii chemicznej.
Filtry elektryczne
Technologia produkcji kwasu siarkowego polega na zastosowaniu tego konkretnego aparatu. Ich skuteczność czyszczenia waha się od 90 do 99,9 procent. Elektrofiltry są w stanie wychwytywać cząstki ciekłe i stałe o różnej wielkości, urządzenia pracują w zakresie temperatur 400-5000 stopni Celsjusza.
Urządzenia te ze względu na niskie koszty eksploatacji stały się powszechne w nowoczesnej produkcji chemicznej. Wśród głównych wad charakterystycznych dla takiego sprzętu zwracamy uwagę na znaczne koszty początkowe ich budowy, a także konieczność przeznaczenia dużej przestrzeni na instalację.
Z ekonomicznego punktu widzenia wskazane jest ich stosowanie przy oczyszczaniu znacznych ilości zanieczyszczeń, w przeciwnym razie zastosowanie elektrofiltrów będzie przedsięwzięciem kosztownym.
Urządzenie kontaktowe
Chemia i technologia chemiczna wiąże się z wykorzystaniem różnorodnych aparatów i urządzeń. Wynalazek taki jak aparat kontaktowy ma na celu przeprowadzanie procesów katalitycznych. Przykładem jest utlenianie tlenku siarki (4) do dwutlenku siarki, które jest jednym z etapów technologicznego wytwarzania kwasu siarkowego.
Dzięki promieniowo-spiralnemu rokowi gaz przechodzi przez warstwę z katalizatorem umieszczoną na specjalnych przegrodach. Dzięki aparatowi kontaktowemu znacznie wzrasta efektywność utleniania katalitycznego i upraszcza się konserwacja urządzenia.
Specjalny wyjmowany kosz z warstwą ochronną katalizatora pozwala na jego bezproblemową wymianę.
Piec do wypalania cegły
Aparatura ta stosowana jest do produkcji kwasu siarkowego Reakcja chemiczna zachodzi w temperaturze 700°C. Dzięki zasadzie przeciwprądu, która polega na dostarczaniu z powietrza tlenu i pirytu żelaza w przeciwnych kierunkach, powstaje tzw. złoże fluidalne. Najważniejsze jest to, że cząstki mineralne są równomiernie rozmieszczone w całej objętości tlenu, co gwarantuje wysokiej jakości proces utleniania.
Po zakończeniu procesu utleniania powstały „żużel” (tlenek żelaza) wpada do specjalnego leja zasypowego, z którego jest okresowo usuwany. Powstały gaz piecowy (tlenek siarki 4) kierowany jest do odpylenia, a następnie suszony.
Nowoczesne piece stosowane w produkcji chemicznej mogą znacznie ograniczyć straty produktów reakcji, jednocześnie podnosząc jakość powstałego gazu piecowego.
Aby przyspieszyć proces utleniania pirytu w piecu, przy produkcji kwasu siarkowego surowiec poddaje się wstępnemu rozdrabnianiu.
Piece szybowe
Do takich reaktorów zaliczają się wielkie piece, które stanowią podstawę metalurgii żelaza. Wsad trafia do pieca, styka się z tlenem dostarczanym przez specjalne otwory, a następnie powstałe żeliwo jest schładzane.
Różne modyfikacje takich urządzeń znalazły zastosowanie w przeróbce nie tylko rud żelaza, ale także rud miedzi i przetwarzaniu związków wapnia.
Wniosek
Trudno wyobrazić sobie pełnię życia nowoczesny mężczyzna bez użycia produktu chemicznego. Przemysł chemiczny z kolei nie może w pełni funkcjonować bez stosowania technologii zautomatyzowanych i mechanicznych oraz stosowania specjalistycznego sprzętu. Obecnie produkcja chemiczna to złożony zestaw urządzeń i maszyn przeznaczonych do procesów chemiczno-fizycznych i chemicznych, zautomatyzowanych urządzeń do pakowania i transportu gotowych produktów.
Wśród głównych maszyn i urządzeń potrzebnych w takiej produkcji znajdują się takie, które pozwalają na zwiększenie powierzchni roboczej procesu, przeprowadzenie wysokiej jakości filtracji, pełną wymianę ciepła, zwiększenie wydajności produktów reakcji i zmniejszenie kosztów energii.
Przedmowa.
Dyscyplina „Procesy i aparatura technologii chemicznej” (PACT) jest jedną z podstawowych dyscyplin ogólnoinżynierskich. Jest to egzamin końcowy w ogólnym szkoleniu inżynierskim studenta i zasadniczy w szkoleniu specjalnym.
Technologia wytwarzania różnorodnych produktów i materiałów chemicznych obejmuje szereg podobnych procesów fizycznych i fizykochemicznych charakteryzujących się ogólnymi prawami. Procesy te w różnych gałęziach przemysłu realizowane są w urządzeniach o podobnej zasadzie działania. Procesy i aparaty wspólne dla różnych gałęzi przemysłu chemicznego nazywane są podstawowymi procesami i aparatami technologii chemicznej.
Dyscyplina PACT składa się z dwóch części:
· teoretyczne podstawy technologii chemicznej;
· standardowe procesy i aparatura technologii chemicznej;
W pierwszej części przedstawiono ogólne zasady teoretyczne typowych procesów; podstawy metodologii podejścia do rozwiązywania problemów teoretycznych i stosowanych; analiza mechanizmu głównych procesów i identyfikacja ogólnych wzorców ich występowania; formułuje się uogólnione metody modelowania fizycznego i matematycznego oraz obliczania procesów i aparatury.
Część druga składa się z trzech głównych działów, których treść ukazuje zagadnienia inżynierii stosowanej z zakresu podstaw technologii chemicznej:
· procesy i urządzenia hydromechaniczne;
· procesy i urządzenia termiczne;
· Procesy i aparatura do przenoszenia masy.
Sekcje te zapewniają uzasadnienia teoretyczne rozważa się każdy typowy proces technologiczny, podstawowe konstrukcje urządzeń i metodologię ich obliczeń. Wykłady, laboratorium i zajęcia praktyczne, projektowanie zajęć, samodzielna praca studentów i ogólnoinżynierska praktyka produkcyjna zapewniają zdobycie wiedzy, umiejętności i zdolności niezbędnych zarówno w dalszej edukacji, jak i pracy na produkcji.
Wstęp.
1.1 Tematyka i cele kursu.
Technologia (techne-sztuka, rzemiosło) to zespół metod przetwarzania, wytwarzania, zmiany stanu, właściwości, postaci surowców, materiałów lub półproduktów w procesie produkcyjnym.
Uczenie się procesy technologiczne stanowi przedmiot kurs. Technologia jako nauka określa warunki praktycznego stosowania praw nauk przyrodniczych (fizyki, chemii, mechaniki itp.) dla najbardziej efektywnej realizacji różnorodnych procesów technologicznych. Technologia jest bezpośrednio związana z produkcją, a produkcja podlega ciągłym zmianom i rozwojowi.
Główny cel zajęć: identyfikacja ogólnych wzorców procesów przenoszenia i konserwacji różnych substancji; opracowywanie metod obliczania procesów technologicznych i urządzeń do ich realizacji; zapoznanie się z konstrukcjami urządzeń i maszyn, ich charakterystyką.
W wyniku opanowania dyscypliny student powinien wiedzieć:
1. Teoretyczne podstawy procesów technologii chemicznej; prawa; opisywanie ich; istota fizyczna procesów, schematy instalacji; projekty urządzeń i zasada ich działania; metody obliczania procesów i aparatury, w tym z wykorzystaniem komputera.
2. Zasady modelowania i przejścia wielkoskalowego, właściwy dobór sprzętu do realizacji odpowiednich procesów i możliwości ich intensyfikacji.
3. Współczesne osiągnięcia nauki i techniki w dziedzinie technologii chemicznej.
Umiejętności, które uczniowie muszą opanować:
1. Prawidłowo zastosować wiedzę teoretyczną przy rozwiązywaniu konkretnych problemów świadomego wyboru:
a) projekty aparatury do realizacji określonych procesów;
b) parametry pracy urządzeń;
c) diagramy przebiegu procesu.
2. Samodzielnie przeprowadzać obliczenia urządzeń.
3. Samodzielnie pracować na laboratoryjnym zapleczu badawczym, przetwarzać dane eksperymentalne, uzyskiwać zależności empiryczne, analizować metody obliczeniowe.
4. Projektować standardowe procesy i urządzenia, korzystać z literatury technicznej i GOST, wypełniać dokumentację techniczną zgodnie z ESKD.
1.2 Klasyfikacja głównych procesów technologii chemicznej.
Współczesna technologia chemiczna bada procesy wytwarzania różnych kwasów, zasad, soli, nawozów mineralnych, produktów naftowych i węglowych, związków organicznych, polimerów itp. Jednak pomimo ogromnej różnorodności produktów chemicznych, ich produkcja wiąże się z szeregiem podobnych procesy (przepływ cieczy i gazów, ogrzewanie i chłodzenie, suszenie, interakcje chemiczne itp.). Zatem w zależności od praw określających szybkość procesów można je połączyć w następujące grupy:
1. Procesy hydromechaniczne, których prędkość zależy od praw hydromechaniki. Obejmuje to transport cieczy i gazów, produkcję i separację systemów heterogenicznych itp.
2. Procesy termiczne, których prędkość zależy od praw wymiany ciepła (chłodzenie i ogrzewanie cieczy i gazów, kondensacja par, wrzenie cieczy itp.).
3. Procesy przenoszenia masy, których szybkość zależy od praw przenoszenia masy z jednej fazy do drugiej przez granicę faz (absorpcja, adsorpcja, ekstrakcja, destylacja cieczy, suszenie itp.)
4. Procesy chemiczne, których prędkość wyznaczają prawa kinetyki chemicznej.
5. Procesy mechaniczne opisane prawami mechaniki ciał stałych (mielenie, sortowanie, mieszanie materiałów stałych itp.).
Wymienione procesy stanowią podstawę większości produkcji chemicznej i dlatego nazywane są podstawowymi (standardowymi) procesami technologii chemicznej.
PACT bada pierwsze trzy grupy, czwarta grupa bada dyscyplinę OCT, piąta grupa bada przedmiot dyscyplin specjalnych głównych wydziałów.
W zależności od tego, czy parametry procesu (natężenie przepływu, temperatura, ciśnienie itp.) zmieniają się czy nie zmieniają się w czasie, dzieli się je na stacjonarny(stale) i niestacjonarne(nietrwały). Jeśli oznaczymy dowolny parametr przez U, Następnie:
Proces stacjonarny U(x,y,z)
Proces niestabilny U(x,y,z,t)
Proces wsadowy charakteryzuje się jednolitością lokalizacji poszczególnych etapów. Proces jest niestacjonarny.
Proces ciągły charakteryzuje się jednością czasu na wszystkich jego etapach. Proces jest stały (stacjonarny).
Poznać łączny procesy – niektóre etapy realizowane są w sposób ciągły, inne okresowo.
Jednakże kurs PACT nie ma struktury prezentacji poszczególnych grup wymienionych powyżej. Odrębnie studiuje się ogólne podstawy teoretyczne technologii chemicznej, a następnie zarysowuje się typowe procesy i aparaturę technologii chemicznej.
1.3 Hipoteza średniej ciągłości.
Płynny środek wypełnia określoną objętość bez wolnych szczelin w sposób ciągły lub jest ośrodkiem ciągłym. Opisując takie ośrodki, przyjmuje się, że składają się one z cząstek. Co więcej, przez cząstkę ośrodka ciągłego rozumiemy nie dowolną dowolnie małą część jego objętości, ale bardzo małą jej część, zawierającą w sobie miliardy cząsteczek. Ogólnie rzecz biorąc, minimalny koszt podzielenia skali makroskopowej współrzędnej przestrzennej Δl lub czasowej Δt powinien być na tyle mały, aby pominąć zmianę makroskopowych wielkości fizycznych w zakresie Δl lub Δt i na tyle duży, aby pominąć wahania wielkości mikroskopowych uzyskane przez uśrednienie tych wielkości w czasie Δt lub objętość cząstek Δl 3. O wyborze minimalnej ceny podziału skali makroskopowej decyduje charakter rozwiązywanego problemu.
Ruch makroskopowych objętości ośrodka prowadzi do przeniesienia masy, pędu i energii.
Klasyfikacja podstawowych procesów i aparatury technologii chemicznej
W zależności z wzorów Charakteryzując przepływ, procesy technologii chemicznej dzieli się na pięć głównych grup.
1. Procesy mechaniczne , którego prędkość jest związana z prawami fizyki ciała stałego. Należą do nich: mielenie, klasyfikacja, dozowanie i mieszanie stałych materiałów sypkich.
2. Procesy hydromechaniczne , którego natężenie przepływu jest określone przez prawa hydromechaniki. Należą do nich: sprężanie i ruch gazów, ruch cieczy, materiałów stałych, sedymentacja, filtracja, mieszanie w fazie ciekłej, fluidyzacja itp.
3. Procesy termiczne , którego natężenie przepływu jest określone przez prawa wymiany ciepła. Należą do nich następujące procesy: ogrzewanie, parowanie, chłodzenie (naturalne i sztuczne), kondensacja i wrzenie.
4. Procesy przenoszenia masy (dyfuzji). , którego intensywność zależy od szybkości przejścia substancji z jednej fazy do drugiej, tj. prawa przenoszenia masy. Procesy dyfuzyjne obejmują: absorpcję, rektyfikację, ekstrakcję, krystalizację, adsorpcję, suszenie itp.
5. Procesy chemiczne związane z przemianami substancji i zmianami w nich zachodzącymi właściwości chemiczne. Szybkość tych procesów wyznaczają prawa kinetyki chemicznej.
Zgodnie z podanym podziałem procesów aparaturę chemiczną klasyfikuje się w następujący sposób:
– maszyny do mielenia i sortowania;
– urządzenia hydromechaniczne, termiczne, przenoszenia masy;
– urządzenia do przeprowadzania przemian chemicznych – reaktory.
Przez strukturę organizacyjną i techniczną procesy dzielimy na okresowe i ciągłe.
W proces okresowy poszczególne etapy (operacje) przeprowadzane są w jednym miejscu (urządzenie, maszyna), ale w różnym czasie (ryc. 1.1). W proces ciągły (Rys. 1.2) poszczególne etapy realizowane są jednocześnie, ale w różnych miejscach (urządzeniach lub maszynach).
Ciągłe procesy mają znaczące korzyści przed okresowymi, polegającymi na możliwości specjalizacji sprzętu na każdy etap, poprawie jakości produktu, stabilizacji procesu w czasie, łatwości regulacji, możliwości automatyzacji itp.
Podczas prowadzenia procesów w którymkolwiek z wymienionych urządzeń zmieniają się parametry przetwarzanych materiałów. Parametrami charakteryzującymi proces są: ciśnienie, temperatura, stężenie, gęstość, natężenie przepływu, entalpia itp.
W zależności od charakteru ruchu przepływów i zmian parametrów substancji wchodzących do urządzenia, wszystkie urządzenia można podzielić na trzy grupy: urządzenia ideał (pełny )mieszanie , urządzenia ideał (pełny )represja i urządzenia typ pośredni .
Najwygodniejszym sposobem zademonstrowania cech przepływu jest różne struktury na przykładzie ciągłych wymienników ciepła o różnych konstrukcjach. Rysunek 1.3a przedstawia schemat wymiennika ciepła działającego na zasadzie idealnej wyporności. Zakłada się, że w tym aparacie występuje przepływ „tłokowy” bez mieszania. Temperatura jednego z czynników chłodzących zmienia się na długości aparatu temperatura początkowa do ostatecznej w wyniku tego, że kolejne objętości cieczy przepływające przez aparat nie mieszają się z poprzednimi, całkowicie je wypierając. Zakłada się, że temperatura drugiego chłodziwa jest stała (skraplająca się para).
W urządzeniu doskonałe mieszanie kolejne i poprzednie objętości cieczy są idealnie wymieszane, temperatura cieczy w aparacie jest stała i równa temperaturze końcowej (ryc. 1.3, b).
W rzeczywistych urządzeniach nie można zapewnić warunków idealnego mieszania ani idealnego wypierania. W praktyce można osiągnąć jedynie dość bliskie przybliżenie tych obwodów, podobnie jak w przypadku prawdziwych urządzeń urządzenia typu pośredniego (ryc. 1.3, c).
Ryż. 1.1. Aparatura do przeprowadzania procesu okresowego:
1 – surowce; 2 – produkt gotowy; 3 – para; 4 – kondensat; 5 – woda chłodząca
Ryż. 1.2. Aparatura do prowadzenia procesu ciągłego:
1 – wymiennik ciepła-nagrzewnica; 2 – aparat z mieszadłem; 3 – wymiennik ciepła-lodówka; I – surowce; II – produkt gotowy, III – para wodna, IV – kondensat,
V – woda chłodząca
Ryż. 1.3. Zmiany temperatury podczas podgrzewania cieczy w urządzeniach różnego typu: a – całkowite wyparcie; b – całkowite wymieszanie; c – typ pośredni
Siłą napędową rozpatrywanego procesu podgrzewania cieczy dla dowolnego elementu aparatu jest różnica 
pomiędzy temperaturą pary grzewczej i ogrzanej cieczy.
Różnica w przebiegu procesów w każdym typie aparatury staje się szczególnie wyraźna, jeśli weźmiemy pod uwagę, jak zmienia się siła napędowa procesu w każdym typie aparatury. Z porównania wykresów wynika, że maksymalna siła napędowa występuje w urządzeniach z pełnym wyporem, minimalna w kompletnych urządzeniach mieszających.
Należy zauważyć, że siłę napędową procesów w stale pracującym idealnym aparacie mieszającym można znacznie zwiększyć dzieląc objętość roboczą aparatu na kilka sekcji.
Jeżeli objętość idealnego aparatu mieszającego podzielimy na n aparatów i w nich będzie przebiegał proces, wówczas siła napędowa wzrośnie (rys. 1.4).
Wraz ze wzrostem liczby przekrojów w idealnych aparatach mieszających wartość siły napędowej zbliża się do wartości w idealnych aparatach wyporowych, a przy dużej liczbie przekrojów (około 8–12) siły napędowe w aparatach obu typów stają się mniej więcej to samo.
Ryż. 1.4. Zmiana siły napędowej procesu podczas podziału