Тамақ Өндірістерінің процестері мен аппараттары
Ректификациялық қондырғының жұмыс принципі
жүктеу/скачать 0.76 Mb.
|
Ректификациялық қондырғының жұмыс принципіӨткір бумен жылытумен үздіксіз жұмыс істейтін ректификациялау қондырғысының құрылғысы мен жұмыс принципін толығырақ қарастырайық (сурет. 10.7). Бастапқы қоспа бағанның орталық бөлігіне беріледі, ол төменнен 1 текшеге берілетін жылыту буымен жылытылады. Жылу беру пластиналардағы сұйықтықтың қарқынды қайнауына ықпал етеді, ал бу фазасы жоғары қарай жылжиды, НК Сурет. 10.7. Схема ректификациялық қондырғы үздіксіз әрекет 1-текше; 2-табақтар; 3-толтыруға арналған құбырлар; 4-дефлегматор; 5-дистеллят тоңазытқышы байытады, ал сұйық төмен, ВК қанықтырады. Осылайша, ҰК-ға қатысты бағанның жоғарғы бөлігі күшейту, ал төменгі бөлігі сарқылу деп аталады. Пластинадағы сұйықтықпен жанасатын бу конденсацияланады және оған жылуын береді, бұл сұйықтықтың қайнауына және құрамында көп мөлшерде НК бар қайталама будың пайда болуына ықпал етеді. Бағаннан G мөлшерінде шыққан және негізінен НК-дан тұратын бу дефлегматор 4-ке түседі, онда ол ішінара конденсацияға ұшырайды, яғни дефлегмация. Дефлегмация кезінде будан сұйықтыққа негізінен ВК өтеді, сондықтан дефлегматордан шығатын жұптағы НК концентрациясы кіріске қарағанда көбірек болады. Содан кейін бу конденсатты алу үшін 5 тоңазытқышқа жіберіледі, содан кейін оны салқындатады. Дефлегматордан шыққан және флегма деп аталатын сұйықтық оны суару үшін бағанға беріледі. Флегма ағынының алынған дистиллятқа қатынасы флегмалық (немесе сызықтық) сан деп аталады, яғни R = f/D. Флегма саны ректификацияның маңызды сипаттамасы болып табылады (төменде қараңыз). Пластиналардың дизайнына қарамастан, олар бу мен сұйықтық арасында тығыз байланыс орнатуға және мүмкіндігінше масса алмасу бетін қамтамасыз етуге арналған. Төменнен табаққа түсетін бу ондағы сұйықтық арқылы көпіршіктер мен ағындар түрінде көпіршіктенеді. Бұл жағдайда, жоғарыда айтылғандай, будың конденсациясы жүреді, ал бөлінетін жылу ыдыста қайнау процесін қолдайды. Көпіршікті аймақтың үстінде көбік аймағы (сұйықтық қабығымен қоршалған бу көпіршіктері) бар, ол дистилляцияланған ерітіндіде беттік белсенді заттардың болуына байланысты пайда болады (ерітіндіде көбік түзетін заттар болмаған жағдайда тұрақсыз көбік аймағы пайда болады). Көбіктің үстінде шашырау аймағы орналасқан (бу көлеміндегі сұйықтық тамшылары). Барлық үш аймақта Сұйықтық пен будың жанасу бетінде масса алмасу жүреді. Үлкен жылдамдықта бу көбік пен спрей онымен бірге үстіңгі табаққа түсіп кетуі мүмкін. Бұл осы пластинадағы НК концентрациясының төмендеуіне әкеледі, нәтижесінде айдау тиімділігі төмендейді. Сондықтан бу жылдамдығы мен пластиналар арасындағы қашықтық көбік пен шашырау болмауы керек, немесе, ең болмағанда, олар минимумға дейін азаяды. Жоғарыда айтылғандай, ректификация бағанының жұмысы флегма санының мәніне байланысты. Сонымен, R үлкен мәнімен процесті жүзеге асыру үшін энергия шығыны жоғары, дистиллят бағанының өнімділігі төмендейді, бірақ оның НК бойынша концентрациясы өте жоғары. R шамалы мәндерінде энергия шығыны да аз, дистиллят бойынша бағанның өнімділігі артады, алайда оның НК бойынша концентрациясы аз болады. Флегмалық сан бағанның ерікті қимасы үшін НК бойынша материалдық баланс теңдеуінен алынуы мүмкін бағанның күшейту бөлігі үшін процестің жұмыс сызығының теңдеуін анықтайды. Оның түрі: Сур. 10.8. Теориялық пластиналар санын анықтау үшін мұндағы у-бу фазасындағы НК моль концентрациясы; х – сұйық фазадағы НК моль концентрациясы; хd-дистилляттағы НК моль концентрациясы. 10.8-суретте бағанның бекіту бөлігінің жұмыс сызығы ав сегментімен бейнеленген. Суреттен ав жұмыс сызығы мен тепе-теңдік қисығы хн сызығының сол жағында қиылысуы керек, бұл формула бойынша анықталған кейбір минималды флегмалық санға сәйкес келеді: Колоннаның сарқылу бөлігінің жұмыс сызығы вс сегментіне сәйкес келеді. Пластиналардың теориялық саны тепе-теңдік қисығы мен процестің жұмыс сызығы арасындағы а нүктесінен с нүктесіне дейін көлденең және тік сызықтарды дәйекті түрде жүргізу арқылы анықталады. Бұл жағдайда көлденең сызықтар табаққа түсетін будың конденсация процесіне, ал тік сызықтар екінші будың пайда болу процесіне сәйкес келеді. жүктеу/скачать 0.76 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|