1. Detyrë projektimi

2. Pjesa teorike

3. Skema e kolonës së korrigjimit

4. Llogaritja e kolonës së korrigjimit

4.1 Bilanci material. Ekuacionet e linjës së punës

4.5 Projektimi termik i instalimit

Lista e burimeve të përdorura

1. Detyrë projektimi

Llogaritni dhe hartoni një kolonë ndreqjeje (lloj pllake) për ndarjen e përzierjes së acidit acetik - ujit të furnizuar në një sasi prej 10 ton në orë. Përbërja e përzierjes fillestare është 10 wt% acid acetik dhe 90 wt% ujë. Përmbajtja e kërkuar e acidit acetik në distilim është 0,5% (peshë), dhe në mbetjen e distilimit është 70% (peshë). Korrigjimi kryhet nën presionin atmosferik. Avulli i ngrohjes ka një presion prej P g = 3 atm.

Specifikimet teknike

1. Aparati është projektuar për të ndarë një përzierje të acidit acetik - ujit me një përqendrim 10% (në masë).

2. Avulli i ngrohjes ka presion P = 3 atm.

3. Temperatura e mediumit në një kub deri në 105 ° С.

4. Mjedisi në aparat është jotoksik.

5. Lloji i pllakave - të shpuara.

6. Numri i pllakave - 33.

Kërkesa teknike

1. Gjatë prodhimit, testimit dhe dorëzimit të aparatit, duhet të plotësohen kërkesat e mëposhtme:

A) GOST 12.2.003-74 "Pajisje industriale. Kërkesat e përgjithshme siguri"

B) GOST 26-291-79 "Enë dhe aparate të salduara me çelik. Kërkesat teknike"

2. Materiali i pllakave ose pjesëve të kolonës në kontakt me lëngjet që do të ndahen ose avujt e tyre është prej çeliku Х18НЮТ GOST 5949-75, elementët e tjerë të kolonës janë prej çeliku ВСт Зсп. GOST 380-71.

3. Provoni pajisjen për forcë dhe ngushtësi hidraulike:

A) në një pozicion horizontal - me një presion prej 0,2 MPa;

B) në pozicion të drejtë - me shumicë.

4. Lidhjet e salduara duhet të plotësojë kërkesat e ОН 26-01-71-68 "Saldimi në inxhinierinë kimike". Saldimi në St Zsp. Prodhoni me një elektrodë të klasës ANO-5-4.5-2 në përputhje me GOST 9467-75.

5. Tegelat e saldimit në masën 100% kontrollohen me ekzaminim me rreze X.

6. Guarnicione nga paroniti PON-1 GOST 481-71.

7. Shtrirje e paspecifikuar e pajisjeve 150 mm.

8. Dimensionet për referencë.

2. Pjesa teorike

Korrigjimi është një proces i avullimit të pjesshëm të shumëfishtë të kondensimit të avullit të lëngshëm. Procesi kryhet duke kontaktuar rrymat e avullit dhe lëngut me temperatura të ndryshme dhe zakonisht kryhet në kolona. Në çdo kontakt me lëngun, një përbërës kryesisht me valë të ulët avullon, me të cilin avujt pasurohen nga avujt, një përbërës kryesisht me vlim të lartë kondensohet, duke kaluar në lëng. Ky shkëmbim i dyanshëm i përbërësve, i përsëritur shumë herë, bën të mundur në fund marrjen e avujve që përfaqësojnë një përbërës pothuajse të pastër me valë të ulët. Pas kondensimit në një aparat të veçantë, këta avuj japin distilim (të korrigjuar) dhe refluks - lëng që kthehet për të ujitur kolonën dhe për të ndërvepruar me gropat në rritje. Avulli përftohet nga avullimi i pjesshëm nga fundi i kolonës së mbetjes, i cili është një përbërës pothuajse i pastër me pikë vlimi të lartë.

Rektifikimi është i njohur që në fillim të shekullit të 19-të si një nga proceset më të rëndësishme teknologjike, kryesisht në industrinë e alkoolit dhe naftës. Aktualisht, korrigjimi përdoret gjithnjë e më shumë në fusha të ndryshme të teknologjisë kimike, ku izolimi i përbërësve në formë të pastër është shumë i rëndësishëm (në prodhimin e sintezës organike, izotopeve, polimereve, gjysmëpërçuesve dhe substancave të tjera të ndryshme me pastërti të lartë).

Procesi i korrigjimit kryhet nga kontakti i shumëfishtë midis fazave të lëngshme dhe avullit jo-ekuilibër që lëvizin në lidhje me njëra-tjetrën.

Kur fazat ndërveprojnë midis tyre, transferimi i masës dhe nxehtësisë ndodh për shkak të tendencës së sistemit në një gjendje ekuilibri. Si rezultat i çdo kontakti, përbërësit rishpërndahen midis fazave: avulli pasurohet disi me një përbërës me valë të ulët, dhe lëngu - me një vlim të lartë. Kontaktimi i shumëfishtë çon në ndarjen pothuajse të plotë të përzierjes origjinale.

Pajisja e aparatit të korrigjimit.

Oriz. 1 Kolona e distilimit të vazhdueshëm.

1 - kolona; 2 - një kazan; 3 - kondensator refluks

Kështu, mungesa e ekuilibrit (dhe, në përputhje me rrethanat, prania e një ndryshimi të temperaturës midis fazave kur fazat lëvizin me një shpejtësi të caktuar relative dhe kontakti i tyre i shumëfishtë janë kushte të nevojshme për kryerjen e korrigjimit.

Proceset e korrigjimit kryhen periodikisht ose vazhdimisht në presione të ndryshme: në presion atmosferik, në vakum (për ndarjen e përzierjeve të substancave me valë të lartë), si dhe nën presion më të lartë se atmosferik (për ndarjen e përzierjeve që janë të gazta në temperatura normale).

Për kryerjen e proceseve të korrigjimit përdoren aparate të dizajneve të ndryshme, llojet kryesore të të cilave nuk ndryshojnë nga llojet përkatëse të absorbuesve.

Në impiantet e korrigjimit, përdoren kryesisht dy lloje aparatesh:

kolona korrigjuese të paketuara dhe në formë disku. Gjithashtu për korrigjim.

Përdoren kolona me film vakum dhe rotor me dizajne të ndryshme

Kolona të paketuara, flluskatore dhe gjithashtu disa kolona filmike janë të ngjashme me kolonat thithëse për sa i përket dizajnit të pajisjeve të brendshme (tabaka, trupa të paketuar, etj.). Megjithatë, ndryshe nga amortizuesit, kolonat e distilimit janë të pajisura me shkëmbyes nxehtësie - një kazan (ende) dhe një kondensator refluksi (Fig. 1). Përveç kësaj, për të zvogëluar humbjen e nxehtësisë në mjedis, ndreqësit mbulohen me izolim termik.

Fig- 2. Opsionet për instalimin e kondensatorëve refluks

a - në kolonën: b - poshtë majës së kolonës;

1 - deflegmatorë; 2 - kolona: 3 - pompë.

Një bojler ose një kub është projektuar për të kthyer një pjesë të lëngut që rrjedh nga kolona në avull dhe për të furnizuar avullin në pjesën e poshtme të tij (nën grykë ose tabaka e poshtme). Kaldaja kanë një sipërfaqe ngrohëse të ngjashme me spirale ose janë një shkëmbyes nxehtësie me guaskë dhe tub të ndërtuar në fund të kolonës. Më të përshtatshëm për riparim dhe zëvendësim janë kaldaja e jashtme, të cilat instalohen poshtë kolonës për të siguruar qarkullimin natyral të lëngut.

Deflegmatori, i projektuar për të kondensuar avujt dhe për të furnizuar refluksin (refluks) në kolonë, është një shkëmbyes nxehtësie me guaskë dhe tub, në hapësirën e guaskës së të cilit zakonisht kondensohen avujt dhe një agjent ftohës (uji) lëviz brenda. tubat.

Oriz. 3. Kolona rrjetë.

a - një diagram i pajisjes së kolonës; b - një diagram i pajisjes së pllakës; 1 - rasti; 2 - pjatë; 3 - tub i tejmbushjes; 4 - xhami.

Në rastin e kondensimit të pjesshëm të avujve, kondensuesi me refluks vendoset direkt mbi kolonë për të siguruar kompaktësi më të madhe të instalimit, ose jashtë kolonës (Fig. 2). Në këtë rast, kondensata (refluksi) nga fundi i kondensatorit të refluksit futet drejtpërdrejt përmes vulës hidraulike në pjesën e sipërme të kolonës, pasi në këtë rast nuk ka nevojë për një ndarës refluksi.

Në rastin e kondensimit të plotë të avujve në kondensatorin e refluksit, ai instalohet sipër kolonës, direkt në kolonë ose poshtë majës së kolonës për të zvogëluar lartësinë e përgjithshme të instalimit. Në rastin e fundit, refluksi nga kondensuesi i refluksit 1 futet në kolonën 2 nga një pompë. Kjo vendosje e kondensatorit të refluksit përdoret shpesh gjatë instalimit të kolonave të korrigjimit jashtë ndërtesave, gjë që është më ekonomike në klimat e butë.

Kolona flluskë (disku).(Figura 3). Këto pajisje përdoren më gjerësisht në proceset e korrigjimit. Ato janë të aplikueshme për kapacitete të larta, një gamë e gjerë ndryshimesh në ngarkesat e avullit dhe të lëngjeve mund të sigurojë një ndarje shumë të qartë të përzierjeve Disavantazhi i pajisjeve me flluska - rezistenca relativisht e lartë hidraulike - nuk është thelbësor në kushtet e korrigjimit. Gjatë korrigjimit, një rritje e rezistencës hidraulike çon vetëm në një rritje të lehtë të presionit dhe, në përputhje me rrethanat, në një rritje të pikës së vlimit të lëngut në bojlerin e kolonës. Megjithatë, e njëjta pengesë mbetet e rëndësishme për proceset e korrigjimit në vakum.

Pllaka sitë. (Fig. 3)... Kolona me tabaka me vrima është një trup cilindrik vertikal me tabaka horizontale, në të cilin një numër i konsiderueshëm vrimash me diametër 1-5 mm shpohen në mënyrë të barabartë në të gjithë sipërfaqen. Gazi kalon nëpër vrimat e tabakasë dhe shpërndahet në lëng në formën e rrjedhave të vogla dhe flluskave. Tabaka sitë karakterizohen nga thjeshtësia e pajisjes, lehtësia e instalimit, inspektimit dhe riparimit. Rezistenca hidraulike e këtyre tabakave është e ulët. Tabakat me vrima funksionojnë në mënyrë të qëndrueshme në një gamë mjaft të gjerë të shpejtësive të gazit dhe në ngarkesa të caktuara gazi dhe lëngu, këto tabaka janë shumë efikase. Megjithatë, tabaka sitë janë të ndjeshme ndaj ndotësve dhe sedimenteve që bllokojnë hapjet e tabakave.

Tabaka me kapak flluskë.

Ato janë më pak të ndjeshme ndaj ndotjes sesa ato të shpuara dhe karakterizohen nga një interval më i lartë i funksionimit të qëndrueshëm të kolonës me tabaka me kapakë flluskë. Gazi hyn në tabaka përmes gypave të degëzimit, pastaj shpërbëhet nga vrimat e kapakut në një numër të madh avionësh të veçantë. Më tej, gazi kalon përmes një shtrese lëngu që rrjedh mbi tabaka nga një pajisje kullimi në tjetrën.

Oriz. 4. Skema e funksionimit të tabakasë së kapakut të flluskave

Kur lëvizni nëpër shtrat, një pjesë e konsiderueshme e avionëve të vegjël shpërbëhet dhe gazi shpërndahet në lëng në formën e flluskave. Shkalla e formimit të shkumës direkt në kolonë ose poshtë majës së kolonës për të zvogëluar lartësinë e përgjithshme të instalimit. Në rastin e fundit, refluksi nga kondensuesi i refluksit 1 futet në kolonën 2 nga një pompë. Kjo vendosje e kondensatorit të refluksit përdoret shpesh gjatë instalimit të kolonave të korrigjimit jashtë ndërtesave, gjë që është më ekonomike në klimat e butë.

Kolona flluskë (disku). (Figura 3). Këto pajisje përdoren më gjerësisht në proceset e korrigjimit. Ato janë të aplikueshme për kapacitete të larta, një gamë të gjerë ngarkesash me avull dhe lëngje dhe mund të sigurojnë ndarje shumë të qartë të përzierjeve. Disavantazhi i aparateve flluskuese është rezistenca hidraulike relativisht e lartë - në kushte kur korrigjimi nuk është i rëndësishëm. Gjatë korrigjimit, një rritje e rezistencës hidraulike çon vetëm në një rritje të lehtë të pikës së vlimit të lëngut në bojlerin e kolonës. Megjithatë, e njëjta pengesë mbetet e rëndësishme për proceset e korrigjimit në vakum.

Në kolona të tilla përdoren lloje të ndryshme tabakash: me vrima, kapak, defekt, valvul, pllakë, etj.

Pllaka sitë. (Fig. 3). Kolona me tabaka me vrima është një trup cilindrik vertikal me tabaka horizontale, në të cilin një numër i konsiderueshëm vrimash me diametër 1-5 mm shpohen në mënyrë të barabartë në të gjithë sipërfaqen. Gazi kalon nëpër vrimat e tabakasë dhe shpërndahet në lëng në formën e rrymave të vogla dhe flluskave.Tabakët sitë karakterizohen nga thjeshtësia e pajisjes, lehtësia e instalimit, inspektimit dhe riparimit. Rezistenca hidraulike e këtyre tabakave është e ulët. Sitë funksionojnë në mënyrë të qëndrueshme në një gamë mjaft të gjerë të shpejtësive të gazit dhe me një ngarkesë të caktuar në gaz dhe lëng, këto tabaka janë shumë efikase. Megjithatë, tabaka sitë janë të ndjeshme ndaj ndotësve dhe sedimenteve që bllokojnë hapjet e tabakave.

Tabaka me kapak. Ato janë më pak të ndjeshme ndaj ndotjes sesa ato të shpuara dhe karakterizohen nga një interval më i lartë i funksionimit të qëndrueshëm të kolonës me tabaka me kapakë flluskë. Gazi hyn në tabaka përmes gypave të degëzimit, pastaj shpërbëhet nga vrimat e kapakut në një numër të madh avionësh të veçantë. Më tej, gazi kalon përmes një shtrese lëngu që rrjedh mbi tabaka nga një pajisje kullimi në tjetrën. Kur lëvizni nëpër shtrat, një pjesë e konsiderueshme e avionëve të vegjël shpërbëhet dhe gazi shpërndahet në lëng në formën e flluskave. Shpejtësia e shkumës dhe spërkatjes në tabakatë e kapakut të flluskave varet nga shpejtësia e gazit dhe thellësia e zhytjes së kapakut në lëng. Tabaka me kapak bëhen me derdhje të lëngshme radiale ose diametrike. Tabakat e kapakut të flluskave funksionojnë në mënyrë të qëndrueshme nën ndryshime të rëndësishme në ngarkesat e gazit dhe të lëngjeve. Disavantazhet e tyre përfshijnë kompleksitetin e pajisjes dhe koston e lartë, ngarkesat e ulëta përfundimtare të gazit, rezistencën relativisht të lartë hidraulike dhe vështirësinë në pastrim.

Pllakat e valvulave. (fig. 5). Parimi i funksionimit të disqeve të valvulave konsiston në faktin se një valvul i rrumbullakët, i cili shtrihet lirshëm mbi hapjen në disk, ndryshon shkallën e rrjedhës së gazit sipas peshës së tij dhe rregullon automatikisht madhësinë e zonës së pastrimit midis valvulës dhe valvulës. rrafshi i diskut për kalimin e gazit dhe në këtë mënyrë ruan një shpejtësi konstante të gazit gjatë daljes së tij në shtresën e flluskave.

Ras. 5. Pllakat e valvulave.

a, b - me kapele të rrumbullakëta; c, me një valvul lamelare; g - çakëll; 1 - valvula; 2 - kufizues i kllapave; 3 - çakëll.

Në të njëjtën kohë, me një rritje të shpejtësisë së gazit në kolonë, rezistenca hidraulike e pllakës së valvulës rritet në mënyrë të parëndësishme. Ngritja e valvulës është e kufizuar nga lartësia e mbajtësit kufizues dhe zakonisht nuk i kalon 8 mm.

Përparësitë e disqeve të valvulave: qarkullim relativisht i lartë i gazit dhe stabilitet hidrodinamik, efikasitet i lartë konstant në një gamë të gjerë ngarkesash gazi.

Kolona të paketuara... Këto kolona përdorin lloje të ndryshme paketimi, por paketimi me unazë Raschig është më i zakonshmi në industri. Rezistenca më e ulët hidraulike e kolonave të mbushura në krahasim me kolonat me flluska është veçanërisht e rëndësishme për korrigjimin në vakum. Edhe me një vakum të konsiderueshëm në pjesën e sipërme të kolonës, për shkak të rezistencës së lartë hidraulike, vakuumi i tij në bojler mund të jetë i pamjaftueshëm për reduktimin e kërkuar të pikës së vlimit të përzierjes fillestare.

Për të reduktuar rezistencën hidraulike të kolonave të vakumit, unë përdor ambalazhe me vëllimin më të madh të mundshëm të lirë.

Vetë kolona e distilimit nuk ka nevojë të heqë nxehtësinë. Prandaj, vështirësia e largimit të nxehtësisë nga kolonat e mbushura është më tepër një avantazh sesa një disavantazh i kolonave të paketuara në kushtet e procesit të korrigjimit.

Makina filmike... Këto pajisje përdoren për korrigjimin me vakum të përzierjeve me qëndrueshmëri të ulët termike kur nxehen (për shembull, monomere të ndryshme, polimere, si dhe produkte të tjera të sintezës organike).

Në aparatet ndreqëse të tipit filmik, arrihet një rezistencë e ulët hidraulike. Përveç kësaj, mbajtja e lëngjeve për njësi vëllimi të aparatit operativ është e vogël. Numri i ndreqësve të filmit përfshin kolona me paketim të rregullt në formën e paketimeve të tubave vertikalë me diametër 6-20 mm (kolona me shumë tuba), si dhe paketime të paketimit paralel ose huall mjalti me kanale të formave të ndryshme; fletë metalike të bëra dhe të shpuara ose rrjetë metalike.

Disavantazhet e kolonave të rotorit: lartësia dhe diametri i kufizuar (për shkak të kompleksitetit të prodhimit dhe kërkesave për forcën dhe ngurtësinë e rotorit), si dhe kostot e larta të funksionimit.

3. Diagrami i impiantit të korrigjimit

Skema skematike e një impianti retifikues

Përshkrimi i impiantit të korrigjimit

Një diagram skematik i impiantit të korrigjimit është paraqitur në Fig. Përzierja fillestare nga rezervuari i ndërmjetëm 9 nga pompa centrifugale 10 futet në shkëmbyesin e nxehtësisë 5, ku nxehet deri në pikën e vlimit. Përzierja e ngrohur futet në ndarjen në kolonën e korrigjimit / tabaka e ushqimit, ku përbërja e lëngut është e barabartë me përbërjen e përzierjes fillestare XF.

Duke rrjedhur poshtë kolonës, lëngu ndërvepron me avullin në rritje të formuar gjatë zierjes së lëngut të fundeve në kazan 2. Përbërja fillestare e avullit është afërsisht e barabartë me përbërjen e fundeve Xw, d.m.th. varfëruar në një komponent shumë të paqëndrueshëm. Si rezultat i shkëmbimit të masës me lëngun, avulli pasurohet me një përbërës shumë të paqëndrueshëm. Për një pasurim më të plotë, pjesa e sipërme e kolonës refluksohet në përputhje me një raport të caktuar refluksi me një përbërje të lëngshme (refluks) XP, e cila përftohet në kondensatorin refluks 3 nga kondensimi i avullit që del nga kolona. Pastaj lëngu dërgohet në ndarësin e refluksit 4. Një pjesë e kondensatës hiqet nga kondensatori i refluksit në formën e produktit të përfunduar të ndarjes së distilimit, i cili ftohet në shkëmbyesin e nxehtësisë 6 dhe dërgohet në kolektorin e distilimit 11 me anë të mjeteve. i pompës 10.

Nga pjesa e poshtme e kolonës, pompa 10 tërheq vazhdimisht lëngun e fundeve - një produkt i pasuruar me një përbërës me avull të ulët, i cili ftohet në një ftohës të mbetjeve 7 dhe dërgohet në një enë 8. Kështu, një proces i vazhdueshëm jo uniform i ndarjes Përzierja fillestare binare në një distilim me një përmbajtje të lartë të një komponenti të avullueshëm kryhet në kolonën e distilimit dhe një mbetje distilimi e pasuruar me një përbërës jo të avullueshëm.

4. Llogaritja e kolonës së korrigjimit

4.1 Llogaritja e bilancit material

Ekuacionet e bilancit të materialit për një kolonë distilimi të vazhdueshëm, duke marrë parasysh numrin e rrymave hyrëse dhe dalëse, kanë formën e mëposhtme:

G F = G D + G W (1)

ku G F është sasia e përzierjes që hyn në ndarje, kg / s;

G D - shkalla e rrjedhës së masës së distilimit, kg / s;

G W - shkalla e rrjedhës së masës së mbetjes së vazos, kg / s;

G F ∙ X F = G D ∙ X D + G W ∙ X W (2)

ku X D është përqendrimi i përbërësit me valë të ulët në distilim, fraksioni masiv;

X W është përqendrimi i komponentit me vlim të ulët në mbetjet e distilimit, fraksionet masive;

X F është përqendrimi i përbërësit me valë të ulët në përzierjen fillestare, fraksionet masive.

Për të gjetur shkallën e rrjedhës së masës së distilimit X D dhe shpejtësinë e rrjedhës së masës së mbetjes së distilimit X W, të dhënat fillestare i zëvendësojmë me ekuacionin (1) dhe me ekuacionin (2). Pastaj i zgjidhim këto ekuacione së bashku.

G D + G W = 10000

G D ∙ 0,995 + G W ∙ 0,3 = 10000 ∙ 0,9

G D ∙ 0,995 + (1000-G D) ∙ 0,3 = 9000

0,695 ∙ G D = 9000 - 3000

0,695 ∙ G W = 6000

G D = 8633 kg / orë

G D = 10000 - 8633 = 1367 kg / orë

Shpejtësia e rrjedhës së masës së distilimit: G D = 8633 kg / orë

Shkalla e rrjedhës së masës së mbetjes së distilimit: G W = 1367 kg / orë

Për llogaritjet e mëtejshme, ne do të shprehim përqendrimin e ushqimit, distilimit dhe fundeve në fraksione molare.

(3)

ku X F është përqendrimi i përbërësit me zierje të ulët në ushqim, fraksione mole;

M in - masa molare e komponentit me valë të ulët, kg / mol;

M ux është masa molare e komponentit me vlim të lartë, kg / mol;

M ux = 60 kg / kmol;

M in = 18 kg / kmol;

(4)

ku X D është përqendrimi i përbërësit me vlim të ulët në distilimin, fraksionet mol

(5)

ku X W është përqendrimi i komponentit me valë të ulët në mbetjen e distilimit, fraksionet mol.

Le të zëvendësojmë të dhënat fillestare në formulën (3), me formulën (4) dhe me formulën (5) dhe të gjejmë përmbajtjen e acidit acetik në përzierje (ushqim), në distilim dhe në mbetjet e distilimit.

X F =

X D =

X W =

Shkalla relative e rrjedhës molare të ushqimit përcaktohet nga ekuacioni:

(6)

Për llogaritjet e mëtejshme, duhet të ndërtojmë një kurbë ekuilibri në koordinata
për sistemin alkool etilik-ujë në presion atmosferik.

Këtu
- fraksione mole uji në lëng dhe në avull në ekuilibër me të.

RB dhe RT - presioni i avullit të ngopur të ujit dhe acidit acetik, përkatësisht P - presioni total

Të gjitha të dhënat e nevojshme për ndërtimin e kurbës së ekuilibrit janë paraqitur në tabelën 1.

Tabela 1. Përbërjet ekuilibër të lëngjeve dhe avullit për sistemin Acid acetik - ujë

Sipas tabelës 1, ne ndërtojmë një kurbë ekuilibri

Fig. 2. Lakorja e ekuilibrit në koordinata për sistemin acid acetik - ujë.

Numri minimal i refluksit
përcaktohet nga ekuacioni:

(7)

ku F * është përqendrimi i përbërësit me valë të ulët në avull në ekuilibër me lëngun e ushqimit.

F * = 0,977

Ne zëvendësojmë të gjitha të dhënat e nevojshme në ekuacionin (7) dhe gjejmë numrin minimal të refluksit R min

Numri i punës i refluksit R përcaktohet nga ekuacioni:

Zëvendësoni vlerën numerike të numrit minimal të refluksit R min në ekuacionin (8) dhe përcaktoni numrin e refluksit të punës R.

Raporti i tepërt i refluksit është:

Ekuacionet e linjës së punës

A) në pjesën e sipërme (përforcuese) të kolonës

ku R është raporti i refluksit

B) në pjesën e poshtme (shterruese) të kolonës

Xw

ku R është raporti i refluksit

F - konsumi relativ i energjisë molare

Përcaktuar nga raporti:

+

Ku Md dhe Mf janë masa molare të distilimit dhe përzierjes fillestare;

M lart dhe M n janë masat mesatare molare të lëngut në krye dhe në fund të kolonës.

Masat molare në pjesët e sipërme dhe të poshtme të kolonës janë përkatësisht të barabarta:

Ku X cf dhe X cf - përbërja mesatare molare e lëngut në pjesët e poshtme dhe të sipërme të kolonës.

M cp në = kg / kmol

M cp n = kg / kmol

Masa molare e përzierjes fillestare:

M F = kg / kmol

Masa molare e distilimit:

M D = kg / kmol

Duke zëvendësuar, marrim:

kg / orë

+
kg / orë

Rrjedhat mesatare të masës së avullit në pjesët e sipërme G në dhe G n të kolonës janë përkatësisht të barabarta:

Këtu M 'in dhe M' n janë masat mesatare molare të avujve në pjesët e sipërme dhe të poshtme të kolonës:

M'lart = M në y srv + M uss (1-y srv)

M ’n = M në y srn + M uss (1-y srn)

y cf dhe y cf - përbërja mesatare molare e avullit në pjesët e poshtme dhe të sipërme të kolonës.

Vlera e y D, y F dhe y W merret nga ekuacionet e vijës së punës. Pastaj:

M 'cp në = kg / kmol

M 'cp n = kg / kmol

kg / orë

kg / orë

kondensator refluksi i korrigjimit të kolonës së diskut

4.2 Përcaktimi i shpejtësisë së avullit dhe diametrit të kolonës

Sipas tabelës 1, ndërtojmë një diagram t -x, y.

Figura 2 Diagrami t -x, y për të përcaktuar përbërjen e avullit të ekuilibrit në varësi të temperaturës

Sipas diagramit të paraqitur në Figurën 2, ne përcaktojmë temperaturat mesatare:

A) y cp b = 0,9397 t cp = 100,1 o C

B) y cp n = 0,7346 t cp = 102,3 o C

Duke ditur vlerat mesatare molare, ne përcaktojmë masat dhe densitetin e avullit:

M ’cp në =
kg / kmol

M 'cp n =
kg / kmol

M 'in dhe M' n janë masat mesatare molare të avullit në krye dhe në fund të kolonës, përkatësisht;

ρ uv dhe ρ ун dendësia e avullit në pjesët e sipërme dhe të poshtme të kolonës, përkatësisht.

Temperatura në pjesën e sipërme të kolonës në X mesatar = 0,9831 është e barabartë me 100,01 ° C, dhe në pjesën e poshtme në X mesatar = 0,77795 është 101,5 ° C. Prandaj, t av = 100,9755 ° C. Këto të dhëna përcaktohen nga diagrami t-x, y i paraqitur në Figurën 2.

Dendësia e ujit në t = 100 ° С ρ në = 958 kg / m 3, dhe e acidit acetik në ρ vc = 958 kg / m 3.

Ne pranojmë densitetin mesatar të lëngut në kolonë:

Përcaktoni shpejtësinë e avullit në kolonë sipas ekuacionit:

Diametri i kolonës së korrigjimit llogaritet me formulën:

m

m

Marrim diametrin e kolonës D = 3600 mm.

Atëherë shpejtësia e avullit në kolonë do të jetë e barabartë me:

Znj

4.3 Llogaritja hidraulike e tabakave

Ne zgjedhim një pllakë të tipit TC - R [Shtojca 2, faqe 118].

Ne pranojmë madhësitë e mëposhtme të një pllake sitë:

Diametri i vrimës d o = 4 mm

Lartësia e ndarjes së kullimit h P = 40 mm

Seksioni i lirë i tabakasë (sipërfaqja totale e vrimave) është 8% e sipërfaqes totale të tabakasë.

Zona e zënë nga dy grykat e segmentuara të tejmbushjes është 20% e sipërfaqes totale të tabakasë.

Perimetri i kullimit është P = 3.1 m.

Le të llogarisim rezistencën hidraulike të tabakasë në pjesën e sipërme dhe në pjesën e poshtme të kolonës sipas ekuacionit:

ku Δp thatë është rezistenca e një pllake të thatë;

Δp b - rezistenca e shkaktuar nga forcat e tensionit sipërfaqësor;

Δp gzh - rezistenca e shtresës gaz-lëng në tabaka.

A) në pjesën e sipërme (përforcuese) të kolonës:

ku
- koeficienti i rezistencës së tabakave sitë jo të ujitur me një seksion të lirë prej 7-10%;

Shpejtësia e avullit në vrimat e pllakës.

ku është tensioni sipërfaqësor i lëngut në një temperaturë mesatare në pjesën e sipërme të kolonës prej 100 ° C; d 0 = 0-004 m - diametri i vrimave të pllakës.

ku
raporti i densitetit të shtresës avull-lëng (shkumë) me densitetin e lëngut, i marrë afërsisht i barabartë me 0.5.

h pzh - lartësia e shtresës së avullit të lëngshëm (shkumë) llogaritet me formulën:

ku Δh është lartësia e shtresës mbi ndarjen e tejmbushjes llogaritet me formulën:

ku shkalla vëllimore e rrjedhjes së lëngut,

P - perimetri i ndarjes së kullimit.

Shkalla vëllimore e rrjedhjes së lëngut në krye të kolonës:

ku M av është masa mesatare molare e lëngut, kg / kmol;

M D masa molare e distilimit, kg / kmol.

Gjerësinë e pragut të tejmbushjes e gjejmë duke zgjidhur sistemin e ekuacioneve:

ku R = 1,8 m rrezja e pjatës; P = 3.1 m - perimetri i ndarjes së kullimit.

Le të gjejmë gjerësinë e pragut të tejmbushjes b:

Gjeni Δh:

Rezistenca e shtresës së avullit të lëngshëm në pjatë:

Rezistenca totale hidraulike e tabakasë në pjesën e sipërme të kolonës:

B) në pjesën e poshtme (shterruese) të kolonës:

Rezistenca hidraulike e pllakës së thatë:

Rezistenca për shkak të forcave të tensionit sipërfaqësor:

ku
Tensioni sipërfaqësor i lëngut në = 100 ° C.

Shkalla vëllimore e rrjedhës së lëngut në fund të kolonës llogaritet me formulën:

ku М F është masa molare e lëngut ushqimor, kg / kmol

M avg është masa mesatare molare e lëngut, kg / kmol

Lartësia e shtresës mbi ndarjen e kullimit:

Lartësia e shtresës së avullit të lëngshëm në pjatë:

Rezistenca e shtresës së avullit të lëngshëm në pjatë:

Rezistenca totale hidraulike e tabakasë në fund të kolonës:

Le të kontrollojmë nëse kushti i nevojshëm për funksionimin normal të pllakave është vërejtur në një distancë midis pllakave h = 0,5 m:

>

Për disqet e poshtme me një rënie më të madhe të presionit total se disqet e sipërme:

<

Prandaj, kushti i mësipërm plotësohet.

Le të kontrollojmë uniformitetin e punës së tabakave - do të llogarisim shpejtësinë minimale të avullit në vrima, e mjaftueshme që tabaka e sitës të punojë me të gjitha vrimat:

Shpejtësia e llogaritur është më e vogël se shpejtësia e llogaritur më parë
prandaj, tabaka do të funksionojë me të gjitha vrimat.

4.4 Përcaktimi i numrit të tabakave dhe lartësisë së kolonës

Numri i pllakave llogaritet duke përdorur ekuacionin:

ku η = efikasiteti mesatar. pjata

Për të përcaktuar mesataren e K.P.D. pllaka gjejmë koeficientin e paqëndrueshmërisë relative të komponentëve të ndarë:

dhe koeficienti i viskozitetit dinamik të përzierjes fillestare q në një temperaturë mesatare në kolonë të barabartë me

Në këtë temperaturë, presioni i avullit të ngopur të ujit Pw = 867,88 mm Hg, acidi acetik Puk = 474,15 mm Hg, prej nga

Koeficienti dinamik i viskozitetit të ujit në 101 ° C është 0,2838 mPa * s, dhe i acidit acetik është 0,4916 mPa * s. Marrim koeficientin dinamik të viskozitetit të përzierjes fillestare

V, faqe 556].

Sipas orarit [Fig. 7.4, f. 323] gjejmë vlerën
.Gjatësia e shtegut të lëngut në tabaka:

Sipas orarit [Fig. 7.5, f. 324] gjejmë vlerën e korrigjimit për gjatësinë e rrugës Δ = 0.2375 Efikasiteti mesatar. gjejmë pllakat me ekuacionin:

Numri i pllakave përcaktohet me një metodë analitike duke përdorur një spreadsheet Excel. Sistemi i ekuacioneve që ju lejon të përcaktoni numrin e tabakave, si dhe përbërjen e avullit dhe lëngut që largohet nga secili prej tabakave, përfshin ekuacionin e ekuilibrit

ku α është koeficienti i paqëndrueshmërisë relative të komponentëve të ndarë:

ekuacionet e linjave të punës

për pjesën e sipërme të kolonës

për pjesën e poshtme të kolonës

shprehja e faktorit pasurues
.

Llogaritja konsiston në përcaktimin vijues në seksionin e kolonës midis tabakave të përbërjeve të avullit dhe lëngut (y i, x i).

Nënshkrimet për përbërjet e avullit dhe të lëngjeve korrespondojnë me numrin e seksionit. Numri i pllakës përkon me numrin e seksionit të vendosur nën të.

Le të supozojmë se koeficienti i paqëndrueshmërisë është konstant, koeficienti i pasurimit është konstant, avulluesi i kubit nuk ka një efekt ndarës dhe avulli që largohet prej tij ka të njëjtën përbërje si mbetjet e fundeve.

Bllok diagrami i llogaritjes

Rezultati i llogaritjes

					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					Pjesa e poshtme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme
					pjesa e sipërme Konsumi i nxehtësisë që i jepet ujit ftohës në deflegmator-kondensator gjendet nga ekuacioni: Korrigjimi është një proces që kryhet në kolona kundërrryme me elementë kontakti në formën e tabakave. Procesi i korrigjimit ka një sërë veçorish. Raport i ndryshëm i ngarkesave të lëngjeve dhe avullit në pjesën e poshtme dhe të sipërme të kolonës. Kursi i përbashkët i proceseve të transferimit të masës dhe nxehtësisë. E gjithë kjo e ndërlikon hartimin e kolonave të korrigjimit të llojit të diskut. Shumëllojshmëria e madhe e pajisjeve të kontaktit me poppet e bën të vështirë zgjedhjen e kolonës. Në këtë rast zgjedhim një kolonë me tabaka të tipit TC-P, sepse plotëson kërkesat e përgjithshme si: intensitet i lartë për njësi vëllimi i aparatit, kostoja e tij. Diametri dhe lartësia e kolonës përcaktohen nga ngarkesat e avullit dhe lëngjeve dhe vetitë fizike të fazave ndërvepruese. Bibliografi 1. Dytnersky Yu.I. “Proceset dhe pajisjet bazë teknologji kimike... Dizajni i kursit " : pagesa korrigjimi kolonat; termike të detajuara pagesa deflegmator; tregues pagesa këmbyesit e nxehtësisë. Lista... e kësaj punim terminor kemi prodhuar pagesa korrigjimi kolonat për të ndarë përzierjen: aceton- ... Pagesa grykë korrigjimi kolonat ndarja e vazhdueshme e përzierjes kloroform-benzen Lëndë >> Kimi Rekomandimet reduktohen në përdorimin për llogaritje korrigjimi kolonat varësitë kinetike të marra për ... lëng. 2. Pagesa grykë korrigjimi kolonat veprim i vazhdueshëm 2.1 Bilanci material kolonat dhe refluksi i punës... Pagesa korrigjimi instalime për ndarjen e një përzierje binare të alkoolit etilik-ujë Lëndë >> Kimi Në këtë kurs punojnë pagesa korrigjimi kolonat veprim i vazhdueshëm me tabaka sitë për ... L., Kimi, 1993 G. Ya. Rudov, D.A. Baranov. Pagesa në formë pjate korrigjimi kolonat, udhëzime metodike. M., MGUIE, 1998 Katalogu ... Pagesa popet korrigjimi kolonat për ndarjen e një përzierje binar hidrokarbure benzen-toluen Lëndë >> Kimi 2. Baza teorike llogaritje në formë pjate korrigjimi kolonat Ekzistojnë dy metoda kryesore të analizës së punës dhe llogaritje korrigjimi kolonat: grafiko-analitike ...

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Postuar në http://www.allbest.ru/

2. Hyrje

4. Pjesa e llogaritur:

4.1 Bilanci material

4.4 Llogaritja hidraulike e kolonës

4.5 Projektimi termik i instalimit

4.6 Përcaktimi i diametrave të grykës

5. Përzgjedhja e pjesëve standarde

5.1 Lidhjet

5.2 Mbështetja e makinës

5.3 Fllanxhat

6. Informacion i përgjithshëm në lidhje me përbërësit e përzierjes dhe sigurinë e procesit

Specifikim

1. Termat e referencës për dizajn

Llogaritni dhe dizenjoni një kolonë distilimi me tabaka valvulash për ndarje nën presion atmosferik, me një shpejtësi rrjedhjeje GF t/h të një përzierjeje binare S (alkool etilik - dekan) me një përqendrim të përbërësit me vlim të ulët% (masë). Përzierja fillestare hyn në kolonë në pikën e vlimit. Kërkesat për pastërtinë e produktit:% (masa),% (masa).

2. Hyrje

Në një sërë industrish në industrinë kimike, të naftës, ushqimore dhe të tjera si rezultat i ndryshëm proceset teknologjike fitohen përzierje lëngjesh, të cilat duhet të ndahen në pjesë përbërëse.

Për ndarjen e përzierjeve të lëngjeve dhe përzierjeve të gazit të lëngshëm në industri, përdoren metodat e distilimit të thjeshtë (distilimit), distilimit në vakum, korrigjimit dhe nxjerrjes. Rektifikimi përdoret gjerësisht në industri për ndarjen e plotë të përzierjeve të lëngjeve të avullueshme, pjesërisht ose tërësisht të tretshme në njëra-tjetrën.

Thelbi i procesit të korrigjimit reduktohet në ndarjen e një ose më shumë lëngjeve në një formë pak a shumë të pastër nga një përzierje e dy ose, në rastin e përgjithshëm, disa lëngjeve me pika të ndryshme vlimi. Kjo arrihet me ngrohjen dhe avullimin e një përzierjeje të tillë, e ndjekur nga transferimi i shumëfishtë i nxehtësisë dhe masës ndërmjet fazave të lëngshme dhe të avullit; Si rezultat, një pjesë e përbërësit shumë të paqëndrueshëm kalon nga faza e lëngshme në fazën e avullit, dhe një pjesë e përbërësit më pak të paqëndrueshëm - nga faza e avullit në fazën e lëngshme.

Procesi i korrigjimit kryhet në një njësi retifikuese, e cila përfshin një kolonë ndreqjeje, një kondensator refluks, një frigorifer-kondensator, një ngrohës për përzierjen fillestare, kolektorë të distilimit dhe fundeve. Deflegmatori, kondensuesi i frigoriferit dhe ngrohësi paraprak janë shkëmbyes të zakonshëm të nxehtësisë. Aparati kryesor i instalimit është një kolonë distilimi, në të cilën avujt e lëngut që do të distilohet ngrihen nga poshtë dhe lëngu rrjedh poshtë drejt avujve nga lart, i cili furnizohet në pjesën e sipërme të aparatit në formë refluksi. Në shumicën e rasteve produktet fundore janë distilat (avulli i një përbërësi të paqëndrueshëm i kondensuar në një kondensator refluksi, duke lënë pjesën e sipërme të kolonës) dhe një mbetje e poshtme (përbërës më pak i paqëndrueshëm në formë të lëngshme, që rrjedh nga fundi i kolonës).

Deflegmatori është zakonisht një shkëmbyes nxehtësie me guaskë dhe tub. Në disa raste, kondensimi i të gjithë avujve nga kolona ndodh në kondensatorin e refluksit. Në ftohësin e fundit, distilati ftohet në një temperaturë të paracaktuar. Ndonjëherë vetëm një pjesë e avullit kondensohet në kondensatorin e refluksit për të marrë refluks, dhe kondensimi dhe ftohja e plotë ndodh në frigorifer.

Impiantet e korrigjimit janë gjithashtu të pajisura me pajisje për rregullimin dhe monitorimin e mënyrës së funksionimit dhe shpesh me pajisje për rikuperimin e nxehtësisë.

Procesi i korrigjimit mund të bëhet në presion atmosferik, si dhe në presion mbi dhe nën atmosferë. Nën vakum, korrigjimi kryhet kur përzierjet e lëngshme me valë të lartë janë subjekt i ndarjes. Presionet më të larta përdoren për të ndarë përzierjet e gazta në presione më të ulëta. Shkalla e ndarjes së një përzierjeje lëngjesh në përbërësit e saj dhe pastërtia e distilimit që rezulton dhe e fundeve varet nga sa e zhvilluar është sipërfaqja e kontaktit të fazës dhe, rrjedhimisht, nga sasia e lëngut refluks (refluksi) dhe dizajni i kolona e distilimit.

Në industri, përdoren kolona tubulare të paketuara, kapak, sitë, film valvulash dhe të tjera. Ato ndryshojnë kryesisht në hartimin e strukturës së brendshme të aparatit, qëllimi i së cilës është të sigurojë bashkëveprimin e lëngut dhe avullit. Ky ndërveprim ndodh kur avulli po fryn përmes një shtrese lëngu në tabaka, ose gjatë kontaktit sipërfaqësor të avullit dhe lëngut në një paketim ose në sipërfaqen e një lëngu që rrjedh poshtë një filmi të hollë.

Kolonat e paketuara janë të përhapura. Avantazhi i tyre është thjeshtësia e pajisjes dhe çmim i ulët... Një tjetër avantazh i rëndësishëm i vargjeve të paketuara është rezistenca e ulët hidraulike. Kolonat e paketuara janë të papërshtatshme për funksionim me densitet të ulët ujitjeje, ato karakterizohen nga intervale të kufizuara të ngarkesave me avull dhe lëngje. Për funksionimin e qëndrueshëm të kolonës së mbushur, është e nevojshme të sigurohet shpërndarja uniforme e lëngut në seksion duke përdorur spërkatës. Përveç kësaj, në kolonat e mbushura, është e vështirë të hiqet nxehtësia nga shtrati i mbushur.

Kolonat e tabakave kanë gjetur përdorim jo më pak të përhapur në industri. Këto janë aparate vertikale të transferimit të masës, të prera në lartësi nga pajisjet e transferimit të masës me kontakt tërthor (tabaka). Një rrjedhje avulli në rritje në mënyrë sekuenciale flluska nëpër shtresat e lëngut në tabaka. Në modalitetin e flluskimit, funksionojnë sita, kapaku, valvula, si dhe tabaka e dështimit. Për tre llojet e para të tabakave, flluska e gazit dhe lëvizja e lëngjeve ndodhin në kushte të rrjedhjes së tërthortë për shkak të elementeve të tyre (vrima, kapakë, valvola) të shpërndara në mënyrë të barabartë në fletën e tabakasë dhe pranisë së pajisjeve të tejmbushjes. Kontakti i fazës së kundërt realizohet në pllakat e dështuara. Kolonat e tabakave karakterizohen nga një shkallë e lartë e ndarjes së përzierjes fillestare, një gamë e gjerë ngarkesash me avull dhe lëngje dhe produktivitet të lartë. Disavantazhet e këtyre kolonave janë: kostoja e lartë për shkak të kompleksitetit të pajisjes, si dhe rritja e rezistencës hidraulike.

Tabakat sitë kanë një seksion të madh të tabaka të zënë nga vrima dhe, për rrjedhojë, produktivitet të lartë të avullit, ato karakterizohen nga thjeshtësia e prodhimit dhe konsumi i ulët i metalit. Disavantazhi është ndjeshmëria e lartë ndaj saktësisë së instalimit. Tabaka sitë nuk rekomandohet për përdorim me media të kontaminuara, pasi kjo mund të shkaktojë bllokimin e vrimave.

Tabakat me kapak tregojnë efikasitet të mirë të transferimit të masës dhe kanë një gamë të konsiderueshme ngarkesash me avull. Avujt nga tabakaja e mëparshme hyjnë në tubat e avullit të tapave dhe flluskojnë përmes shtresës së lëngshme në të cilën kapakët janë zhytur pjesërisht. Kapakët kanë vrima ose vrima të dhëmbëzuara që shpërbëjnë avullin në rrjedha të vogla për të rritur sipërfaqen e kontaktit të tij me lëngun. Kufizimi i përdorimit të tyre qëndron në koston e tyre të lartë për shkak të rritjes së konsumit të metaleve. Përveç kësaj, tabakatë me kapakë flluskë kanë rritur rezistencën hidraulike dhe janë të prirur për t'u bllokuar.

Disqet e valvulave tregojnë efikasitet të lartë në intervale të mëdha ngarkese për shkak të aftësisë së tyre vetë-rregulluese. Në varësi të ngarkesës, valvula lëviz vertikalisht, duke ndryshuar zonën e kalimit të lirë për kalimin e avullit, dhe seksioni maksimal përcaktohet nga lartësia e pajisjes që kufizon ngritjen. Valvulat janë bërë në formën e pllakave rrethore ose drejtkëndore me një kufizues të sipërm ose të poshtëm të ngritjes. Disavantazhi i disqeve të valvulave është rezistenca e tyre e lartë hidraulike.

Tabakat e dështimit janë më të thjeshtat në dizajn dhe kanë rezistencë të ulët hidraulike. Ato karakterizohen nga mungesa e pajisjeve të tejmbushjes. Por ky lloj tabakash ka një efikasitet të ulët të transferimit të masës, një gamë të ngushtë ngarkesash me avull dhe lëngje.

Kolonat e distilimit të filmit me tuba përbëhen nga një tufë tubash vertikale, në sipërfaqen e brendshme të të cilave një lëng rrjedh poshtë si një film i hollë, duke ndërvepruar me avullin që del nëpër tuba. Diametri i tubave të përdorur është 5-20 mm. Efekti i aparatit të filmit rritet me zvogëlimin e diametrit të tubit. Kolonat me tuba karakterizohen nga lehtësia e prodhimit, koeficientët e lartë të transferimit të masës dhe rezistenca hidraulike shumë e ulët ndaj lëvizjes së avullit. Kolonat me shumë tuba dhe me tuba të gjatë me ujitje artificiale kanë dimensione dhe peshë të përgjithshme dukshëm më të vogla se ato të tipit disqe.

Të gjitha njësitë e korrigjimit, pavarësisht nga lloji dhe dizajni i kolonave, klasifikohen në njësi grupore dhe të vazhdueshme.

Në njësitë e distilimit në grup, përzierja fillestare derdhet në një stacion distilimi, ku vlimi i vazhdueshëm mbahet me formimin e avujve. Avulli hyn në kolonë, i vaditur me një pjesë të distilimit. Një pjesë tjetër e distilimit nga kondensatori i refluksit ose ftohësi fundor, i ftohur në një temperaturë të caktuar, hyn në grumbullimin e produktit të përfunduar. Në kolonat e ndërprera, korrigjimi kryhet derisa lëngu në kub të arrijë një përbërje të caktuar. Më pas ndalohet ngrohja e kubit, pjesa e mbetur derdhet në kolektor dhe përzierja fillestare futet sërish në kub për distilim. Njësitë e korrigjimit periodik përdoren me sukses për të ndarë sasi të vogla përzierjesh. Një disavantazh i madh i njësive të distilimit në grup është përkeqësimi i cilësisë së produktit të përfunduar (distilatit) ndërsa procesi vazhdon, si dhe humbja e nxehtësisë gjatë shkarkimit dhe ngarkimit periodik të kubit. Këto disavantazhe eliminohen me korrigjim të vazhdueshëm.

Kolonat e vazhdueshme përbëhen nga një pjesë e poshtme (shterruese), në të cilën një përbërës shumë i paqëndrueshëm hiqet nga një lëng që rrjedh poshtë, dhe një pjesë e sipërme (përforcuese), qëllimi i së cilës është të pasurojë avujt në rritje të një përbërësi të paqëndrueshëm. Skema e njësisë së korrigjimit të vazhdueshëm ndryshon nga ajo periodike në atë që kolona ushqehet me një përzierje fillestare të një përbërje të caktuar vazhdimisht nga shpejtësi konstante; produkti i përfunduar me cilësi konstante gjithashtu shkarkohet vazhdimisht.

Qëllimi i llogaritjes së projektimit të një kolone distilimi për ndarjen e një përzierje binare të alkoolit etilik-dekan është të përcaktojë diametrin e kolonës, numrin e pajisjeve të kontaktit në pjesët përforcuese dhe shteruese të kolonës, lartësinë e kolonës, rezistenca hidraulike e pllakës dhe kolonës në tërësi për përbërjet e dhëna të përzierjes fillestare, shpejtësia e rrjedhjes së përzierjes fillestare dhe presioni në kolonë.

3. Diagrami i impiantit të korrigjimit

1- trupi i kolonës;

2- pjatë;

3- pjatë ushqimore;

4- ngrohës me fuqi;

5- bojler;

6- kondensator refluks;

7- kondensator (frigorifer);

8- grila hidraulike;

GF, GV, G R, G D, GW, - normat molare të rrjedhjes së ushqimit, avujt që largohen nga maja e kolonës, refluksi, distilimi dhe mbetjet.

XF, XD, XW - fraksione mole të NK në ushqim, distilim dhe mbetje. [12, f. 279]

4. Pjesa e llogaritur

4.1 Bilanci material

Le të jenë GD dhe GW normat e rrjedhës në masë

distilat dhe mbetje vat, kg/orë

Ekuacioni i bilancit të materialit:

GD + GW = GF - sipas rrjedhave;

GD D + GW w = GF F - sipas NK.

GF = 9 t / orë = 9000 kg / orë

Nga sistemi i ekuacioneve të bilancit material përcaktojmë:

GW = 4348 kg / orë; GD = 4652 kg / orë.

Le të rillogaritim përqendrimet nga fraksionet masive në fraksionet molare:

М (С2Н6О) НК = 46,07 kg / kmol, [2, f.541]

M (C10H22) VK = 142,29 kg / kmol, [7, f.637]

Të ushqyerit:

XF = =

Distilimi:

XD = =

Mbetjet e TVSH-së:

XW = =

Tabela 1

Nga diagrami përbërje-përbërje (x-y), të cilin e ndërtuam sipas të dhënave për ekuilibrin fazor të sistemit binar të ndarë, gjejmë:

0,964? fraksioni mol i NR në avull në ekuilibër me lëngun e ushqimit.

Ne llogarisim raportin minimal të refluksit:

Rmin = (0,980-0,964) / (0,964-0,735) = 0,016 / 0,23 = 0,0696

Raporti i refluksit të punës:

R = 1,3 * Rmin + 0,3;

R = 1,3 0,0696 + 0,3 = 0,390

Përcaktoni numrin e ushqimit:

F = (0,980-0,114) / (0,735-0,114) = 1,39

Le të hartojmë ekuacionet e vijave të punës:

a) për pjesën e sipërme (përforcuese) të kolonës:

y = 0,281x + 0,705

b) për pjesën e poshtme (shterruese) të kolonës:

y = 1,28x - 0,032

4.2 Përcaktimi i shpejtësisë së avullit dhe diametrit të kolonës

Përqendrimet mesatare të lëngjeve:

a) maja e kolonës

b) Fundi i kolonës:

Përqendrimet mesatare të avullit (sipas ekuacioneve të linjave të punës):

a) maja e kolonës

b) Fundi i kolonës:

Gjejmë temperaturat mesatare të avullit dhe sipas diagramit temperaturë-përbërje, përbërjen (t-x, y, të cilën e ndërtojmë sipas të dhënave të ekuilibrit:

86 ° C; = 146 0С.

Masat mesatare molare të avullit:

a) maja e kolonës

0,945 46,07 + (1-0,945) 142,29 = 51,362 kg / kmol

b) fundi i kolonës:

0,53 46,07 + (1-0,53) 142,29 = 91,3 kg / kmol

Përcaktoni densitetin mesatar të avullit:

Dendësia mesatare e avullit në kolonë:

Ne i gjejmë temperaturat e refluksit dhe të lëngut të vat diagrami t-x, y me XD dhe XW:

79 0C; 88.50 shek.

a) dendësia e lëngut NR në 790C; = 736,43 kg / m3;

b) dendësia e VC të lëngshme në 88,50C; = 667,6 kg / m3

Dendësia mesatare e lëngut në kolonë:

702,0 kg / m3;

Shpejtësia maksimale e lejuar e avullit në kolonë mund të përcaktohet me formulën:.

Koeficienti Сmax llogaritet me formulën:

Сmax = ku:

H - distanca ndër-pjatë = 0,3-0,4 m, marrim H = 0,4 m;

q është dendësia lineare e ujitjes, domethënë raporti i shpejtësisë vëllimore të rrjedhës së lëngut me perimetrin e kullimit P (gjatësia e shufrës së kullimit); q = q0 = 10 - 25 m2 / h, marrim q = 10 m2 / h;

k1 = 1,15, k2 = 1 në presione atmosferike dhe të ngritura, k3 = 0,34 10-3.

Сmax == 0,0812

0,0812 = 1,436 m / s.

Përcaktoni masën molare të distilimit:

0,980 46,07 + (1-0,980) 142,29 = 47,9 kg / kmol.

Temperatura mesatare e avullit në kolonë:

Shkalla vëllimore e rrjedhës së avullit në kolonë:

Ne llogarisim diametrin e kolonës:

Zgjidhni diametrin më të afërt më të madh të kolonës D = 1000 mm

Atëherë shpejtësia aktuale është:

Përcaktoni perimetrin e kullimit P:

P = (0,7? 0,75) D. Ne pranojmë P = 0,72 D = 0,72m;

b = D / 2

dhe koeficienti i viskozitetit dinamik të përzierjes së lëngshme µ në temperaturën mesatare në kolonë:

=(0,857+0,411)/2=0,634;

0,634 lg 0,394 + 0,366 lg 0,420 = - 0,394; ...

Ne përcaktojmë punën:

Ne gjejmë në Fig. 7.4. efikasiteti mesatar i pllakave

Gjatësia e shtegut të lëngut në tabaka m.

Fik. 7.5. gjejmë një korrigjim për gjatësinë e shtegut, pasi<0,9 м, то =0

Ne llogarisim numrin e tabakave të vlefshme në krye dhe në fund të kolonës:

5.56, ne pranojmë 6;

5.56, ne pranojmë 6.

Numri i përgjithshëm i tabakave në kolonë:

Me një diferencë prej 15% -20% = 1,15 12 = 13,8;

Ne pranojmë n = 14 pllaka.

Lartësia e pjesës në formë disku të kolonës:

= (14-1) 0,4 = 5,2 m.

Numri i serisë së pjatës ushqimore të vlefshme:

1,15 6 = 6,9; pranoni 7.

1,15 6 = 6,9; ne pranojmë 7. Numri i pjatës ushqimore n = 7.

4.4 Llogaritja hidraulike e kolonës

4.4.1 Rezistenca hidraulike e tabakasë është e barabartë me shumën e humbjeve të kokës në tabakanë e thatë dhe në shtresën e lëngshme:

a) pjesa e sipërme e kolonës:

Humbja e kokës në një tabaka që nuk ujitet

Koeficienti i rezistencës; për diskun e valvulës me valvulën plotësisht të hapur = 3.63;

shpejtësia e avullit në vrimë, m / s;

ku është pjesa e seksionit të lirë të pllakës,

1744 kg / m3? dendësia mesatare e avullit në krye të kolonës.

Humbja e kokës në shtresën e lëngshme:

lartësia e shufrës së kullimit, m; marrim afërsisht 50-70 mm;

ujërat e pasme mbi shiritin e kullimit;

Dendësia mesatare e lëngut;

Shkalla vëllimore e rrjedhjes së lëngut në pjesën e sipërme të kolonës, m3/h.

P = 702,0 9,81 (0,05 + 0,008) = 399,4 Pa.

Përcaktoni rezistencën e pllakës së ujitur:

652,1 + 399,4 = 1052Pa

b) pjesa e poshtme e kolonës:

Rezistenca e pllakës së thatë:

Dendësia mesatare e avullit në fund të kolonës.

Masa mesatare molare e lëngut në fund të kolonës:

0,411 46,07 + (1-0,411) 142,29 = 102,7 kg / kmol.

0,735 46,07 + (1-0,735) 142,27 = 71,6 kg / kmol.

Shkalla vëllimore e rrjedhës së lëngut në fund të kolonës:

Mbështetja e lëngut mbi shiritin e shkarkimit:

Rezistenca e shtresës së lëngshme në tabaka:

702,0 9,81 (0,05 + 0,031) = 557,8 Pa.

Rezistenca e tabakasë së ujitur:

951,6 + 557,8 = 1509,4 Pa.

Rezistenca totale e të gjitha cembaleve:

6 1052 + 6 1509,4 = 15368,5 Pa.

4.4.2 Kontrollimi i funksionalitetit të pllakave

Ajo kryhet sipas sasisë së tërheqjes së lëngut ose xhiros së pajisjes së tejmbushjes.

Pllaka funksionon në mënyrë të qëndrueshme kur:

Lartësia e shtresës së lëngshme të shkumëzuar në xhepin e tejmbushjes, m;

y është shtrirja e avionit që bie, m;

b - gjerësia maksimale e xhepit të tejmbushjes (shigjeta e segmentit);

Lartësia e shtresës së lëngut jo të shkumëzuar në pajisjen e kullimit, m;

Dendësia relative e lëngut të shkumëzuar;

për lëngje me shkumë të lehtë dhe mesatare,

ne pranojmë:.

Lartësia e shtresës së lehtë të lëngshme:

Rezistenca cimbale,

Gradient i nivelit të lëngshëm në një pjatë, m

Për pllakat e valvulave, mund të merrni = 0,005-0,010 m.

Rezistenca ndaj lëvizjes së lëngjeve në tejmbushje

Shpejtësia e lëngut në pjesën minimale të xhepit të tejmbushjes.

mbytje ndarëse e përzierjes së kolonës

për lëngje mesatare dhe pak shkumëzuese marrim:.

shpejtësia e flluskimit të flluskave në formë kërpudhash.

koeficienti mesatar i tensionit sipërfaqësor të lëngut në temperaturën mesatare në kolonë:

(79 + 88,5) / 2 = 83,75 0C.

Koeficienti i tensionit sipërfaqësor: në një temperaturë në kolonën tav = 83,75 0С (nc) = 16,05 · 10-3 N / m;

(vk) = 17,16 10-3 N / m,

Pastaj = 0,448 16,05 10-3 + (1-0,448) 17,16 10-3 = 0,0167 N / m.

Shpejtësia e shfaqjes së flluskave në formë kërpudhash:

Shpejtësia e lëngut në pjesën minimale të xhepit të tejmbushjes:

Rezistenca ndaj lëvizjes së lëngjeve në tejmbushje:

1,6 702,0 0,1162 = 15,1 Pa.

Lartësia e shtresës së lehtë të lëngshme:

Nisja me avion

Kushti / B / plotësohet:

0,446 < 0,40+0,05 ;

Kushti / С / plotësohet:

0,054 < 0,153

Shpejtësia e punës së avullit në hapjen e tabakasë nuk duhet të jetë më e vogël se shpejtësia minimale e avullit në hapjen e tabakasë, e cila siguron funksionimin e qetë të tabakasë së valvulave:

14,36 > 3,371;

Kushti është plotësuar.

4.5 Projektimi termik i instalimit

4.5.1 Konsumi i nxehtësisë që lëshohet nga avujt në ujë gjatë kondensimit në një kondensator refluks:

nxehtësia e kondensimit të avujve J / kg;

4.5.2 Konsumi i nxehtësisë së marrë nga lëngu i qetë nga avulli ngrohës në bojler:

Në 79 0С;

Në 88.5 0С;

Në 80.1 ° C.

Të gjitha vlerat e kapaciteteve të nxehtësisë i gjejmë nga librat e referencës:

Në 79 ° C: C = 3226.3

C = 2424.3 [8, f.281]

0,93 3226,3 + (1- 0,93) 2424,3 = 3170.

Në 88,5 0С: C = 3435,8

C = 2501.1 [8, f.281]

0,04 3435,8 + (1 - 0,04) 2501,1 = 2538,5.

Në 80.10C: C = 3268.2

C = 2428.1,

1,03 = 1524802

4.5.3 Konsumi i nxehtësisë në ngrohësin e energjisë me avull

Në 0С: = 2891.1

2290,3

0,50 2891,1 + (1 - 0,50) 2290,3 = 2590,7.

4.5.4 Konsumi i nxehtësisë që lëshohet nga uji i distiluar në frigorifer

Në 0С: = 2933

2306,3 .

0,93 2933 + (1 - 0,93) 2306,3 = 2889.

4.5.5 Konsumi i nxehtësisë së marrë nga uji nga mbetjet e qeta në frigorifer

Në 0С: = 3008.42

2339 .

0,04 3008,42 + (1 - 0,04) 2339 = 2365,8

4.5.6 Konsumi i avullit për ngrohje me presion = 4 atm dhe shkallë tharje x = 95%

a) në një kazan:

Nxehtësia e masës specifike të kondensimit të avullit të ngrohjes me një presion prej 4 at.,

b) në ngrohësin e energjisë:

Avulli total 0,96 kg/s ose 3,447 t/h.

Konsumi i ujit të ftohjes kur e ngrohni në 20 ° C

a) në një kondensator refluks:

Kapaciteti i nxehtësisë së ujit në 20 0С

b) në frigorifer me distilim:

c) në frigorifer të mbetjeve të distilimit:

Uji total 21.936 kg/s ose 78.97 t/h.

4.6 Përcaktimi i diametrit të grykave

Lidhja e montimeve të tubave me aparaturën, si dhe e tubacioneve teknologjike për furnizimin dhe shkarkimin e produkteve të ndryshme të lëngshme dhe të gazta, kryhet duke përdorur pajisje ose tuba uji që mund të jenë të shkëputshëm dhe një copë. Sipas kushteve të mirëmbajtjes, shpesh përdoren lidhje të ndryshme (pajisje me fllanxha).

Thithat me fllanxha çeliku janë të standardizuara dhe janë thithka tubash të ngjitura në to me fllanxha ose të farkëtuara në një pjesë me fllanxha. Në varësi të trashësisë së murit, tubat e degëzimit të montimit janë me mure të hollë dhe me mure të trasha, gjë që shkaktohet nga nevoja për të forcuar vrimën në murin e aparatit me një tub degëzim me trashësi të ndryshme muri.

Diametrat e grykave përcaktohen nga shpejtësia vëllimore e rrjedhës së lëngut Q ose avullit dhe nga shpejtësia e rekomanduar e tyre w.

Fuqia furnizohet në kolonë nga një pompë (lëvizje e detyruar :), marrim 1.5 m / s. Refluksi, lëngu i kazanit dhe mbetjet e kazanit rrjedhin nga graviteti (), marrim 0,3 m / s. Për avujt, marrim 30 m / s.

4.6.1 Diametri i grykës për hyrje në kolonën e furnizimit:

Në temperaturën e ushqimit = 80,1 0С gjejmë nga librat e referencës

Dendësia e fuqisë:

0,00138 m? / kg

720.693 kg / m2.

Konsumi vëllimor i energjisë:

m / s - shpejtësia e lëngut gjatë injektimit.

d = = = 0,0513 m ose d = 51,3 mm

4.6.2 Diametri i lidhjes me refluks

Rrjedhja masive e refluksit

Përcaktoni densitetin e NK në një temperaturë maksimale prej 79 ° C:.

Shkalla vëllimore e rrjedhës së refluksit:

0,00068 m? / S

m / s - shpejtësia e rrjedhës së refluksit (gravitetit).

Diametri i mbytjes:

d = = = 0,049 m ose d = 49 mm

Ne zgjedhim diametrin standard të grykës sipas tabelës 10.2

4.6.3 Diametri i grykës për daljen e avullit nga kolona

Rrjedha masive e avujve:

Dendësia e avullit:

1595 kg/m2

Shkalla e rrjedhjes vëllimore të avujve:

1,126 m? / S

Diametri i mbytjes:

d = = = 0,1994 m ose d = 199,4 mm

Ne zgjedhim diametrin standard të grykës sipas tabelës 10.2

4.6.4 Diametri i grykës për tërheqjen e lëngut të poshtëm nga kolona

Në përafrimin e parë, normat molare të rrjedhës së avullit dhe lëngut nuk ndryshojnë përgjatë lartësisë së kolonës (me përjashtim të pllakës së ushqimit, pasi që përzierja fillestare furnizohet me të), pasi gjatë kondensimit të një mol VC nga avull, një mol NC avullohet nga lëngu. Nëse masat molare të NK dhe VK janë afër, atëherë normat e rrjedhës së masës nuk ndryshojnë përgjatë lartësisë së kolonës. Përndryshe, shkalla e rrjedhës së masës së lëngut në tabaka e ushqimit mund të jetë shumë e ndryshme nga shpejtësia e rrjedhjes së lëngut të poshtëm.

Masa mesatare molare e ushqimit:

= + (1-) = 0,735 46,07+ (1-0,735) 142,29 = 71,664 kg / kmol

Konsumi i energjisë molare:

0,035 kmol/s

Shkalla e rrjedhjes molare të refluksit:

0,0109 kmol/s

Shkalla e rrjedhjes molare të lëngut të vatrës:

0,035 + 0,0109 = 0,0459 kmol / s

Shkalla e rrjedhës së masës së lëngut ende:

0,0459 142,29 = 6,531 kg / s Dendësia e lëngut të qetë është afërsisht e barabartë me:

88.50 shek.

Shkalla vëllimore e rrjedhjes së lëngut të qetë:

0,0098 m? / S

m / s - ende lëngu rrjedh nga graviteti.

Diametri i mbytjes:

d = = = 0,198 m ose d = 198 mm

Ne zgjedhim diametrin standard të grykës sipas tabelës 10.2

4.6.5 Diametri i mbytjes për daljen e pjesës së poshtme

Norma vëllimore e rrjedhës së mbetjeve të TVSH-së:

94.80C.

0,0018 m? / S

Diametri i mbytjes:

d = = = 0,085 m ose d = 85 mm

Ne zgjedhim diametrin standard të grykës sipas tabelës 10.2

4.6.6 Diametri i grykës për injektimin e përzierjes avull-lëng në kubin e kolonës

Shkalla e rrjedhjes masive të përzierjes avull-lëng

6,531- = 5,323 kg / s

Dendësia e avullit:

Presion absolut në pjesën e poshtme të kolonës

Presioni barometrik;

P është rezistenca totale hidraulike e të gjitha pllakave; P = 15368,5 Pa;

Presioni normal, = 1 atm;

101325 + 15368.5 = 116693.5 Pa.

5.525 kg / m2

Supozojmë se, në kufi, e gjithë faza e lëngshme avullon në kazan.

Shkalla e rrjedhës vëllimore të përzierjes avull-lëng (në kufi):

0,963 m? / S

Diametri i mbytjes:

d = = = 0,202 m ose d = 202 mm

Ne zgjedhim diametrin standard të grykës sipas tabelës 10.2

4.6.7 Diametri i lidhjes për ngrohësin e ushqimit

Dendësia e avullit në një presion absolut prej 4 atm. = 2,12 kg / m2.

Rrjedha vëllimore e avullit:

0,098 m? / S

40 m / s - shpejtësia e avullit.

Diametri i mbytjes:

d = = = 0,056 m ose d = 56 mm

Ne zgjedhim diametrin standard të grykës sipas tabelës 10.2

4.6.8 Diametri i lidhjes së bojlerit

Rrjedha vëllimore e avullit:

0,354 m? / S

Diametri i mbytjes:

d = = = 0,106m ose d = 106mm

Ne zgjedhim diametrin standard të grykës sipas tabelës 10.2

4.6.9 Diametri i lidhjes për deflegmatuesin

Marrim dendësinë e ujit = 1000 kg / m?

Rrjedha vëllimore e ujit:

Diametri i mbytjes:

d = = = 0,121m ose d = 121mm

Ne zgjedhim diametrin standard të grykës sipas tabelës 10.2

4.6.10 Diametri i lidhjes për ftohësin e distilimit

0,002406 m? / S

Diametri i mbytjes:

d = = = 0,045m ose d = 45mm

Ne zgjedhim diametrin standard të grykës sipas tabelës 10.2

4.6.11 Diametri i lidhjes për ftohësin

0,00217 m? / S

Diametri i mbytjes:

d = = = 0,043m ose d = 43mm

Ne zgjedhim diametrin standard të grykës sipas tabelës 10.2

5. Përzgjedhja e pjesëve standarde

5.1 Lidhjet

Lidhja e pajisjeve të tubave me aparaturën, si dhe tubacionet e procesit për furnizimin dhe shkarkimin e produkteve të ndryshme të lëngshme ose të gazta, kryhet duke përdorur pajisje ose tuba hyrës, të cilët mund të jenë të shkëputshëm dhe një copë. Sipas kushteve të mirëmbajtjes, lidhjet e shkëputshme (pajisjet me fllanxha) përdoren më shpesh.

Thithat me fllanxha çeliku janë të standardizuara dhe janë thithka tubash me fllanxha të ngjitura në to ose të farkëtuara në një pjesë me fllanxha. Në varësi të trashësisë së murit, tubat e degëzimit të montimit janë me mure të hollë dhe me mure të trasha, gjë që shkaktohet nga nevoja për të forcuar vrimën në murin e aparatit me një tub degëzim me trashësi të ndryshme muri.

Konstruksion standard i thithave me saldim me fllanxha prej çeliku: fllanxha e sheshtë me saldim dhe thithka me mure të hollë

Dimensionet kryesore të tubave të degëve, pajisje standarde me fllanxha çeliku, pajisje me mure të hollë në.

Emri
Fuqia hyrëse
Hyrja e gëlbazës
Largimi i avujve nga kolona
Tërheqja e lëngut të poshtëm
Prodhimi i mbetjeve të distilimit
Hyrja e avullit në kazan
Hyrja e ujit në kondensatorin e refluksit

5.2 Mbështetja e makinës

Instalimi i pajisjeve kimike në themele ose struktura mbështetëse posaçërisht kryhet kryesisht me ndihmën e mbështetësve. Vetëm pajisjet me fund të sheshtë instalohen direkt në themele.

Në varësi të pozicionit të punës së aparatit, bëhet dallimi midis mbështetësve për aparatet vertikale dhe mbështetësve për aparatet horizontale. Pajisjet vertikale zakonisht instalohen ose në raftet, kur ato vendosen në katin e poshtëm të dhomës, ose në këmbët e varura, kur pajisja vendoset midis kateve në një dhomë ose në struktura të veçanta çeliku.

Projektimi i mbështetëseve standarde cilindrike për aparatet e kolonave të salduara prej çeliku me shtylla të jashtme me bulona.

Ne zgjedhim një mbështetje sipas diametrit.

Dimensionet kryesore të mbështetësve cilindrikë për aparatet kolone

5.3 Fllanxhat

Në pajisjet kimike për lidhjen e shkëputshme të trupave të çelikut dhe pjesëve individuale, përdoren lidhjet me fllanxha, kryesisht të formës së rrumbullakët. Në fllanxha, tubat, pajisje, etj janë të lidhura me pajisje. Lidhjet me fllanxha duhet të jenë të forta, të ngurta, të ngushta, të aksesueshme për montim, çmontim dhe riparim. Lidhjet me fllanxha janë të standardizuara për gypat dhe pajisjet e tubave dhe veçmas për pajisjet.

Projektimi i fllanxhave standarde të saldimit të sheshtë prej çeliku për tuba dhe pajisje tubash

Projektimi i fllanxhave standarde të saldimit të sheshtë prej çeliku të aparatit me një sipërfaqe të lëmuar mbyllëse

Fllanxha të sheshta të salduara prej çeliku për tuba dhe pajisje tubash me një parvaz lidhës në.

Emri
Fuqia hyrëse
Hyrja e gëlbazës
Largimi i avujve nga kolona
Tërheqja e lëngut të poshtëm
Prodhimi i mbetjeve të distilimit
Futja e një përzierjeje avulli-lëng në kubin e kolonës
Hyrja e avullit në ngrohësin me energji elektrike
Hyrja e avullit në kazan
Hyrja e ujit në kondensatorin e refluksit
Hyrja e ujit në frigorifer për distilim
Futja e ujit në frigorifer e mbetjeve të distilimit

Fllanxha të salduara prej çeliku për aparate.

Pjesa e poshtme është një nga elementët kryesorë të aparatit kimik. Trupat cilindrikë të të gjithë salduar të aparatit horizontal dhe vertikal janë të kufizuar në të dy anët nga fundi. Format e fundeve janë eliptike, gjysmësferike, në formë segmenti sferik, konik dhe cilindrik. Forma më e zakonshme është eliptike. Ato janë të prodhuara stampim i nxehtë nga boshllëqe të sheshta të rrumbullakëta, të përbëra nga një ose më shumë pjesë, të salduara së bashku.

Dizajni i një fundi me fllanxha eliptike (Figura 7.1, a)

Diametri i aparatit është D = 1000 mm.

Dimensionet e fundeve me fllanxha eliptike me diametër bazë të brendshme

6. Masat paraprake të sigurisë dhe informacione të përgjithshme rreth përbërësve të përzierjes

Pajisjet e prodhimit. Kërkesat e përgjithshme të sigurisë.

1. Materialet e ndërtimit të pajisjeve të prodhimit nuk duhet të kenë një efekt të rrezikshëm dhe të dëmshëm në trupin e njeriut në të gjitha mënyrat e specifikuara të funksionimit dhe kushtet e parashikuara të funksionimit, si dhe të krijojnë situata të rrezikshme zjarri dhe shpërthimi.

2. Projektimi i pajisjeve të prodhimit duhet të përjashtojë, në të gjitha mënyrat e parashikuara të funksionimit, ngarkesat në pjesë dhe njësi montimi që mund të shkaktojnë shkatërrim, duke paraqitur rrezik për punëtorët.

3. Projektimi i pajisjeve të prodhimit dhe pjesëve individuale të tyre duhet të përjashtojë mundësinë e rënies, përmbysjes dhe zhvendosjes spontane të tyre.

4. Pjesët e pajisjeve të prodhimit (përfshirë tubacionet e sistemeve hidraulike, avulli, pneumatike, valvulat e sigurisë, kabllot, etj.), dëmtimet mekanike të të cilave mund të shkaktojnë rrezik, duhet të mbrohen me gardhe ose të vendosen në mënyrë që të parandalojnë dëmtimin e tyre aksidental nga punëtorët ose mjetet e mirëmbajtjes.

5. Pajisjet e prodhimit duhet të jenë rezistente ndaj zjarrit dhe shpërthimit në kushtet e specifikuara të funksionimit.

6. Dizajni i pajisjeve të prodhimit me energji elektrike duhet të përfshijë pajisje (mjete) për të garantuar sigurinë elektrike: rrethim, tokëzim, tokëzim, izolim të pjesëve të gjalla.

7. Dizajni i pajisjeve të prodhimit duhet të përjashtojë rrezikun e shkaktuar nga spërkatja e materialeve dhe substancave të përpunuara të nxehtë dhe (ose) të përdorura gjatë operimit.

8. Sistemi i kontrollit duhet të sigurojë funksionimin e tij të besueshëm dhe të sigurt në të gjitha mënyrat e përcaktuara të funksionimit të pajisjeve të prodhimit dhe nën të gjitha ndikimet e jashtme të përcaktuara nga kushtet e funksionimit. Sistemi i kontrollit duhet të përjashtojë krijimin situata të rrezikshme për shkak të shkeljes nga puna (punimi) i sekuencës së veprimeve të kontrollit.

Kur përdorni kolonën e korrigjimit, duhet të respektohen rregullat e mëposhtme të sigurisë:

1. Para fillimit të kolonës së distilimit duhet të inspektohet, t'i nënshtrohet një testi të forcës në presion; u kontrolluan shërbimi dhe gatishmëria për funksionimin e të gjitha aparateve dhe tubacioneve përkatëse, shërbimi i instrumenteve, rregullatorët e temperaturës dhe presionit në kolonë, matësit e nivelit të lëngjeve në pjesën e poshtme të kolonës, marrësit e korrigjuar dhe kontejnerët e mbetur.

2. Fillimi i njësisë së korrigjimit duhet të kryhet rreptësisht në sekuencën e përcaktuar, e cila duhet të tregohet në udhëzimin teknologjik.

3. Gjatë funksionimit të kolonave të korrigjimit, është e nevojshme të monitorohen vazhdimisht parametrat e procesit dhe shërbimi i pajisjes.

4. Në dimër, në instalimet e hapura, të paktën një herë në turn, është e nevojshme të kontrollohet gjendja e kolonave, tubacioneve të produktit, linjave të ujit, degëve të kullimit në tubacionet dhe aparaturat e avullit, linjat e kullimit etj. Gjatë kësaj periudhe, duhet të sigurohet një lëvizje e vazhdueshme e lëngjeve në komunikime (veçanërisht me ujë) për të parandaluar këputjen e tyre. Linjat e kullimit dhe kullimit, si dhe zonat më të rrezikshme për furnizimin me ujë, alkali dhe lëngje të tjera ngrirëse duhet të izolohen.

5. Është e nevojshme të sigurohet që zonat e dëmtuara të termoizolimit të kolonave të korrigjimit dhe mbështetësve të tyre të riparohen menjëherë. Izolimi termik duhet të jetë i pastër, i përdorshëm dhe i bërë në mënyrë që rrjedhjet të mos formojnë rrjedha latente të lëngjeve nëpër trup.

6. Nëse konstatohen rrjedhje në kolonat e korrigjimit, këmbyesit e nxehtësisë dhe pajisje të tjera, është e nevojshme të furnizohen kalimet me avull uji ose azot për të parandaluar ndezjen e mundshme ose formimin e përzierjeve të përqendrimeve shpërthyese.

8. Në punishte dhe në impiantet e hapura të ndreqjes dhe thithjes, është e nevojshme të kontrollohet disponueshmëria e pajisjeve parësore të shuarjes së zjarrit dhe shërbimi i sistemeve ekzistuese stacionare ose gjysmë të palëvizshme të fikjes së zjarrit.

Përbërësit e përzierjes origjinale.

Dekani është një lëng i ndezshëm pa ngjyrë me erë të dobët benzine. Dekani është i patretshëm në ujë, i tretshëm në etanol në një masë të kufizuar, i tretshëm mirë në tretës jopolarë. Pika e ndezjes 47 ° C, temperatura e vetëndezjes 208 ° C.

Dean i përket klasës së hidrokarbureve të ngopura. Nga pikëpamja kimike më inertet ndër komponimet organike, hidrokarburet e ngopura janë në të njëjtën kohë barnat më të forta. Praktikisht, veprimi i hidrokarbureve të ngopura dobësohet nga tretshmëria e tyre e papërfillshme në ujë dhe në gjak, si rezultat i së cilës kërkohen përqendrime të larta në ajër për të krijuar përqendrime të rrezikshme në gjak. Efekti toksik: ka një efekt narkotik për shkak të lipofilitetit të lartë.

Kufiri maksimal i përqendrimit për avujt e dekanit në ajrin e zonës së punës është 300 mg / m2. Në kushtet e ekspozimit akut, mund të shfaqen tronditje, dhimbje koke, të përziera, të vjella dhe ngadalësim të pulsit. Në rast helmimi, duhet të telefononi

ambulancë. Merrni viktimën nga zona e kontaminuar në ajër të pastër, siguroni paqen.

Mbrojtje individuale. Në përqendrime të ulëta, është i përshtatshëm

maskë gazi industriale filtruese e klasës A. Në përqendrime shumë të larta - maska ​​gazi me zorrë izoluese me furnizim të detyruar me ajër. Në rast kontakti të zgjatur - mbrojtja e lëkurës: doreza,

përparëse me mbulesë të papërshkueshme, duhet të përdoren maska ​​për të mbrojtur sytë. Masat parandaluese. Mbyllja e pajisjeve dhe komunikimeve, ventilimi i duhur i ambienteve. E detyrueshme ekzaminimet mjekësore punonjësit një herë në 12 muaj gjatë punës në lidhje me çlirimin e dekanit dhe hidrokarbureve të tjera të ngopura.

Alkooli etilik (etanol, metilkarbinol) është një lëng i ndezshëm, i pangjyrë me një erë karakteristike, i përzier në çdo raport me ujin dhe shumë tretës organikë. Pika e ndezjes 13 ° C, pika e ndezjes 365 ° C.

Etanoli përdoret për sintezën e shumë përbërjeve organike, për prodhimin e SC me metodën Lebedev, në industrinë e pijeve alkoolike dhe të birrës, si tretës për llaqet, për nxjerrjen, etj.

Përqendrimi maksimal i lejuar i avujve të alkoolit etilik në ajrin e zonës së punës është 1000 mg / m2. Natyra e përgjithshme e veprimit: një ilaç që së pari shkakton eksitim, dhe më pas paralizë të sistemit nervor qendror. Në trupin e njeriut, etanoli shndërrohet në acetaldehid dhe acid acetik, të cilat çojnë në dëmtime toksike në të gjitha organet dhe indet. Me ekspozim të zgjatur ndaj dozave të mëdha, mund të shkaktojë sëmundje të rënda organike të sistemit nervor, mëlçisë, sistemit kardiovaskular, traktit tretës. ... Helmimi akut me avujt e alkoolit etilik në punë (pa gëlltitje) është praktikisht i pamundur, edhe nëse supozohet se i gjithë alkooli i thithur mbetet në trup. Rastet e helmimit kronik me avujt e alkoolit etilik nuk dihen.

Etanoli në formën e tij të pastër shkakton lëkurë të thatë te punëtorët, duke u plasaritur herë pas here.

Shenjat e helmimit: paqëndrueshmëri emocionale, koordinim i dëmtuar i lëvizjeve, skuqje e lëkurës së fytyrës, nauze dhe të vjella, depresion respirator dhe dëmtim i vetëdijes (në raste të rënda).

Në rast helmimi me alkool etilik, duhet të telefononi ambulancën kujdes mjekësor... Nëse viktima është i vetëdijshëm, por ka dobësi të rëndë, letargji, përgjumje, atëherë para se të mbërrijë mjeku, mund t'i jepni një nuhatje një shtupë pambuku të lagur me amoniak dhe të shpëlani stomakun. Për të larë stomakun, duhet të pini 1-1,5 litra ujë me shtimin e sodës së bukës (1 lugë çaji sode për 1 litër ujë), pas së cilës duhet të shkaktoni një refleks të gabimit. Ju mund ta përsërisni procedurën disa herë. Pastaj viktima duhet të ngrohet, pasi alkooli çon në zgjerimin e enëve sipërfaqësore të lëkurës, dhe kjo kontribuon në ftohje e shpejtë organizëm. Rekomandohet t'i jepni atij çaj të fortë ose kafe për të pirë. Në prani të karbonit aktiv të tabletuar, mund t'i jepni viktimës deri në 20 tableta.

Mbrojtje individuale. Mbrojtje e plotë e frymëmarrjes. Përdorimi i një maskë gazi industrial filtrues të markës A. Mbrojtje e lëkurës (kominoshe, doreza mbrojtëse) dhe syve (maska, syze).

Masat parandaluese: mbyllja e pajisjeve dhe komunikimeve, paarritshmëria e alkoolit etilik, puna në terren, ajrimi i duhur i ambienteve.

Masat e sigurisë nga zjarri. Përbërësit e përzierjes fillestare (dekani, alkooli etilik) janë lëngje të ndezshme. Rezervuarët, pajisjet e përpunimit, tubacionet dhe pajisjet e shkarkimit të lidhura me marrjen, ruajtjen dhe lëvizjen e alkoolit etilik, dekani duhet të mbrohet nga elektriciteti statik... Pajisjet elektrike duhet të jenë rezistente ndaj shpërthimit. Mjetet e shuarjes: rërë, batanije azbesti, fikëse zjarri me dioksid karboni. ...

7. Lista e literaturës së përdorur

1. Kogan V.E., Fridman V.M., Kafarov V.V. Ekuilibri midis lëngut dhe avullit. Drejtoria. Libër. 1-2. M.; L .: Nauka, 1966.-786 f.

2. Pavlov K.F., Romankov P.G., Noskov A.A. Shembuj dhe detyra për kursin PAHT. L .: Kimi, 1987 - 576 f.

3. Ramm V.M. Thithja e gazit. M .: Kimi, 1976.-655 f.

4. Llogaritja e proceseve dhe aparateve kryesore të përpunimit të naftës / Ed. Sudakov. Drejtoria. M .: Kimi, 1979.-568 f.

5. Proceset dhe pajisjet bazë të teknologjisë kimike / Ed. Yu.I. Dytnersky. Udhëzues projektimi. M .: Kimi, 1991-496.

6. Alexandrov I.A. Aparatet e korrigjimit dhe absorbimit. M.: Kimi, 1978.-280 f.

7. Manual i një kimisti. Vëllimi II. Vetitë themelore të përbërjeve inorganike dhe organike. L., M .: Kimi, 1964.-1168 f.

8. Vargaftik N.B. Manual për vetitë termofizike të gazeve dhe lëngjeve. Moskë: Nauka, 1972-720.

9. Aparatet tipike kolone: ​​manual, Kazan, 1982.-20 f.

10. Uryadov V.G., Aristov N.V., Kurdyukov A.I. Marrëdhënia “strukturë-pronë”. Pjesa IV. Qasje topologjike për përshkrimin e tensionit sipërfaqësor të përbërjeve organike., 2002.-77 f.

11. Lashchinsky A.A. Ndërtimi i pajisjeve kimike të salduara. Drejtoria. L .: Mashinostroenie, 1981.-382 f.

12. Skoblo A.I., Tregubova I.A., Molokanov Yu.K. Proceset dhe aparatet e përpunimit të naftës dhe naftës industria kimike.M.: Kimi, 1982.-584

13. Substancat e dëmshme në industri. Drejtoria. T I Substancat organike / Ed. N.V. Lazarev. L.: Kimi, 1976-538.

14. Lashchinsky A.A., Tolchinsky A.R. Bazat e projektimit dhe llogaritjes së pajisjeve kimike. Drejtoria. L .: Inxhinieri mekanike, 1970-752.

15. VNE 5-79 PPBO - 103 -79 Rregullat e sigurisë nga zjarri për funksionimin e ndërmarrjeve të industrisë kimike, 322 f.

16. Manual i një petrokimisti.Vëllimi 1./ Ed. Ogorodnikova S.K. Moskë: 1978 - 496 f.

Postuar në Allbest.ru

Dokumente të ngjashme

Përcaktimi i shpejtësisë së avullit dhe diametrit të kolonës, numri i tabakave dhe lartësia e kolonës. Llogaritja hidraulike e pllakave. Llogaritja termike e kolonës. Zgjedhja e dizajnit të shkëmbyesit të nxehtësisë. Përcaktimi i koeficientit të transferimit të nxehtësisë për ujë. Llogaritja e frigoriferit për distilimin.

punim termi shtuar 01/07/2016


Llogaritja e një kolone distilimi të vazhdueshëm për ndarjen e një përzierjeje binare aceton-ujë. Bilanci material i kolonës. Shpejtësia e avullit dhe diametri i kolonës. Llogaritja hidraulike e tabakave, përcaktimi i numrit të tyre dhe lartësisë së kolonës. Llogaritja termike e instalimit.

punim afatshkurtër shtuar më 05/02/2011


Korrigjimi si një mënyrë për të ndarë përzierjet e lëngshme në industri. Përcaktimi i dimensioneve të kolonës. Llogaritja hidraulike e pllakave dhe presionit të kubit. Llogaritja e pompës, ngrohësit të lëndës së parë, kondensatorit refluks dhe bojlerit. Bilanci termik dhe material i kolonës.

punim afatshkurtër, shtuar 02/07/2015


Bilanci i materialit të kolonës dhe raporti i refluksit të funksionimit. Normat mesatare të rrjedhës së masës së lëngshme për pjesën e sipërme dhe të poshtme të kolonës. Shkalla e rrjedhjes vëllimore të avullit dhe lëngut. Llogaritja hidraulike e kolonës së distilimit. Llogaritja termike e instalimit dhe pajisjeve.

punim term i shtuar më 05/04/2015


Karakteristikat e procesit të korrigjimit. Sistemi teknologjik një njësi korrigjuese për ndarjen e një përzierjeje heksan-tolueni. Bilanci material i kolonës. Llogaritja hidraulike e pllakave. Përcaktimi i numrit të tabakave dhe lartësisë së kolonës. Llogaritja termike e instalimit.

punim termi shtuar 17.12.2014


Korrigjimi periodik i përzierjeve binare. Impiante retifikuese që funksionojnë vazhdimisht për ndarjen e përzierjeve binare. Llogaritja e ftohësit të mbetjes së distilimit, lartësia e shtresës gaz-lëng të lëngut. Përcaktimi i shpejtësisë së avullit dhe diametrit të kolonës.

punim afatshkurtër, shtuar 20.08.2011


Përcaktimi i shpejtësisë së avullit dhe llogaritja e diametrit të kolonës së distilimit. Ndërtimi i kthesave të izobareve të avullit dhe lëngut, varësia e diagramit të avujve të ngopur nga temperatura, ndërtimi i izobareve. Llogaritja e kondensatorit-frigorifer, diametrit të montimeve dhe bojlerit.

punim termik shtuar 25.09.2015


Kolona e distilimit të vazhdueshëm me tabaka sitë, llogaritja e bilancit të materialit. Distilati, mbetjet e TVSH-së dhe norma molare e ushqimit. Llogaritja hidraulike e pllakave. Numri i pllakave dhe lartësia e kolonës. Gjatësia e rrugës së lëngut në tabaka.

test, shtuar 15.03.2009


Bazat teknologjike të procesit të korrigjimit, fazat dhe parimet e tij. Përcaktimi i numrit minimal të tabakave, raporti i refluksit dhe diametri i kolonës. Llogaritja termike dhe strukturore-mekanike e instalimit. Llogaritja e termoizolimit. Automatizimi i procesit.

punim afatshkurtër, shtuar 16.12.2015


Bilanci material i procesit të korrigjimit. Llogaritja e raportit të refluksit, shpejtësisë së avullit dhe diametrit të kolonës. Llogaritja termike e kolonës së korrigjimit. Llogaritja e pajisjeve: bojler, kondensator refluks, frigoriferë, ngrohës. Llogaritja e diametrit të tubacioneve.

Pyetja numër 1. Llogaritja e trashësisë së murit të një guaskë cilindrike që vepron nën presion të brendshëm.

Nuk kërkohet të kryhet një llogaritje e forcës për kushtet e provës nëse presioni i projektimit në kushtet e provës është më i vogël se presioni i projektimit në Kushtet e punës shumëzuar me 1,35 [ 20] / [].

Pyetja numër 2. Llogaritja e trashësisë së mbulesave dhe fundeve. Llojet e tyre.

Fundet, si predhat, janë një nga elementët kryesorë të pajisjeve teknologjike. Trupat cilindrikë të të gjithë salduar të aparatit horizontal dhe vertikal janë të kufizuar në të dy anët nga fundi. Pjesa e poshtme është e lidhur përgjithmonë me guaskën.

Forma e fundeve është eliptike, gjysmësferike, në formë segmenti sferik, konik, i sheshtë dhe torisferik. Fundet konike dhe të sheshta janë të disponueshme me fllanxha në cilindër dhe pa fllanxha, dhe ato eliptike - vetëm me fllanxha.

Forma më e zakonshme e fundeve në pajisjet teknologjike të salduara është eliptike me një fllanxhë në cilindër.

Kokat me diametër bazë të jashtëm përdoren për trupat e bërë me tuba, dhe ato me diametër të brendshëm të bazës përdoren për trupat e mbështjellë nga fletët.

Llogaritja e fundeve eliptike që funksionojnë nën presion të brendshëm konsiston në përcaktimin e trashësisë së murit të projektuar S.

Llogaritja kryhet në varësi të vlerës së raportit të parametrave drejtues: ku është stresi i lejueshëm tërheqës për materialin e poshtëm, presioni i tepërt i brendshëm, koeficienti i dobësimit të pjesës së poshtme nga një saldim ose vrima të papërforcuara.

Llogaritja e poshtme është e mundur si nga diametri i brendshëm i bazës ashtu edhe nga ai i jashtëm. Kur llogaritet sipas diametrit, trashësia nominale e murit përcaktohet nga formula, mm:

Në këtë rast, raporti i parametrave përcaktues duhet të jetë:

Nëse raporti është më i madh ose i barabartë me 25, trashësia e murit merret me formulën: ku është rrezja e brendshme e lakimit në krye të pjesës së poshtme, m.

Këtu, thellësitë e fryrjes, m.

Kur llogaritet me diametër, pavarësisht nga raporti i parametrave përcaktues, rrezja e jashtme e lakimit në pjesën e sipërme të poshtme, m Këtu është thellësia e fryrjes, m.

Për funde standarde dhe për këtë arsye.

Trashësia e murit përcaktohet nga formula: ku është rritja totale në trashësinë e llogaritur të guaskës, mm,

Sasia në pamje e përgjithshme përcaktohet me formulën ku shtesa për korrozionin ose një lloj tjetër veprimi kimik i mjedisit punues në material, mm, rritja e erozionit ose një lloj tjetër efekti mekanik i mediumit në material, mm, rritja shtesë për teknologjinë dhe konsideratat e instalimit, mm, rritja për mjedisin e madhësisë në madhësinë më të afërt sipas diapazonit, mm.

Ndryshe nga fundet, të cilat janë të lidhura përgjithmonë me guaskën e trupit, mbulesat janë njësi të shkëputshme ose pjesë të aparatit që mbyllin trupin hermetikisht. Mbulesat në aparat përdoren për lehtësinë e montimit, inspektimit dhe riparimit të montimeve të aparatit.

Vendndodhja e mbulesave në aparat mund të jetë nga lart, poshtë dhe anët. Kapakët janë të rrumbullakëta, drejtkëndëshe dhe në formë. Më të përhapurit janë kapakët e rrumbullakët, pasi ato janë më të avancuara teknologjikisht në prodhim.

Mbulesat e rrumbullakëta janë përgjithësisht funde gjysmësferike ose eliptike me një fllanxhë të ngjitur në të. E njëjta fllanxhë është ngjitur në trupin e pajisjes. Për të fiksuar kapakun në trup, përdoren bulona ose stufa, madhësia dhe numri i të cilave duhet të jetë i mjaftueshëm për të siguruar forcën e nevojshme shtrënguese dhe ngushtësinë e aparatit gjatë funksionimit dhe testimit.

Trashësia e murit të kapakut llogaritet në të njëjtën mënyrë si trashësia e murit të pjesës së poshtme.

Pyetja numër 3. Llogaritja e trashësisë së mureve të predhave që veprojnë nën presion të jashtëm.

Trashësia e murit përcaktohet nga formula:

ku c - një rritje e përbërë nga: c 1 - një rritje në korrozioni; me 2 - një rritje në tolerancën minus; me 3 - rritje teknologjike.

Koeficienti K 2 = f (K 1; K 3) përcaktohet nga nomogrami i llogaritur, në varësi të vlerave të koeficientëve K 1 dhe K 3:

Presioni i lejueshëm i jashtëm përcaktohet nga formula:

ku presioni i lejuar nga gjendja e forcës përcaktohet me formulën:

Presioni i lejuar nga gjendja e stabilitetit brenda intervalit elastik përcaktohet me formulën:

Gjatësia e vlerësuar e guaskës zgjidhet në varësi të konfigurimit të saj.

Duke përdorur nomogramin e llogaritur, mund të përcaktohen s R, [p] dhe l.

Vlera e fituar e trashësisë së murit duhet të kontrollohet sipas formulës [p].

Pyetja numër 4. Parametrat për llogaritjen e lidhjeve me fllanxha.

Fllanxha - një pjesë lidhëse e tubave, rezervuarëve, boshteve etj., e kryer, si rregull, në një pjesë me pjesën kryesore; zakonisht një unazë e sheshtë ose disk me vrima për bulonat ose stufat. Siguron ngushtësi dhe / ose forcë të lidhjes.

Me ndihmën e fllanxhave, të gjitha llojet e mbulesave, tubave lidhen me pajisjet, dhe trupat e përbërë janë të ndërlidhur.

Fllanxhat janë të forta dhe të lira.

Fllanxhat me një pjesë janë një pjesë me pjesët e lidhura (të salduara, të derdhura) dhe përdoren në presione të ulëta dhe mesatare të mediumit në aparat. Fllanxhat e lirshme këshillohen të përdoren kur kërkohet koordinim i pavarur (në rrafshin e fllanxhave) i pjesëve që do të lidhen përgjatë vrimave të bulonave, si dhe kur është e nevojshme të keni fllanxha të bëra nga një material që është më i fortë se pjesët për të jetë i lidhur.

Gjatë projektimit dhe llogaritjes së një lidhjeje me fllanxha, specifikohen sa vijon:

1 material ndërtimi për fllanxha dhe bulona (studhat),

2 presion,

3 diametri i brendshëm i lidhjes,

4 trashësia e murit të aparatit.

Përzgjidhet dizajni dhe materiali i ndarësit dhe përcaktohet gjerësia e ndarësit. Lloji i lidhjes me fllanxha zgjidhet në varësi të presionit dhe temperaturës së mediumit në aparat.

Nëse është e mundur, zgjidhet një fllanxhë standarde, nuk ka fllanxha standarde me parametrat e kërkuar, atëherë llogaritet lidhja e fllanxhës.

1 Gjeni vlerat e llogaritura:

1.1 trashësi më e vogël e mbështjellësit të ngushtuar të fllanxhës,

1.2 raporti i trashësisë më të madhe të mëngës së fllanxhës me atë më të vogël,

1.3 trashësi e madhe e mëngës së fllanxhës,

1.4 gjatësia e fllanxhës me saldim prapanicë.

2 Zgjidhni diametrin e bulonave (studhat).

3 Gjeni diametrin e rrethit të bulonave.

4 Gjeni diametrin e jashtëm të fllanxhës.

5 Gjeni diametrin e jashtëm të guarnicionit.

6 Gjeni diametrin mesatar të guarnicionit.

7 Gjeni gjerësinë efektive të ndarësit.

8 Gjeni numrin e përafërt të bulonave (studave).

Pyetja numër 5.Përcaktimi i parametrave gjeometrikë të lidhjeve me fllanxha.

Në industrinë kimike, përdoren kryesisht llojet e mëposhtme të fllanxhave për tuba, pajisje tubash dhe aparate: çeliku i salduar në trup dhe saldimi i prapanicës prej çeliku (Fig. 1.2).

Gjatë projektimit të aparatit, duhet të përdoren fllanxha standarde dhe të normalizuara. Fllanxha të tilla prodhohen veçmas për valvulat dhe tubacionet D y deri në 800 mm dhe për pajisjet e ndezura D y nga 400 mm e më shumë. Llogaritja e lidhjeve të fllanxhave kryhet në rastet kur nuk është e mundur të përdoren fllanxha të normalizuara për shkak të mungesës së fllanxhave të parametrave të kërkuar.

Llogaritja e lidhjes me fllanxha kërkon llogaritjen e vlerave të llogaritura në vijim:

Trashësi më e vogël e tufës së fllanxhës së konikuar

Raporti i trashësisë më të madhe të mëngës së fllanxhave me atë më të vogël për fllanxhat dhe bulonat e salduara me prapanicë zgjidhet sipas planit, për fllanxhat me saldim të sheshtë;

Për fllanxhat e sheshta të saldimit pranohen tufa më të trasha të fllanxhave;

Lartësitë e mëngës së fllanxhave me saldim prapa.

Përveç kësaj, ata përcaktojnë:

Trashësi ekuivalente e tufës së fllanxhës

për fllanxhë të sheshtë të salduar;

Diametri i rrethit të bulonave, m:

a) për fllanxhat e salduara me prapanicë

b) për fllanxha të sheshta të salduara

Diametri i jashtëm i fllanxhës, ku a - vlera në varësi të llojit dhe madhësisë së arrës, m; - diametri i bulonave, m; madhësia merret si shumëfish prej 10 ose 5 mm;

Diametri i jashtëm i copë litari, ku vlera zgjidhet në varësi të diametrit të bulonave dhe llojit të copë litari;

Diametri mesatar i shiritit, ku është gjerësia e shiritit;

Gjerësia efektive e shtrimit, m:

a) për guarnicionet e sheshta:

Në ,, në;

b) për guarnicionet e seksioneve tetëkëndëshe dhe ovale:

Numri i përafërt i bulonave (studhat)

Ku është hapi i bulonave, m. Numri përfundimtar i bulonave përcaktohet si shumëfishi më i afërt më i madh i katër;

Trashësia e përafërt e fllanxhës

Ku përcaktohet sipas orarit.

Pyetja numër 6. Forcimi i vrimave në muret e aparatit. Llogaritja e përforcimit të vrimës.

Hapjet e nevojshme për pajisje dhe kapëse në muret e trupit, mbulesës, pjesës së poshtme të aparatit të salduar dobësojnë muret, kështu që shumica e tyre forcohen. Në fig. 1.7 tregon modele tipike të përforcimit të vrimave në muret e aparatit të salduar. Më racionale dhe për këtë arsye më e preferueshme është forcimi i tubit të degës së hundës (Fig. 1.7, llojet a dhe b). Teknika e përshkruar më poshtë për forcimin e vrimave të vetme në muret e aparatit të bërë nga materiale plastike që funksionojnë nën ngarkesa statike zbatohet në kushtet e mëposhtme:

1 për vrima të rrumbullakëta në muret e predhave cilindrike dhe kokave sferike dhe eliptike

2 për vrima të rrumbullakëta në muret e predhave dhe fundeve të ngushta , ku α është gjysma e këndit në kulmin e konit; parametrat e tjerë në fig. 1.7;

3 për vrima ovale ku janë gjatësitë e boshteve më të vogla dhe më të mëdha të vrimës ovale. Gjatë llogaritjes së përforcimit të vrimave ovale, përdoret parametri d - gjatësia e boshtit kryesor të vrimës ovale, d.m.th. d=

Një vrimë konsiderohet e vetme nëse vrima më afër saj nuk ndikon në të, gjë që është e mundur kur distanca midis akseve qendrore të mbytjes përkatëse plotëson kushtin ku А Д - distanca midis akseve të pajisjeve, m; d 1, d 2 - diametrat e brendshëm të grykës së parë dhe të dytë, m; S w1, S w2 - trashësia e murit të montimit të parë dhe të dytë, m.

Oriz. 1.7. Diagramet e llogaritjes për struktura të ndryshme të përforcimit të vrimave në muret e aparatit që funksionojnë nën ngarkesa statike: a- përforcim me montim të njëanshëm; b- montim i dyanshëm; v- montim i njëanshëm dhe pllakë mbuluese; g - montim i dyanshëm dhe dy mbivendosje; d- fllanxha dhe montim; e- gozhdë

Nëse distanca A mes dy vrimave ngjitur do të jetë më pak A D , atëherë llogaritja e fortifikimeve mund të bëhet në të njëjtën mënyrë si për një vrimë të vetme me diametër të kushtëzuar, ku C është një rritje konstruktive, m.

Diametri më i madh i lejueshëm d D , m, një vrimë e vetme në mur, e cila nuk kërkon përforcim shtesë, përcaktohet nga formula ku S" - trashësia nominale e murit të projektimit të trupit të aparatit pa rritje konstruktive dhe në ϕ w = 1, m; ϕ është koeficienti i forcës së tegelit të salduar.

Nëse diametri i vrimës , atëherë nuk kërkohet përforcimi i vrimës (dhe, në përputhje me rrethanat, llogaritja e mëtejshme). Nëse , atëherë është e nevojshme të zgjidhet lloji i armaturës dhe të plotësohen kushtet e përcaktuara më poshtë për të.

Në rastin e saldimit të një bashkimi ose tubi në murin e aparatit sipas diagrameve a dhe b në oriz. 1.7 (rasti më i zakonshëm në projektim) përforcimi i vrimës me këtë montim është i mjaftueshëm nëse plotësohen kushtet e mëposhtme:

me montim të njëanshëm (skema a)

me një montim të dyanshëm (diagram b)

ku është trashësia nominale e murit të projektimit të grykës (pa rritje dhe në ϕ = 1), m.

Nëse kushtet (1), (2) nuk plotësohen është e nevojshme të futen përforcime shtesë në lidhje në formën e një trashjeje lokale të murit të grykës, trashjes lokale të murit që do të forcohet ose një mbivendosjeje. Bazuar në saldimin racional, nuk rekomandohet të rritet trashësia e murit të grykës që merr pjesë në Forcim në më shumë se 2 S.

Kur përforconi vrimën fillimisht me një montim dhe një pllakë mbuluese; Trashësia e murit të parë nuk rritet, por trashësia e jastëkut përforcues S N merret e barabartë me trashësinë e murit S.

Forcimi në këtë rast sigurohet në kushtet:

Për skemën v(fig. 1.7)

për skemën G (4)

Nëse kushtet (3) ose (4) nuk plotësohen, atëherë është e nevojshme të rritet trashësia e murit të montimit S W (deri në S W< 2S), либо тол­щину накладки S H (brenda të njëjtave kufij), ose të dyja derisa të plotësohen kushtet e specifikuara.

Kur saldoni një hundë ose tub në një mur me fllanxha sipas skemës d(Fig. 1.7) përforcimi i vrimave me një fllanxha dhe një montim është i mjaftueshëm nëse plotësohet kushti.

Duhet të kihet parasysh se trashësia e fllanxhës S 6 për arsye teknologjike mund të jetë jo më shumë se 0.85, gjë që kufizon përdorimin e përforcimeve të tilla.

Forcimi i vrimave me një bos sipas skemës e(Fig. 1.7) është e mjaftueshme nëse kushti

Gjerësia e jastëkut b H (ose lugë) llogaritet me formulë

Pyetja numër 7. Llojet e mbështetësve të aparateve. Karakteristikat e llogaritjes së mbështetësve të aparatit.

Instalimi i pajisjeve në themel kryhet kryesisht me ndihmën e mbështetësve. Direkt mbi themelet janë instaluar vetëm makina me fund të sheshtë, të destinuara kryesisht për punë nën ngarkim.

Në varësi të pozicionit të punës së aparatit, bëhet dallimi midis mbështetësve për aparatet vertikale dhe mbështetësve për aparatet horizontale.

Kur instaloni njësi vertikale në zonë e hapur kur raporti i lartësisë së suportit me diametrin e aparatit , Rekomandohet përdorimi i mbështetësve cilindrikë ose konik (fig. 1, a, b) lartësia H "jo më pak se 600 mm. Për pajisjet me fund eliptik të instaluar në një themel në ambiente të mbyllura, si dhe për H/ D<5 rekomandohet përdorimi i mbështetësve të paraqitur në fig. 1.11, v. Kur pajisjet varen midis kateve ose kur instalohen në struktura të veçanta mbështetëse, përdoren putrat (Fig. 1, d). Mbështetësit për aparatet cilindrike horizontale mund të jenë të lëvizshme (Fig. 1, d, majtas) ose i lidhur fort me pajisjen (Fig. 1.5, djathtas).

Oriz. 1 Llojet e mbështetësve të aparateve:

a- mbështetje cilindrike; b- mbështetje konike; v- racks; gl - putrat;

d- mbështetje për shalë

Numri i mbështetësve të shalës (Fig. 1, e) duhet të jetë së paku 2. Në këtë rast, një mbështetje duhet të jetë e fiksuar, pjesa tjetër - e lëvizshme. Distanca midis mbështetëses fikse dhe asaj të lëvizshme zgjidhet në mënyrë që zgjatja e temperaturës së aparatit midis mbështetësve ngjitur të mos kalojë 35 mm.

Gjatë llogaritjes së putrave, përcaktohen dimensionet e brinjëve. Raporti i mbingarkesës së brinjës me lartësinë e saj l/ h(Fig. 1, d) rekomandohet të merret e barabartë me 0,5. Trashësia e brinjëve përcaktohet nga formula , ku G max - pesha maksimale e aparatit, MN (zakonisht ndodh gjatë hidrotestimit); n - numri i putrave; Z- numri i brinjëve në një puthë (një ose dy); l- shtrirja e mbështetjes, m; [σ] - stresi i lejueshëm i shtypjes (mund të merret i barabartë me 100 MPa); Koeficienti K fillimisht merret i barabartë me 0.6 dhe më pas rafinohet sipas grafikut.

Forca e shtresave të salduara duhet të plotësojë kushtin , ku L w - gjatësia totale e qepjeve të salduara, m; h u - këmbën e saldimit, m (zakonisht h w = 0,008 m); [τ] w është sforcimi i lejueshëm i prerjes së materialit të saldimit, MPa ([τ] w ≈ 80 MPa).

Llogaritja e mbështetësve të shalës (Fig. 1.5) zbret kryesisht në zgjedhjen e numrit të mbështetësve dhe kontrollin e nevojës për të instaluar (salduar) rreshtimin në aparat nën sipërfaqen mbajtëse të suportit. Në industrinë kimike, zakonisht instalohen 2-3 mbështetëse. Merrni parasysh llogaritjen e pajisjeve me dy mbështetëse shalë:

Oriz. 1.2. Ngarkesat e projektimit në aparatet horizontale të montuara në dy mbështetëse shalë

momenti i përkuljes në seksionin mbi suportin e saldimit të saldimit në rastin e rrëshqitjes së tij në pllakën mbështetëse, ku janë lartësitë maksimale dhe minimale të brinjëve mbështetëse.

Forca e murit të aparatit nga veprimi i kombinuar i presionit të brendshëm R dhe përkulja nga reagimi i mbështetësve kontrollohet në dy seksione:

në mes të hapësirës

mbi mbështetjen

ku koeficienti për predha të pa përforcuara me unaza ngurtësuese në seksionin mbështetës, i përcaktuar nga grafiku, në varësi të këndit të mbështjelljes së aparatit rreth suportit të shalës b; kur instaloni unaza ngurtësuese në predha në pjesën mbështetëse të aparatit; S - trashësia e murit të aparatit, m; C - rritje konstruktive, m; [b] -stresi i pranueshëm për materialin e trupit të aparatit, MPa

Nëse kushti i qëndrueshmërisë nuk plotësohet në mes të hapësirës dhe sipër suportit, është e nevojshme të instaloni përkatësisht tre mbështetëse ose të instaloni (saldoni) një mbivendosje në aparat nën sipërfaqen mbështetëse të suportit. Trashësia e jastëkut zakonisht merret e barabartë me trashësinë e murit të trupit të aparatit.

Llogaritja e predhave mbështetëse cilindrike dhe konike për aparatet, të instaluara jashtë, kryhen duke marrë parasysh veprimin e përbashkët të ngarkesës boshtore (graviteti i aparatit, mjedisi i tij dhe pajisjet e jashtme të bazuara në të - tubacionet, platformat, shkallët, izolimi, etj.), Momentet e përkuljes nga era dhe ekscentrike ngarkesat, si dhe duke marrë parasysh ndikimin sizmik për zonat me sizmicitet më të madh se 7 pikë (në një shkallë 12-pikëshe). Të gjitha pajisjet e kolonës të instaluara në një zonë të hapur i nënshtrohen llogaritjeve të ngarkesës së erës nëse lartësia e tyre H> 10 m dhe, si dhe N< 10 m, por H>D min , ku D min është më i vogli nga diametrat e jashtëm të aparatit.

Oriz. 1.17. Skema e projektimit të aparatit

Gjatë llogaritjes së momenteve të përkuljes nga ngarkesat e erës, skema e projektimit të aparatit përdoret në formën e një shufre frenuese elastike konsol (Fig. 1.17). Pajisja ndahet në seksione në lartësi dhe në të gjitha rastet në lartësinë e seksionit h z < 10 m Pesha e çdo seksioni G merret të përqendrohet në mes të seksionit. Ngarkesa e erës zëvendësohet me forca të përqendruara P i duke vepruar në një drejtim horizontal dhe të aplikuar në mes të seksioneve. Forcat sizmike aplikohen edhe horizontalisht në mes të seksioneve.

Llogaritja e mbështetësve për aparatet horizontale të tipit kolonë kryeni në sekuencën e mëposhtme.

Përcaktimi i periudhës së lëkundjeve natyrore të aparatit.

Përcaktimi i momentit të përkuljes për shkak të ngarkesës së erës.

Llogaritja për efektet sizmike. Të gjitha pajisjet vertikale të instaluara në zona me një sizmicitet prej të paktën 7 pikësh (në një shkallë 12-pikëshe) i nënshtrohen llogaritjes, pavarësisht se ku ndodhen: brenda ose në një zonë të hapur.

Llogaritja e mbështetëseve cilindrike dhe konike për aparatet e kolonave që i nënshtrohen ngarkesave të erës dhe sizmike.

Pyetja numër 8.Përcaktimi i llojeve të guarnicioneve gjatë lidhjet me fllanxha

Guarnicione për mbylljen e lidhjeve me fllanxha.

Për vulosjen në lidhjet me fllanxha, përdorni gaskets:

jometalike, asbest-metalike dhe të kombinuara në parvazin lidhës të fllanxhave;

jometalike dhe asbest-metalike në vulë zgjatje-zgavër;

brazdë me thumba jo metalike dhe asbest-metalike në vulë për ambiente me aftësi të lartë depërtuese (hidrogjen, helium, produkte të lehta vajore, gazra të lëngshëm);

brazdë e sheshtë metalike në vulë;

seksione ovale dhe tetëkëndëshe metalike.

Të gjitha guarnicionet janë të standardizuara, prandaj zgjedhja e tyre kryhet me metodën e përzgjedhjes nga lista e guarnicioneve në tabelën GOST 15180-70.

Zgjedhja e gaskets

Mbyllja (vulosja e nyjeve të fiksuara të shkëputshme) arrihet me ngjeshje me një forcë të caktuar, e cila siguron ngushtësinë e sipërfaqeve mbyllëse drejtpërdrejt me njëra-tjetrën ose me anë të guarnicioneve të bëra nga materiali më i butë i vendosur ndërmjet tyre.

Më e përhapura është mbyllja e guarnicionit që përdoret në lidhjet me presion të ulët, të mesëm dhe të lartë, si dhe në vakum:

Mbyllja pa rreshtim përdoret për diametra të vegjël të elementeve të lidhur dhe presione të larta.

Mbyllja e guarnicionit, nëse është e nevojshme çmontimi i shumëfishtë i lidhjes (pa ndryshuar guarnicionet), kërkon guarnicione të bëra nga materiale shumë elastike: gome, lëkurë.

Disa çmontime lejojnë guarnicione të bëra nga paroniti, fluoroplastik, metal i kombinuar me një mbushës të butë.

Guarnicionet me një veprim janë bërë prej kartoni, kartoni azbesti.

Forma e vulës në të gjitha llojet e obturimit është unazore, por ndonjëherë është drejtkëndëshe dhe në formë.

Pyetja numër 9. Sekuenca e llogaritjes së kolonës së përthithjes.

Absorbimi është procesi i thithjes së gazit nga një absorbues i lëngshëm, në të cilin gazi është i tretshëm në një shkallë ose në një tjetër. Procesi i kundërt - ndarja e gazit të tretur nga tretësira - quhet desorbim.

Vlerat e mëposhtme janë vendosur si të dhëna fillestare:

1. Shkalla vëllimore e rrjedhës së fazës së gazit hyrës në kolonë: Vg Nm 3 / orë

3. Shkalla e rikuperimit: α%

4. Përmbajtja fillestare e komponentit të absorbuar në fraksionin masiv absorbues: x int%

5. Përmbajtja përfundimtare e komponentit të absorbuar në fraksionin masiv absorbues x vk%

6. Temperatura e hyrjes përzierje gazi në kolonën t С

7. Presioni në kolonën P Pa

Si rezultat i llogaritjes, përcaktohen: La, Dk, Nobshch, ΔРт, Нмт.

Llogaritja e kolonave të absorbimit kryhet në sekuencën e mëposhtme:

1. Përqendrimi fillestar relativ molar i komponentit të absorbuar të fazës së gazit në hyrje të absorbuesit

2. Përqendrimi molar relativ përfundimtar i përbërësit të përthithur të fazës së gazit në dalje nga absorbuesi

1.5 Përcaktimi i përmasave gjeometrike bazë të kolonës së distilimit

Shpejtësia e avullit duhet të jetë nën një vlerë të caktuar kufizuese ω para, në të cilën fillon spërkatja. Për pllaka sitë.

Vlera kufizuese e shpejtësisë së avullit ω më parë përcaktohet nga grafiku.

Marrim distancën midis pllakave H = 0,3 m, pasi

,

,

prandaj, për pjesën e sipërme të kolonës, m / s, për pjesën e poshtme të kolonës, m / s. Duke zëvendësuar të dhënat në (1.25) marrim:

Diametri i kolonës D k përcaktohet në varësi të shpejtësisë dhe sasisë së avujve që ngrihen në kolonë:

, (1.26)

Atëherë diametri i kolonës është:

Shpejtësia e avullit në kolonë:

Zgjedhja e një pllake të tipit TSB-II

Diametri i vrimës d 0 = 4 mm.

Lartësia e ndarjes së kullimit h p = 40 mm.

Aparati i kolonës D k = 1600 mm - diametri i brendshëm i kolonës

F k = 2,0 m 2 - sipërfaqe seksion kryq kolonat

Llogaritja e lartësisë së kolonës

Ne përcaktojmë lartësinë e kolonës së diskut sipas ekuacionit:

H 1 = (n-1) H - lartësia e pjesës në formë disku të kolonës;

h 1 - lartësia e pjesës ndarëse të kolonës mm., h 1 = 1000 mm sipas tabelës 2;

h 2 - distanca nga pllaka e poshtme në fund, mm., h 2 = 2000 mm tabela2;

n është numri i pllakave;

H është distanca midis pllakave.

Për të përcaktuar lartësinë e pjesës së tabakasë së kolonës, ne do të përdorim numrin aktual të tabakave të llogaritur në paragrafin 1.4:

Sipas shprehjes (1.27), lartësia e kolonës është e barabartë me:

H k = 4,5 + 1,0 + 2,0 = 7,5 m.

1.6 Llogaritja e rezistencës hidraulike të vargut

Llogaritja e rezistencës hidraulike të pllakës në pjesët e sipërme dhe të poshtme të kolonës

ku është rezistenca e pllakës së thatë, Pa; - rezistenca për shkak të forcave të tensionit sipërfaqësor, Pa; - rezistenca e shtresës avull-lëng në pllakë, Pa.

a) Pjesa e sipërme e kolonës.

Rezistenca e pllakës së thatë

(1.29)

ku ξ është koeficienti i rezistencës së tabakave të thata, për një sitë ξ = 1,82;

ω 0 - shpejtësia e avullit në vrimat e tabakasë:

, (1.30)

Dendësia e lëngut dhe gazit përcaktohet si dendësia mesatare e lëngut dhe gazit në pjesët e sipërme dhe të poshtme të kolonës, përkatësisht:

, (1.31)

kg / m 3.

Prandaj, rezistenca hidraulike e pllakës së thatë:

Pa.

Rezistenca për shkak të forcave të tensionit sipërfaqësor

ku σ = 20 * 10 -3 N / m është tensioni sipërfaqësor i lëngut; d 0 = 0,004 m - diametri ekuivalent i çarjes.

Pa.

Rezistenca e shtresës së gazit-lëngshëm merret e barabartë me:

ku h pzh është lartësia e shtresës avull-lëng, m; ; k është raporti i densitetit të shkumës me densitetin e lëngut të pastër, marrim k = 0,5; h është lartësia e nivelit të lëngut mbi pragun e kullimit, m Sipas tabelës 3, h = 0,01 m.

Duke zëvendësuar vlerat e marra, marrim rezistencën hidraulike:

Rezistenca e të gjitha pllakave në kolonë:

ku n është numri i pllakave.

Pastaj: 2.2 Llogaritja hidraulike e kolonës së mbushur të borit të aparatit të shpejtësisë së avullit të punës përcaktohet nga shumë faktorë dhe zakonisht kryhet me anë të një llogaritjeje teknike dhe ekonomike për çdo proces specifik. Për kolonat e distilimit që funksionojnë në modalitetin e filmit me presion atmosferik, shpejtësia e funksionimit mund të merret 20% më e ulët se shkalla e përmbytjes: (26) ku ...

Ato përdoren kryesisht për korrigjimin e alkoolit dhe ajrit të lëngshëm (bimët e oksigjenit). Për të rritur efikasitetin në sitë (si në tabaka me kapak flluskë), ato krijojnë një kontakt më të gjatë midis lëngut dhe avullit. 2. Bazat teorike për llogaritjen e kolonave të distilimit të tipit disqe Ekzistojnë dy metoda kryesore për analizimin e funksionimit dhe llogaritjen e kolonave të distilimit: grafiko-analitike (...

Herët a vonë, pothuajse çdo dashnor i alkoolit të bërë në shtëpi mendon të blejë ose të bëjë një kolonë korrigjimi (RK) - një pajisje për prodhimin e alkoolit të pastër. Ju duhet të filloni me një llogaritje gjithëpërfshirëse të parametrave bazë: fuqia, lartësia, diametri i murit anësor, vëllimi i kubit, etj. Ky informacion do të jetë i dobishëm si për ata që duan të bëjnë të gjithë elementët me duart e tyre, ashtu edhe për ata që do të blejnë një kolonë korrigjimi të gatshme (do të ndihmojë të bëni një zgjedhje dhe të kontrolloni shitësin). Pa ndikuar në tiparet e projektimit të njësive individuale, ne do të shqyrtojmë parimet e përgjithshme ndërtimi i një sistemi të balancuar për korrigjim në shtëpi.

Skema e funksionimit të kolonës

Karakteristikat e tubit (sirtarëve) dhe grykave

Materiali. Tubi përcakton kryesisht parametrat e kolonës së korrigjimit dhe kërkesat për të gjitha njësitë e aparatit. Materiali për prodhimin e anës së sirtarit është çelik inox krom-nikel - çelik inox "ushqim".

Për shkak të neutralitetit të tij kimik, çeliku inox i kategorisë ushqimore nuk ndikon në përbërjen e produktit, i cili kërkohet. Pureja e sheqerit të papërpunuar ose mbetjet e distilimit ("kokat" dhe "bishtat") distilohen në alkool, kështu që qëllimi kryesor i korrigjimit është të maksimizojë pastrimin e daljes nga papastërtitë dhe jo të ndryshojë vetitë organoleptike të alkoolit në një drejtim ose një tjetër. Është e papërshtatshme të përdoret bakri në kolonat klasike të korrigjimit, pasi ky material ndryshon pak përbërje kimike pije dhe është i përshtatshëm për prodhimin e një distiluesi (një stacion konvencional me dritë hëne) ose një kolonë birre (një rast i veçantë korrigjimi).

Tub kolone i çmontuar me paketim të instaluar në një nga muret anësore

Trashësia. Sirtari është bërë nga një tub inox me trashësi muri 1-1,5 mm. Nuk nevojitet një mur më i trashë, pasi kjo do të rrisë koston dhe peshën e strukturës pa marrë ndonjë avantazh.

Parametrat e hundës. Nuk është e saktë të flasim për karakteristikat e kolonës pa u lidhur me paketimin. Kur korrigjoni në shtëpi, përdoren grykë me sipërfaqe kontakti prej 1,5 deri në 4 metra katrorë. m / litër. Me një rritje në sipërfaqen e sipërfaqes së kontaktit, kapaciteti i ndarjes gjithashtu rritet, por produktiviteti zvogëlohet. Zvogëlimi i zonës çon në një ulje të aftësisë ndarëse dhe forcuese.

Produktiviteti i kolonës fillimisht rritet, por më pas, për të ruajtur forcën e daljes, operatori detyrohet të zvogëlojë shpejtësinë e ngritjes. Kjo do të thotë se ekziston një madhësi e caktuar paketimi optimale, e cila varet nga diametri i kolonës dhe do t'ju lejojë të arrini kombinimin më të mirë të parametrave.

Dimensionet e paketimit spirale-prizmatik (SPN) duhet të jenë afërsisht 12-15 herë më pak se diametri i brendshëm i kolonës. Për një diametër tubi prej 50 mm - 3.5x3.5x0.25 mm, për 40 - 3x3x0.25 mm dhe për 32 dhe 28 - 2x2x0.25 mm.

Në varësi të detyrave, këshillohet të përdorni bashkëngjitje të ndryshme. Për shembull, kur merren distilime të fortifikuara, shpesh përdoren unaza bakri me diametër dhe lartësi 10 mm. Është e qartë se në këtë rast qëllimi nuk është ndarja dhe forcimi i aftësisë së sistemit, por një kriter krejtësisht i ndryshëm - aftësia katalitike e bakrit për të hequr përbërësit e squfurit nga alkooli.

Opsionet e paketimit prizmatik spirale

Ju nuk duhet ta kufizoni arsenalin tuaj në një, madje edhe bashkëngjitjen më të mirë, thjesht nuk ka bashkëngjitje të tilla. Ekzistojnë zgjidhjet më të përshtatshme për çdo detyrë specifike.

Edhe një ndryshim i vogël në diametrin e vargut do të ndikojë seriozisht në parametrat. Për një vlerësim, mjafton të mbani mend se fuqia e vlerësuar (W) dhe produktiviteti (ml / h) janë numerikisht të barabarta me sipërfaqen e prerjes tërthore të kolonës (mm katror), dhe për këtë arsye janë proporcionale me katrorin e diametrit. Kushtojini vëmendje kësaj kur zgjidhni një anë sirtari, lexoni gjithmonë diametrin e brendshëm dhe krahasoni opsionet duke e përdorur atë.

Fuqia kundrejt diametrit të tubit

Lartësia e tubit. Për të siguruar kapacitet të mirë mbajtës dhe ndarës, pavarësisht nga diametri, lartësia e kolonës së distilimit duhet të jetë nga 1 deri në 1,5 m. Nëse është më e vogël, nuk ka hapësirë ​​të mjaftueshme për vajrat e fuselit të grumbulluara gjatë funksionimit, si rezultat, fusel do të fillojë të depërtojë në përzgjedhje. Një pengesë tjetër është se kokat nuk do të ndahen qartë në fraksione. Nëse lartësia e tubit është më e madhe, kjo nuk do të çojë në një përmirësim të ndjeshëm në kapacitetin ndarës dhe mbajtës të sistemit, por do të rrisë kohën e udhëtimit, si dhe do të zvogëlohet numri i "kokave" dhe "mbajtësve të kokës". Efekti i rritjes së tubit nga 50 cm në 60 cm është një rend i madhësisë më i lartë se nga 140 cm në 150 cm.

Vëllimi i kubit për kolonën e korrigjimit

Për të rritur rendimentin e alkoolit me cilësi të lartë, por për të parandaluar mbimbushjen e kolonës së gypit, pjesa më e madhe (mbushja) e alkoolit të papërpunuar në kub është e kufizuar në rangun prej 10-20 vëllimesh paketimi. Për kolonat me lartësi 1,5 m dhe diametër 50 mm - 30-60 litra, 40 mm - 17-34 litra, 32 mm - 10-20 litra, 28 mm - 7-14 litra.

Duke marrë parasysh mbushjen e kubit me 2/3 e vëllimit, një enë 40-80 litra është e përshtatshme për një kolonë me diametër të brendshëm të një muri anësor 50 mm, një enë 30-50 litra për 40 mm, një enë 20 -30 litra kub për 32 mm, dhe një tenxhere me presion për 28 mm.

Kur përdorni një kub me një vëllim më afër kufirit të poshtëm të diapazonit të rekomanduar, mund të hiqni me siguri njërën anë të sirtarit dhe të zvogëloni lartësinë në 1-1,2 metra. Si rezultat, trupi do të jetë relativisht i vogël për një përparim në përzgjedhje, por vëllimi i "mbështetësve të kokës" do të ulet ndjeshëm.

Burimi dhe fuqia e ngrohjes së kolonës

Lloji i pllakës. E kaluara e dritës së hënës ndjek shumë fillestarë, të cilët besojnë se nëse e keni ngrohur dritën e hënës ende me një sobë me gaz, induksion ose elektrike të zakonshme, atëherë mund ta lini këtë burim për kolonën.

Procesi i korrigjimit është dukshëm i ndryshëm nga distilimi, gjithçka është shumë më e ndërlikuar dhe zjarri nuk do të funksionojë. Është e nevojshme të sigurohet rregullimi i qetë dhe qëndrueshmëria e fuqisë ngrohëse të furnizuar.

Pllakat e nxehtësisë që funksionojnë në një termostat në modalitetin start-stop nuk përdoren, sepse sapo të ndodhë një ndërprerje afatshkurtër e energjisë, avulli do të ndalojë të hyjë në kolonë dhe refluksi do të shembet në një kub. Në këtë rast, do të jetë e nevojshme të filloni korrigjimin përsëri - nga puna e kolonës në vetvete dhe zgjedhja e "kokave".

Një tenxhere me induksion është një aparat jashtëzakonisht i përafërt me një ndryshim hap pas hapi të fuqisë prej 100-200 W, dhe gjatë korrigjimit, duhet të ndryshoni fuqinë pa probleme, fjalë për fjalë me 5-10 W. Dhe nuk ka gjasa që do të jetë e mundur të stabilizohet ngrohja pavarësisht nga luhatjet e tensionit në hyrje.

Një sobë me gaz me 40% alkool të papërpunuar të derdhur në një kub dhe një produkt 96 gradë në prizë është një rrezik vdekjeprurës, për të mos përmendur luhatjet në temperaturën e ngrohjes.

Zgjidhja optimale është prerja e elementit ngrohës të fuqisë së kërkuar në kubin e kolonës dhe përdorimi i një stafete me stabilizim të tensionit të daljes, për shembull, RM-2 16A, për rregullim. Ju mund të merrni analoge. Gjëja kryesore është të merrni një tension të stabilizuar në dalje dhe aftësinë për të ndryshuar pa probleme temperaturën e ngrohjes me 5-10 W.

Furnizimi me energji elektrike. Për të ngrohur një kub në një kohë të arsyeshme, duhet të vazhdoni nga një fuqi prej 1 kW për 10 litra alkool të papërpunuar. Kjo do të thotë që për 50 litra kub të mbushur me 40 litra, kërkohet një minimum prej 4 kW, 40 litra - 3 kW, 30 litra - 2-2,5 kW, 20 litra - 1,5 kW.

Për të njëjtin vëllim, kubet mund të jenë të ulëta ose të gjera, të ngushta ose të gjata. Kur zgjidhni një enë të përshtatshme, duhet të keni parasysh që kubi shpesh përdoret jo vetëm për korrigjim, por edhe për distilim, prandaj, vazhdoni nga kushtet më të rënda në mënyrë që fuqia e futur të mos çojë në shkumëzim të dhunshëm me emetime të spërkatet nga kubi në vijën e avullit.

Eksperimentalisht është zbuluar se me një thellësi të vendosjes së elementit ngrohës prej rreth 40-50 cm, vlimi normal ndodh nëse 1 sq. Pasqyrat me shumicë cm përbëjnë jo më shumë se 4-5 vat fuqi. Me zvogëlimin e thellësisë rritet fuqia e lejuar dhe me rritje zvogëlohet.

Ka faktorë të tjerë që ndikojnë në sjelljen e vlimit: dendësia, viskoziteti dhe tensioni sipërfaqësor i lëngut. Ndodh që emetimet ndodhin në fund të distilimit të puresë, kur rritet densiteti. Prandaj, kryerja e procesit të korrigjimit në kufirin e diapazonit të lejuar është gjithmonë i mbushur me telashe.

Kubat e zakonshëm cilindrikë kanë një diametër prej 26, 32, 40 cm. Bazuar në fuqinë e lejuar në sipërfaqen e pasqyrës së një pjese kubike prej 26 cm, një kub do të funksionojë normalisht me një fuqi ngrohjeje deri në 2,5 kW , për 30 cm - 3,5 kW, 40 cm - 5 kW ...

Faktori i tretë që përcakton fuqinë ngrohëse është përdorimi i njërës prej anëve anësore të kolonës pa ambalazhim si dhomë e thatë me avull për të luftuar spërkatjen. Për ta bërë këtë, është e nevojshme që shpejtësia e avullit në tub të mos kalojë 1 m / s, në 2-3 m / s efekti mbrojtës dobësohet, dhe në vlera të mëdha avulli do të nxisë gëlbazën lart në tub dhe do ta hedhë atë në ekstrakt.

Formula për llogaritjen e shpejtësisë së avullit:

V = N * 750 / S (m / s),

• N - fuqia, kW;
• 750 - gjenerimi i avullit (cm kub / sek kW);
• S është zona e seksionit kryq të kolonës (mm katror).

Një tub me një diametër prej 50 mm do të përballojë spërkatjen kur nxehet deri në 4 kW, 40-42 mm - deri në 3 kW, 38 - deri në 2 kW, 32 - deri në 1,5 kW.

Bazuar në konsideratat e mësipërme, ne zgjedhim vëllimin, dimensionet e kubit, fuqinë e ngrohjes dhe distilimit. Të gjithë këta parametra përputhen me diametrin dhe lartësinë e kolonës.

Llogaritja e parametrave të deflegmatorit të kolonës së distilimit

Kapaciteti i kondensatorit të refluksit përcaktohet në varësi të llojit të kolonës së distilimit. Nëse po ndërtojmë një kolonë me nxjerrje lëngu ose avulli poshtë kondensatorit refluks, atëherë fuqia e kërkuar nuk duhet të jetë më e vogël se fuqia nominale e kolonës. Zakonisht në këto raste si kondensator përdoret një frigorifer Dimroth me kapacitet shfrytëzimi 4-5 vat për 1 metër katror. shih sipërfaqen.

Nëse kolona me nxjerrjen e avullit është më e lartë se kondensuesi i refluksit, atëherë fuqia e projektimit është 2/3 e nominales. Në këtë rast, mund të përdorni Dimrot ose "këmishë këmishë". Fuqia e përdorimit të këmishave është më e ulët se ajo e dimrothit dhe është rreth 2 vat për centimetër katror.

Një shembull i një frigoriferi Dimroth për një kolonë

Atëherë gjithçka është e thjeshtë: ne e ndajmë fuqinë e vlerësuar me atë të përdorimit. Për shembull, për një kolonë me një diametër të brendshëm prej 50 mm: 1950/5 = 390 sq. cm të sipërfaqes së Dimrothit ose 975 sq. shih "këmishë këmishë". Kjo do të thotë që frigoriferi Dimrot mund të bëhet nga një tub 6x1 mm me gjatësi 487 / (0,6 * 3,14) = 2,58 cm për opsionin e parë, duke marrë parasysh një faktor sigurie prej 3 metrash. Për opsionin e dytë, ne shumëzojmë me dy të tretat: 258 * 2/3 = 172 cm, duke marrë parasysh një faktor sigurie prej 2 metrash.

Një këmishë për një kolonë 52 x 1 - 975 / 5,2 / 3,14 = 59 cm * 2/3 = 39 cm Por kjo është për dhoma me tavane të larta.

"Këmisha"

Llogaritja e një frigoriferi që kalon një herë

Nëse linja e drejtpërdrejtë përdoret si një ftohës pasues në një kolonë ndreqjeje me tërheqje të lëngut, atëherë zgjidhet opsioni më i vogël dhe më kompakt. Fuqia e mjaftueshme prej 30-40% të fuqisë nominale të kolonës.

Një frigorifer me rrjedhje të drejtpërdrejtë pa spirale bëhet në hendekun midis xhaketës dhe tubit të brendshëm, më pas fillon përzgjedhja në xhaketë dhe uji ftohës furnizohet përmes tubit qendror. Në këtë rast, xhaketa ngjitet në tubin e furnizimit me ujë në kondensatorin e refluksit. Ky është një "laps" i vogël rreth 30 cm i gjatë.

Por nëse përdoret e njëjta linjë direkte si për distilim ashtu edhe për korrigjim, duke qenë një njësi universale, ato nuk rrjedhin nga nevoja për RK, por nga fuqia maksimale e ngrohjes gjatë distilimit.

Për të krijuar një rrjedhje të turbullt të avullit në frigorifer, i cili lejon që shkalla e transferimit të nxehtësisë të jetë së paku 10 W / sq. cm, është e nevojshme të sigurohet një shpejtësi avulli prej rreth 10-20 m / s.

Gama e diametrave të mundshëm është mjaft e gjerë. Diametri minimal përcaktohet nga kushtet jo të krijimit të një presioni të madh të tepërt në kub (jo më shumë se 50 mm kolonë uji), por maksimumi duke llogaritur numrin Reynolds, bazuar në shpejtësinë minimale dhe koeficientin maksimal të kinematikës. viskoziteti i avullit.

Dizajni i mundshëm i një frigoriferi që kalon një herë

Për të mos hyrë në detaje të panevojshme, do të japim përkufizimin më të zakonshëm: "Që të ruhet mënyra e turbullt e lëvizjes së avullit në tub, mjafton që diametri i brendshëm (në milimetra) të mos jetë më shumë se 6. herë fuqia e ngrohjes (në kilovat).

Për të parandaluar ajrimin e xhaketës së ujit, është e nevojshme të ruhet një shpejtësi lineare e ujit prej të paktën 11 cm / s, por një rritje e tepruar e shpejtësisë do të kërkojë një presion të madh në sistemin e furnizimit me ujë. Prandaj, diapazoni optimal konsiderohet të jetë nga 12 në 20 cm / s.

Për të kondensuar avullin dhe për të ftohur kondensimin në një temperaturë të pranueshme, duhet të furnizoni ujë në 20 ° C në një vëllim prej rreth 4,8 cc / s (17 litra në orë) për çdo kilovat të hyrjes së energjisë. Në këtë rast, uji do të nxehet me 50 gradë - deri në 70 ° C. Natyrisht, më pak ujë do të nevojitet në dimër, dhe kur përdorni sisteme ftohëse autonome, rreth një herë e gjysmë më shumë.

Bazuar në të dhënat e mëparshme, mund të llogaritet zona e seksionit kryq të hendekut unazor dhe diametri i brendshëm i xhaketës. Gjithashtu duhet të merret parasysh asortimenti i disponueshëm i tubave. Llogaritjet dhe praktika kanë treguar se një hendek prej 1-1,5 mm është mjaft i mjaftueshëm për të përmbushur të gjitha kushtet e nevojshme... Kjo korrespondon me çifte tubash: 10x1 - 14x1, 12x1 - 16x1, 14x1 - 18x1, 16x1 - 20x1 dhe 20x1 - 25x1.5, të cilat mbulojnë të gjithë gamën e fuqive të përdorura në shtëpi.

Ekziston një detaj më i rëndësishëm i makinës me rrjedhje të drejtpërdrejtë - një plagë spirale në një tub avulli. Një spirale e tillë është bërë prej teli me një diametër që siguron një hendek prej 0,2-0,3 mm në sipërfaqen e brendshme të xhaketës. Mblidhet në hapa të barabartë me 2-3 diametra të tubit të avullit. Qëllimi kryesor është të përqendroni tubin e avullit, në të cilin, gjatë funksionimit, temperatura është më e lartë se në tubin e xhaketës. Kjo do të thotë se si rezultat i zgjerimit termik, tubi i avullit zgjatet dhe përkulet, duke u mbështetur në xhaketë, zona të vdekura nuk lahet nga uji ftohës, si rezultat, efikasiteti i frigoriferit bie ndjeshëm. Përparësi shtesë të mbështjelljes spirale janë zgjatja e shtegut dhe krijimi i turbulencës në rrjedhën e ujit ftohës.

Një makinë e ekzekutuar me kompetencë drejtpërsëdrejti mund të përdorë deri në 15 watts/sq. cm të zonës së shkëmbimit të nxehtësisë, e cila konfirmohet në mënyrë empirike. Për të përcaktuar gjatësinë e pjesës së ftohur të vijës së drejtë, ne do të përdorim fuqinë nominale prej 10 W / sq. cm (100 sq. cm / kW).

Zona e kërkuar e shkëmbimit të nxehtësisë është e barabartë me fuqinë e ngrohjes në kilovat shumëzuar me 100:

S = P * 100 (sq. Cm).

Perimetri i jashtëm i tubit të avullit:

Lokr = 3,14 * D.

Lartësia e xhaketës së ftohjes:

H = S / Qengj.

Formula e përgjithshme e llogaritjes:

H = 3183 * P / D (fuqia në kW, lartësia dhe diametri i jashtëm i tubit të avullit në milimetra).

Një shembull i llogaritjes së një të drejtpërdrejtë

Fuqia e ngrohjes - 2 kW.

Është e mundur të përdoren tuba 12x1 dhe 14x1.

Zonat kryq seksionale - 78.5 dhe 113 sq. mm.

Vëllimi i avullit - 750 * 2 = 1500 metra kub. cm / s.

Shpejtësitë e avullit në tuba: 19.1 dhe 13.2 m/s.

Tubi 14x1 duket i preferueshëm, pasi ju lejon të keni një rezervë energjie, duke mbetur në intervalin e rekomanduar të shpejtësisë së avullit.

Tubi i çiftit për xhaketën është 18x1, hendeku unazor është 1 mm.

Shkalla e furnizimit me ujë: 4,8 * 2 = 9,6 cm3 / s.

Sipërfaqja e hendekut unazor është 3,14 / 4 * (16 * 16 - 14 * 14) = 47,1 sq. mm = 0,471 sq. cm.

Shpejtësia lineare - 9,6 / 0,471 = 20 cm / s - vlera mbetet brenda kufijve të rekomanduar.

Nëse hendeku unazor ishte 1,5 mm - 13 cm / s. Nëse është 2 mm, atëherë shpejtësia lineare do të bjerë në 9.6 cm / s dhe uji do të duhet të furnizohet mbi vëllimin nominal, vetëm në mënyrë që frigoriferi të mos jetë në ajër - një humbje e pakuptimtë parash.

Lartësia e këmishës është 3183 * 2/14 = 454 mm ose 45 cm Faktori i sigurisë nuk është i nevojshëm, çdo gjë merret parasysh.

Fundi: 14x1-18x1 me lartësinë e pjesës së ftohur 45 cm, konsumi nominal i ujit - 9.6 metra kub. cm / s ose 34.5 litra në orë.

Me një fuqi nominale prej 2 kW ngrohje, frigoriferi do të prodhojë 4 litra alkool në orë me një diferencë të mirë.

Një linjë e drejtpërdrejtë dhe e ekuilibruar gjatë distilimit duhet të ketë një raport të shpejtësisë së ngritjes me fuqinë e ngrohjes dhe konsumin e ujit për ftohje 1 litër / orë - 0,5 kW - 10 litra / orë. Nëse fuqia është më e lartë, do të ketë humbje të mëdha të nxehtësisë, të vogla - fuqia e dobishme e ngrohjes do të ulet. Nëse shkalla e rrjedhës së ujit është më e lartë, linja e rrjedhës së drejtpërdrejtë ka një dizajn joefektiv.

Kolona e distilimit mund të përdoret si pure. Pajisjet për kolonat e puresë kanë karakteristikat e veta, por distilimi i dytë ndryshon kryesisht në teknologji. Për distilimin e parë, ka më shumë veçori dhe nyjet individuale mund të mos jenë të zbatueshme, por kjo është një temë për një diskutim më vete.

Bazuar në nevojat reale të familjes dhe asortimentin ekzistues të tubave, ne do të llogarisim opsionet tipike për kolonën e korrigjimit duke përdorur metodën e mësipërme.

P.S. Shprehim mirënjohjen tonë për sistematizimin e materialit dhe ndihmën në përgatitjen e artikullit për përdoruesit e forumit tonë.