Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Гончаров А.И -> "Химическая технология, ч. 1." -> 65

Химическая технология, ч. 1. - Гончаров А.И

Гончаров А.И, Середа И.П Химическая технология, ч. 1. — Киев, издательское объединение «Вища школа», 1979. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): goncharoff1.djv
Предыдущая << 1 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 133 >> Следующая


Вода

Аміак

Рідкий азот до' ректифікаційно/' колони

І — компресор;

Рнс. 68. Каскадний холодильний цикл: 2 — водяний холодильник; 3 — теплообмінники-конденсатори; 4 — дро-сельні вентилі.

ється в міжтрубному просторі і також стікає в збірник 5. З конденсатора З незріджена частина газу через теплообмінник-регенератор 2 виводиться з циклу.

Регенератори — це циліндричні здвоєні заповнені насадкою апарати, які працюють за принципом звичайних теплових регенераторів. Для безперервної роботи встановлюють два апарати: в одному з них гази, що виходять з системи, віддають своє тепло (або холод) насадці, а в іншому в цей же час гази, які надходять у систему, нагріваються (або охолоджуються), стикаючись з гарячою (або холодною) насадкою.

Насадку виготовляють з гофрованих алюмінієвих стрічок, скручених у вигляді диска (рис. 69, в). Такі диски, накладені один на одного у корпусі регенератора, утворюють насадку з дуже розвиненою поверхнею теплообміну.

Перевагою регенераторів, порівняно з теплообмінниками, є значно більша поверхня теплообміну і незначний гідравлічний опір, що зумовлює невеликі втрати тиску при проходженні через апарат великих об'ємів газу. Крім того, при використанні регенераторів відпадає потреба в очищенні газу від CO2 і вологи. Діоксид вуглецю і лід, що залишаються на насадці, видаляються зворотними потоками газів.

Каскадний цщаі зрідження,~Для зрідження і розділення газів їх часто охолоджують, випаровуючи рідини з низькими температурами кипіння. В установках для розділення газів послідовно (каскадом) сполучають кілька холодильних циклів. Каскадний цикл глибокого охолодження складається з чотирьох циклів: аміачного, етиленового, метанового та азотного (рис. 68). В етиленовому циклі охолодження досягається випаровуванням NH3, що надходить з аміачної холодильної машини, в метановому циклі — випаровуванням рідкого C2H4. Азот зріджується з допомогою рідкого CH4, що кипить при—161,4° C Добутий рідкий N2 дроселюють і направляють в ректифікаційну колону для розділення повітря.

У каскадній установці з багатьма циклами можна перетворити на рідину навіть Не, який зріджується дуже важко (температура кипіння Не при атмосферному тиску — 268,8° С). Каскадний цикл досить складний за апаратурним оформленням, але потребує мало енергії і Дуже економічний.

РОЗДІЛ IX

Масообмінні та механічні процеси

§ 1. ОСНОВИ МАСОПЕРЕДАЧІ

У хімічній технології велике значення мають процеси масопередачі, в яких один або кілька компонентів переходять з однієї фази в іншу. Цим часто користуються для розділення як гетерогенних, так і гомогенних систем. У промисловості застосовують в основному процеси масопередачі між газовою і рідкою, між газовою і твердою, між твердою і рідкою, а також між двома рідкими фазами.

Процеси масопередачі можна розділити на такі:

абсорбція — поглинання газу рідиною;

екстракція — вилучення речовини, розчиненої в рідині, іншою рідиною, яка практично не змішується з першою;

перегонка — розділення гомогенних рідких сумішей;

адсорбція — поглинання компонента газу, пари або розчину твердим пористим поглиначем, тобто процес розділення, який характеризується переходом речовини з газової або рідкої фази в тверду;

зворотний процес адсорбції і абсорбції — десорбція (різновидністю адсорбції є інообмінний процес розділення, який грунтується на здатності деяких твердих речовин обмінювати свої іони на іони речовин, що є в розчині);

сушіння — видалення вологи з твердих матеріалів, при цьому волога переходить з твердої фази в газову;

кристалізація — виділення речовини у вигляді твердої фази — кристалів з розчинів або розплавів;

розчине н н я " і екстракція в системі тверде тіло — рідина (розчинення — це перехід твердої фази в рідку, тобто процес зворотний до кристалізації);

вилуговування — вилучення на основі вибіркової розчинності одного або кількох компонентів з твердого матеріалу.

Подібно до теплопередачі масопередача — це складний процес, який включає перенесення речовини (маси) в межах однієї фази, перенесення через поверхню поділу фаз і дальше її перенесення в межах іншої фази. Масопередача відбувається звичайно через поверхню поділу фаз. Перенесення речовини в межах однієї фази до її поверхні або в зворотному напрямі називається масовіддачею. Швидкість масообмінних процесів обмежується молекулярною дифузією, тому процеси масопередачі називають ще дифузійними процесами.

Для масообмінних процесів кількість перенесеної речовини пропорційна поверхні поділу фаз і рушійній силі. Рушійна сила характеризується ступенемПвідІйїлеггня -систем» від стану динамічної рівноваги, яка найточніше виражається різницею хімічних потенціалів речовини, що розподіляється. Речовина, що дифундує в межах однієї фази, переміщається від точки з більшою до точки з меншою концентрацією, тому в розрахунках рушійну силу процесів масопередачі виражають різницею концентрацій.

Швидкість масопередачі пов'язана з механізмом перенесення речовини, що розподіляється в фазах, між якими відбувається масообмін. Речовина переноситься всередині фази молекулярною дифузією, або конвекцією і молекулярною дифузією одночасно. За допомогою тільки молекулярної дифузії речовина переміщається лише в нерухомому середовищі. В рухомому середовищі перенесення речовини здійснюється як молекулярною дифузією, так і самим середовищем в напрямі його руху, або окремими його частинами в різних напрямах. Конвективний перенос речовини, що здійснюється під дією турбулентних пульсацій, називають турбулентною дифузією.
Предыдущая << 1 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 133 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed