O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’limi vazirligi urganch davlat universiteti


Ko`p komponentli eritmalarni rektifikatsiya qilish


Download 1.02 Mb.
bet13/14
Sana18.03.2023
Hajmi1.02 Mb.
#1280733
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14
Bog'liq
Kurs ishi1

Ko`p komponentli eritmalarni rektifikatsiya qilish sxemasi 5.44-rasmda tasvirlangan. Ushbu sxema ko`p kolonnali bo`lib, boshlang‘ich eritmani uzluksiz ravishda uch qism, ya’ni A, V va S komponentlarga ajratishga mo`ljallangan.
Birinchi kolonna aralashmani A+VS yoki AV+S qismlarga ajratadi. Aralashmani n qismga ajratish uchun n-1 rektifikatsion kolonnalardan tarkib topgan rektifikatsion sxema zarur bo`ladi.
Davriy ishlaydigan rektifikatsion kolonnaning prinsipial sxemasi 5.45-rasmda keltirilgan.
Boshlang‘ich aralashma bug‘ bilan isitilayotgan qaynatkichga uzatiladi. Qaynash temperaturasigacha isitilgan aralashmaning bug‘lari rektifikatsion kolonnaning patski qismiga yuboriladi. Kolonna bo`ylab tepaga ko`tarilayotgan bug‘lar engil uchuvchan komponent bilan boyib boradi, so`ng esa deflegmatorga tushadi. U erda kondensatsiyalanadi. Xuddi uzluksiz ishlaydigan rektifikatsiya sxemasidek, kondensat flegma va ditsillyatga ajraydi. Qurilmadagi kub qoldig‘i to`kiladi va u yangi boshlang‘ich aralashma bilan to`ldiriladi.
Ma’lumki, halq xo`jaligining turli sohalarida rektifikatsiya jarayoni juda ko`p ishlatiladi. Bu jarayonni amalga oshirishda tarelkali kolonnalardan keng ko`lamda foydalaniladi.

Rektifikatsion kolonnalarni hisoblash
Misol tariqasida etil spirti-suv aralashmasini ajratish uchun uzluksiz ishlaydigan rektifikatsion kolonnani (tarelkali) hisoblashni ko`rib chiqamiz. Etil spirti-suv aralashmasining massaviy sarfi G=800 kg/soat etil spirtining boshlang‘ich eritmadagi kontsentratsiyasi af = 20% (mass); etil spirtning ditsillyatdagi kontsentratsiyasi ad = 91% (mass); etil spirtining kub qoldig‘idagi kontsentratsiyasi aw = 2,6% (mass); flegmaning ortiqchalik koeffitsienti R = 1,3; = 0,5; tarelkalar orasidagi masofa h = 200 mm; isituvchi bug‘ bosimi pb = 0,3 MPa; rektifikatsiya jarayoni atmosfera bosimida tashkil etilgan. Ditsillyat Gd, kub qoldig‘i Gw va tarelkalar miqdori n, hamda kolonna balandligi N, diametri Dkva isituvchi bug‘ sarfi D larni aniqlash zarur.
Moddiy balans (5.125) formuladan hosil bo`layotgan ditsillyat miqdorini aniqlaymiz:

formuladan esa kub qoldig‘ining miqdori topiladi:

Rektifikatsiya jarayonini u-x koordinatlarida qurish uchun boshlang‘ich aralashma, ditsillyat va kub qoldiqlari tarkibidagi engil uchuvchan komponent kontsentratsiyasini quyidagi formulalar yordamida mol ulushlarda ifodalash mumkin:

bu erda Ma va Mv- engil spirt va qiyin suv uchuvchan komponentlarning molekulyar massalari:



Tajriba malumotlari asosida u - x kordinatlarida boshlang‘ich aralashma uchun muvozanat chizig‘ini qo`ramiz.
(5.137) formula yordamida minimal flegma sonini aniqlaymiz:

bu erda yfm - boshlang‘ich aralashma tarkibidagi engil uchuvchan komponent bilan muvozanatda bo`lgan bug‘dagi engil uchuvchan komponent kontsentratsiyasi.
Kolonna yuqori qismi uchun ishchi chizig‘ini qurish uchun (5.138) formuladan haqiqiy flegma sonini hisoblaymiz:

Kesma V ning uzunligini topamiz (5.46-rasm):

So`ng, ordinata o`qida V=0,3 kesmani o`lchab, uni A nuqta (xd = ud koordinatli) bilan birlashtiramiz va kolonnaning yuqori qismi uchun ishchi chiziq olamiz. Patski qism uchun ishchi chiziq esa, V nuqtani (xf, uf - kordinatli) S nuqta (xw = ywkoordinatli) bilan birlashtirib aniqlanadi.
Kolonna patski va yuqori qismlaridagi kontsentratsiya o`zgarishi pog‘onalarining soni (n) ni aniqlaymiz. Buning uchun muvozanat va ishchi chiziqlari orasiga A nuqtadan S gacha pog‘onali chiziqlar o`tkazamiz. Tarelka soni (5.66) formula yordamida topiladi, yani:

Kolonnaning haqiqiy balandligi esa

bu erda h – tarelkalar orasidagi masofa, m. Qurilma diametri ushbu formuladan hisoblanadi:

bu erda V - kolonnadagi bug‘ sarfi; wu- bug‘ning ishchi tezligi.


bu erda typ= 87°S - kolonnadagi bug‘larning o`rtacha temperaturasi.
Kolonnadagi bug‘ning tezligi quyidagicha aniqlanadi:

bu erda ts, b - suyuqlik va bug‘ning o`rtacha zichliklari.
Bug‘ning o`rtacha zichligi:

Kubdan chiqayotgan bug‘ning zichligi (bug‘ faqat toza suvdan iborat deb taHmin qilinganda),

bu erda tw = 95°S - kubdagi aralashma qaynash temperaturasi.
Deflegmatorga kirayotgan bug‘ning zichligi (bug‘ faqat toza spirtdan iborat deb taHmin qilinganda),

bu erda td+78°S - spirtning qaynash temperaturasi.
Kolonnadagi suyuqlikning o`rtacha zichligini 78°S li spirt zichligi va kubda suvning qaynash temperaturalarining o`rtacha qiymati deb topamiz:


Unda

Ishchi tezlikni ruxsat etilgan chegaraviy tezlikdan 20% ga kam miqdorda qabul qilamiz, yani

Unda, kolonnaning diametri

Issiqlikning umumiy sarfi rektifikatsion kolonnaning issiqlik balansidan aniqlanadi:

bu erda rd = 850 kJ/kg aralashmaning issiqlik hosil qilish issiqligi; tsf = 4310, tsd = 3600, tsw = 4190 J/(kgK) solishtirma issiqlik sig‘imlar; tf, td, tw - xf, xd, xw 5.46-rasmdagi egri chiziqlaridan topiladigan qaynash temperaturalari; tf = 87°S, td = 78°S, tw = 95°S ga teng deb qabul qilamiz.
Atrof muHitga issiqlikning yo`qotilishi umumiy issiqlik sarfidan 3...5% deb qabul qilinadi, yani

Issiqlik sarfi:

Isituvchi bug‘ sarfi:

bu erda i = 2730 kJ/kg - isituvchi bug‘ entalpiyasi; i = 558,9 kJ/kg – kondensat entalpiyasi. Isituvchi bug‘ va kondensatlarning entalpiyalari to`yingan suv bug‘i bosi Rektifikatsiya (lotincha: rectus — „oddiy“) — suyuq aralashma komponentlarini rektifikatsion kolonnalarda haydash usulida ajratish. Rektifikatsiya muvozanatda boʻlmagan (suyuq va bugʻ) fazalar orasida issiklik va moddalarning diffuzion almashinishiga asoslangan. Rektifikatsiya qaynash tralari yaqin boʻlgan suyukliklar aralashmalarini ajratish zaruriyati boʻlganda qoʻllanadi. Rektifikatsion kolonnada koʻp toʻsikdar boʻlib, unda suyuq aralashma bugʻlari kondensatlanadi va pastdan chiqayotgan bugʻning yangi qismi koʻp marta uchrashadi. Kolonna qarshi oqim prinsipida ishlaydi. Yuqoriga koʻtarilayotgan bugʻ uchuvchi komponent bilan uzluksiz boyib turadi. Bunda bugʻ qaynash temperaturasi past boʻlgan komponent bilan boyib, uning qaynash temperaturasi pasayib boradi. Suyuqlik esa qaynash temperaturasi yuqori boʻlgan komponentlar bilan boyib, uning kaynash temperaturasi yuqorilashaveradi. Bu jarayon to muvozanat holat bunyod boʻlguncha davom etadi, lekin kolonnadan sovitkichlar sistemasi orqali bugʻ fazasi kondensatlab ajratib olinishi bilan muvozanat yana buziladi va bu jarayon to toza komponentlar yoki kerakli komponentlar fraksiyasi toʻliq ajratib olingunicha uzluksiz davom etaveradi. Rektifikatsiya suyuq hamda suyultirilgan gaz aralashmalarini ajratish uchun qoʻllanadi. Rektifikatsiya jarayonining temperatura oraligʻi (diapazoni) nihoyatda keng: 1000° (toza Zn, Pb, Cd kabi metallarni ajratishda) va 0° (havo, vodorod izotoplari kabi gazlarni ajratishda). Rektifikatsiya jarayonining ishchi bosimi oʻnlab atmosferadan (etanpropilen aralashmasi uchun), to bir necha mm simob ustuni (yuqori yogʻ kislotalari rektifikatsiyasi) atrofida boʻladi. Davriy va uzluksiz rektifikatsiya mavjud. Davriy rektifikatsiyada barcha suyuqlik kolonna kubiga bir vaqtda solinadi. Rektifikatsiya jarayonida distillat ajratib turilsa, suyuklik tarkibida past trada qaynaydigan komponent kamayib boradi. Uzluksiz rektifikatsiyada sistemaga doimiy tarzda haydaluvchi suyuqlik qoʻshib boriladi. Rektifikatsiya kolonnalarining samaraligi, ularning uzunligi, diametri, suyuklik bilan bugʻ orasidagi kontakt vaqti bilan aniqlanadi.mi bo`yicha jadvaldan aniqlanadi.
Har xil shaklli va turli o‘lchamga ega bo‘lgan qattiq jismlar, ya’ni nasadkalar bilan to‘ldirilgan vertikal kolonnalarning tuzilishi sodda va yuqori samaradorlikka ega bo‘lgani uchun ular sanoatda keng ishlatiladi. Nasadkali kolonnalarda nasadkalar gaz va suyuqlik o‘tadigan tayanch panjaralariga o‘rnatiladi. Uskunaning ichki bo‘shlig‘i nasadka bilan to‘ldirilgan bo‘ladi (1- rasmga qarang) yoki har birining balandligi 1,5–3 m bo‘lgan qatlamlar holatida joylashtiriladi. Gaz panjaraning tagiga beriladi, so‘ngra nasadka qatlamidan o‘tadi. Suyuqlik esa kolonnaning yuqorigi qismidan maxsus taqsimlagichlar orqali sochib beriladi, u nasadka qatlamidan o‘tayotganda pastdan berilayotgan gaz oqimi bilan uchrashadi. Кolonna samarali ishlash uchun suyuqlik bir tekisda, uskunaning butun ko‘ndalang kesimi bo‘ylab bir xil sochib berilishi kerak. Bu uskunada kontakt yuza nasadkalar yordamida hosil qilinadi. 1-rasm. Nasadkali kolonna: 1–qobiq; 2–nasadka qatlami; 3–suyuqlik taqsimlagichi; 4–tayanch panjarasi; 5–suyuqlikni qayta taqsimlagich; I–gaz aralashmasi; II–tozalangan gaz; III–toza sorbent; IV–ishlatilgan sorbent. 69 Odatda nasadkali kolonnalarning diametri 4 m dan ortmaydi. Кatta diametrli kolonnalarda gaz va suyuqlikni uskunaning ko‘ndalang kesimi bo‘yicha bir me’yorda taqsimlash juda qiyin, shu sababdan katta diametrli kolonnalarning samaradorligi ancha kam bo‘ladi. Biroq sanoatda diametri 12 m gacha bo‘lgan kolonnalar ham ishlatiladi. Nasadkalar sifatida Rashig halqalari, keramik buyumlar, koks, maydalangan kvars, polimer halqalar, metalldan tayyorlangan to‘rlar, sharlar, propellerlar, egarsimon elementlar va boshqalar ishlatiladi (2-rasm). Bular ichida halqasimon nasadkalar ko‘p tarqalgan. Кolonnalarning yuqori samaradorlik bilan ishlashi uchun nasadkalarning solishtirma yuzasi (m2 /m3 ) katta bo‘lishi kerak. Solishtirma yuza katta bo‘lishi uchun kichik o‘lchamli nasadkalardan foydalanish zarur bo‘ladi. 2-rasm. Nasadkaning turlari: a–Rashig halqalardan tashkil topgan nasadka: 1–alohida olingan halqa; 2–to‘kib qo‘yilgan halqalar; 3–terib qo‘yilgan nasadka; b–fasonli nasadka: 1–Pall halqasi; 2–egarsimon nasadka; 3–krestsimon to‘siqli halqa; 4–keramik bloklar; 5–simdan o‘ralgan nasadkalar; 6–ichki spiralli halqa; 7–propellerli nasadka; 8–yog‘ochdan tayyorlangan xordali nasadka. Biroq bunday sharoitda gidravlik qarshilikning ko‘payishi muno-sabati bilan gaz oqimini nasadkali qatlamdan o‘tkazish uchun zarur bo‘lgan energiya sarfi ortib ketadi. Shu sababdan gidravlik qarshiligi kichik va yuqori samaradorlikka ega bo‘lgan nasadkalarni yaratish dolzarb muammo hisoblanadi. Bunday nasadkalar qatoriga simdan tayyorlangan spirallar, metalldan tayyorlangan elaksimon nasadkalar, Teller rozetkasi va «Spreypak» nasadkasini b 70 (3-rasm) kiritish mumkin. Sanoatda ishlatiladigan ayrim turdagi nasadkalarning tasnifiy kattaliklari 1-jadvalda keltirilgan. 3-rasm. Gidravlik qarshiligi kichik va yuqori samaradorlikka ega bo‘lgan nasadkalar: a–Teller razetkasi; b– «Spreypak» nasadkasi (h va p–nasadkaning tasnifiy o‘lchamlari). Tartibsiz joylashtirilgan nasadkalarning tasnifiy kattaliklari 1-jadval Nasadkalarning turlari O‘lchamlari (tashqi diametr, balandlik, devor qalinligi), mm 1 m3 dagi elementlarning soni Solishtirma yuza, m2 /m3 Erkin hajmi, m3 /m3 1 m3 nasadkaning massasi, kg Кeramikadan tayyorlangan Rashig halqalari 15x15x2 192000 330 0,76 590 25x25x3 48000 200 0,74 530 35x35x4 14300 140 0,78 590 50x50x5 6000 90 0,78 530 Po‘latdan tayyorlangan Rashig halqalari 10x10x0,5 910000 500 0,88 960 15x15x0,5 192000 350 0,92 660 25x25x0,8 48000 220 0,92 640 50x50x1,0 6000 110 0,95 430 Кeramikadan tayyorlangan Pall halqalari 25x25x3 48000 220 0,74 610 35x35x4 14300 165 0,76 540 50x50x5 6000 120 0,78 520 Po‘latdan tayyorlangan Pall halqalari 5x15x0,4 192000 380 0,9 525 25x25x0,6 48000 170 0,9 455 50x50x1,0 6000 108 0,9 415 Кeramikadan tayyorlangan Berl egarlari 20x2,0 190000 310 0,69 800 25x2,5 7900 250 0,70 720 35x4,5 22000 155 0,75 610 50x6,0 8800 115 0,77 640 Кeramikadan tayyorlangan Intalloks egarlari 20x2,0 210000 300 0,73 640 25x2,5 84000 250 0,75 610 35x4,5 22700 165 0,74 670 50x6,0 8800 110 0,75 610 а b 71 Nasadkali kolonnalarda gaz va suyuqlik nasadka qatlami orqali qaramaqarshi harakatda bo‘ladi. Berilayotgan suyuqlikning miqdori (namlash zichligi) va gaz harakatining tezligiga ko‘ra uskuna turli xil rejimda ishlashi mumkin. Кolonnadagi bu rejimlar ho‘llangan nasadkaning gidravlik qarshiligi bilan gaz keltirilgan tezligining o‘zaro bog‘lanish grafigi orqali ifodalanadi (4-rasm). Ushbu grafikdan ko‘rinib turibdiki, nasadkali kolonnalar to‘rt xil gidrodinamik rejim bilan ishlashi mumkin. 4-rasm. Nasadka gidravlik qarshiligi bilan kolonnadagi gaz oqimi tezligining o‘zaro bog‘lanishi (L=const): 1–quruq nasadka; 2–ho‘llangan nasadka. Birinchi rejim – yupqa qatlamli (plyonkali) rejim bo‘lib, gazning kichik tezliklarida va suyuqlik oz miqdorda berilganda hosil bo‘ladi. Bunday rejimda suyuqlik nasadkalarning yuzalari bo‘ylab tomchi va yupqa qatlam tarzida harakat qiladi. Nasadkalarda ushlab qolingan suyuqlikning miqdori amaliy jihatdan gazning tezligiga bog‘liq bo‘lmaydi. Yupqa qatlamli rejim o‘tish nuqtasi A da tamom bo‘ladi. Ikkinchi rejimda – qarama-qarshi yo‘nalgan gaz va suyuqlik o‘rtasida ishqalanish kuchlari ko‘payib, fazalarning kontakt yuzasida suyuqlikning gaz oqimi ta’sirida to‘xtab qolishi yuz beradi. Natijada suyuqlik oqimining tezligi kamayadi, plyonkaning qalinligi va nasadkada ushlab qolingan suyuqlikning miqdori ko‘payadi. Bu holat shartli ravishda tomchilarning osilib turish rejimi deb ataladi. Ushbu rejimda gaz tezligining ortishi bilan modda o‘tkazish jarayonining tezligi ko‘payadi. Bu rejim ikkinchi o‘tish nuqtasi V da tamom bo‘ladi. Berilayotgan suyuqlik miqdori va gaz tezligi ancha ko‘payganda emulgatsion rejim hosil bo‘ladi. Bu rejim eng samarali rejim hisoblanadi. Bunda jadal aralashish yuz beradi, chunki suyuqlik bo‘sh hajmdagi nasadkalarning hamma yuzasini to‘ldiradi. Ammo kolonna bu rejimda ishlaganda gidravlik qarshilik boshqa rejimlarga nisbatan yuqori bo‘ladi. Shuning uchun yuqori bosim ostida ishlaydigan kolonnalarda gidravlik LgW lg∆P 72 qarshilikning ta’siri bo‘lmagani uchun, absorbsiya jarayoni emulgatsion rejimda olib boriladi. Emulgatsion rejim grafikda vertikal kesma VS bilan belgilanadi. Ushbu rejimda fazalarning inversiyasi, ya’ni o‘rni almashib qolishi yuz beradi, bunda suyuqlik yaxlit faza, gaz esa dispers faza holatiga o‘tadi. Emulgatsion rejimda pufakchalar va tomchilarning umumiy yuzasi katta bo‘lganligi sababli modda o‘tkazish jarayoni katta tezlik bilan boradi. Suyuqlik miqdori va gazning tezligi yana ham ortib ketsa, u holda suyuqlik nasadkaning ustki sathidan oshib, uskunadan tashqariga chiqib ketadi. Bu holat to‘rtinchi rejimni tashkil etadi (grafikda S nuqtasining yuqorigi qismi). To‘rtinchi rejim amalda qo‘llanilmaydi. Birorta aniq sharoit uchun nasadkali kolonnalardan foydalanishdan oldin texnikaviy-iqtisodiy hisoblashlar orqali ularning ishlashi uchun eng samarali bo‘lgan gidrodinamik rejim tanlanadi. Suyuqlik va gaz fazalari o‘rtasidagi kontakt yuzasini ko‘paytirish maqsadida nasadkalarning mavhum qaynash holatidan foydalanish mumkin. Ushbu prinsipga asoslangan nasadkali kalonnaning sxemasi 5-rasmda keltirilgan. Tayanch panjarasi (1) ning ustiga turli shaklga ega bo‘lgan jismlar (ko‘pincha sharlar) joylashtiriladi. Bunday jismlarning tuyuladigan zichligi suyuqlik zichligidan kam bo‘lishi kerak. Nasadkalar (diametri 10–30 mm atrofida bo‘lgan yaxlit va ichi bo‘sh sharlar) polietilen, polipropilen va boshqa polimerlardan hamda metall yoki rezinadan tayyorlanadi. Gazning tezligi ma’lum kritik tezlikdan ortgandan so‘ng tarelkalarda suyuqlik qatlami hosil bo‘ladi, sharlar (3) esa mavhum qaynash holatini egallaydi. Gaz tezligining ko‘payishi bilan nasadka qatlamining balandligi va qatlamning g‘ovaklilik darajasi ortadi. Nasadkaning jadal harakati ta’sirida tarelkaning ustidagi suyuqlik yaxshi aralashadi. Bunday holatda suyuqlikning ko‘ndalang kesim bo‘yicha notekis harakati kamayadi va uskunaning samaradorligi ortadi. 5-rasm. Mavhum qaynash holatida bo‘lgan sharsimon nasadkali kolonna: 1–tayanch panjaralari; 2–chegaralovchi panjara; 3–sharsimon nasadka; 4–suyuqlik taqsimlagichi; I–ifloslangan gaz; II–tozalangan gaz; III–toza absorbent; IV–ishlatilgan absorbent. 73 Sharlarning eng yuqorigi seksiyadan chiqib ketmasligi uchun chegaralovchi panjara (2) o‘rnatilgan. Shu sababdan bunday kolonnalarda, qo‘zg‘almas qatlamli nasadkali uskunalarga nisbatan, gazning tezligini anchagina oshirish imkoniyati mavjud. Mavhum qaynash qatlamli kolonnada gazning ishchi tezligi 4–5 m/s ga teng bo‘ladi, suyuqlik bilan ta’minlash zichligi esa 0,05 m3 /(m2 ·s) gacha boradi. Bunday kolonnalarda suyuqlikning bitta tarelkadan ikkinchisiga oqib tushishi ham, gaz oqimining pastdan yuqoriga qarab harakati ham bir xil teshiklar orqali yuz beradi. Mavhum qaynash qatlamli kolonna bir qator afzalliklarga ega: modda almashinish uchun kontakt yuzasi (bu sharlar ustidagi plyonkalar yuzasi va tomchilar yuzasining yig‘indisi) ko‘p bo‘lganligi va gaz oqimining tezligi katta bo‘lganligi oqibatida suyuqlik plyonkasi va chegara qatlam qalinliklarining kichikligi sababli modda berish koeffitsiyentlari katta qiymatlarga ega; yuqorida keltirilgan holatga binoan uskunaning foydali ish koeffitsiyenti yuqori; kolonnaning ishi gaz oqimi bo‘yicha 4–6 marotaba tezlashgan; ifloslangan suyuqlik va gazlar bilan ishlash imkoniyati mavjud. Ushbu rusumdagi uskunalarning asosiy kamchiligi – kolonnaning uzunasiga konsentratsiyalarning baravarlashi yuz beradi va oqibat natijada modda o‘tkazishning harakatlantiruvchi kuchi kamayadi. Кolonnadagi uzunasiga aralashtirishni kamaytirish uchun uskunani seksiyalarga ajratish zarur. 5-rasmda uch seksiyali kolonnaning sxemasi ko‘rsatilgan. Nasadkali kolonnalar bir qator afzalliklarga ega: tuzilishi sodda va uskuna ichki yuzasini yemirilishiga olib keladigan suyuqliklar bilan ishlash imkoniyati mavjud. Bunday uskunalardan modda o‘tkazishdagi diffuzion qarshilikning qiymati suyuq yoki gaz fazada katta bo‘lgan paytda ham foydalanish mumkin. Bunday uskunalar kamchiliklardan ham xoli emas. Nasadkali kolonnalarda ifloslangan yoki loyqalangan suyuqliklarni ishlatib bo‘lmaydi. Bunday kolonnalarda gazlarning yutilishida ajralib chiqadigan issiqlikni yo‘qotish qiyin, bundan tashqari suyuqliklarning sochilish miqdori kam bo‘lganda nasadkalar yomon ho‘llanadi. Bu uskunalarda hosil bo‘ladigan issiqlikni kamaytirish, nasadkalarni yaxshi ho‘llash uchun absorbentlarni nasos orqali resirkulatsiya qilish (ya’ni absorbentning ma’lum qismini qaytadan kolonnaga berish) usuli qo‘llaniladi. Bunday holatda absorbsion uskunaning tuzilishi murakkablashadi va resirkulatsiya uchun quvur ishlatilishi natijasida uning qiymati ortib ketadi. 6- rasmda nasadkali emulgatsion kolonnaning sxemasi ko‘rsatilgan. Ushbu nasadkali kolonna emulgatsion rejimda, ya’ni uskunada gidravlik zatvor yordamida suyuqlikning ma’lum bir o‘zgarmas hajmi ushlab turiladi. Fazalarning o‘zaro ta’sir etish mexanizmiga ko‘ra, bunday uskuna tarelkali (yoki barbotajli) kolonnalar qatoriga qo‘shilsa, konstruktiv tuzilishi bo‘yicha esa 74 nasadkali kolonnalar guruhiga kiritiladi. 6-rasm. Nasadkali emulgatsion kolonna: 1–tayanch panjarasi; 2–nasadka; 3–gidravlik zatvor; 4–suyuqlik taqsimlagichi; I–ifloslangan gaz; II–tozalangan gaz; III–toza absorbent; IV–ishlatilgan absorbent. Nasadkalarning samarali ishlashi uchun quyidagi talablar bajarilishi kerak: 1) nasadkalar hajm birligida katta yuzaga ega bo‘lishligi; 2) sochilib beruvchi suyuqlik bilan yaxshi aralashishi; 3) gaz oqimiga nisbatan kam gidravlik qarshilik ko‘rsatishi; 4) sochiluvchan suyuqlikni bir xil tarqatishi; 5) kolonnada harakat qilayotgan suyuqlik va gazlarning ta’siriga kimyoviy mustahkam bo‘lishi; 6) solishtirma og‘irligi kam bo‘lishi; 7) mexanik jihatdan mustahkam; 8) arzon bo‘lishi lozim. Lekin amalda bunday talablarni qondiradigan nasadkalar uchramaydi, masalan, solishtirma yuzaning katta bo‘lishi, uskuna gidravlik qarshiligining ortib ketishiga olib keladi. Shuning uchun sanoatda absorbsiya yoki rektifikatsiya jarayonining asosiy talablarini qanoatlantiradigan nasadkalar ishlatiladi. Bu jаrаyonlаrni оlib bоrilаdigаn qurilmаlаrdа yonuvchаn vа pоrtlоvchi muhitlаr bo’lаdi. Bu qurilmаlаr yuqоri hаrоrаtlаrdа vа intensiv kоrrоziya vа erоziya shаrоitlаridа ishlаydi. Shuning uchun kоlоnnаlаrni kоrpusini hisоblаgаn vаqtdа tаshqi vа ichki bоsimni tа’sirini, оg’irlik kuchi tа’sirini (kоlоnnа ichidаgi mаhsulоtlаrni hisоbgа оlgаn hоldа), shаmоlning tа’sirini, seysmik kuchlаrni hisоbgа оlishimiz kerаk. Bundаy to’liq hisоblаrni yangi rektifikаsiоn kоlоnnаlаrni kоnstruksiyalаshdа bаjаrishimiz kerаk. Kоrpusninig qаlinligini ko’p hоllаrdа аppаrаtning diаmetrigа nisbаtаn 10 % dаn оshmаsligi kerаk. Kоrpusning qаlinligini аniqlаshdа uni mustахkаmligini tekshirish quyidаgi tenglаmаlаr оrqаli аniqlаnаdi: S = PDdr/(2R2  - P) + C 75 S = PDi/(2R2  - P) + C S = PDur/(2(S-C)) S = P[Di + (S-C)]/(2(S-C)) bu erdа R - ichki оrtiqchа bоsim yoki kоlоnnа vаkuum оstidа ishlаyotgаn vаqtdа tаshqi оrtiqchа bоsim, kgs/sm2 ; S - kоrpus devоrining qаlinligi; Dur - kоrpusning o’rtаchа diаmetri; Di - kоrpusning ichki diаmetri; S - R1 bоsimidаn hаlqаsimоn mustахkаmligi; R2 - ruхsаt etilgаn kuchlаnish, kgs/sm2 ;  - kоeffisient svаrnоgо shvа. Neftkimyo vа neftni qаytа ishlаsh zаvоdlаridа ishlаtilаdigаn qurilmаlаrning kоrpusi B kаtegоriyasigа kirаdi. Kоlоnnаlаrning shtuser vа lyuklаri. Rektifikаsiоn kоlоnnаlаrni ishlаtilgаn vаqtdа shtuser vа lyuklаrni аlmаshtirishgа to’g’ri kelаdi. Bundаn tаshqаri teхnоlоgik shаrоit o’zgаrgаn vаqtdа distillyatlаrni аjrаtib оlish uchun yangi shtuserlаrni qo’yishgа to’g’ri kelаdi. GОST 356-59 bo’yichа ekspluаtаsiya shаrtlаri bo’yichа shtuser vа lyuklаr uchun flаnes tаnlаb оlаmiz. Neft sаnоаtidа hаrоrаt 200 C bo’lgаndа shаrtli bоsim Ru 6, 16, 25, 40, 64, 100 kgs/m2 bo’lgаn flаneslаr ishlаtilаdi. Rektifikаsiоn kоlоnnаlаr uchun shаrtli bоsim Ru = 16 kgs/m2 dаn kаm bo’lmаgаn flаneslаr ishlаtilаdi. Shtuserlаrni chоki bo’lmаgаn trubаlаrdаn tаyyorlаnаdi. Flаneslаr shtuserlаrgа qаlаylаsh yo’li bilаn birlаshtirilаdi. SHtuserlаr kоrpusgа biriktirib ulаnаdi. Rektifikаsiоn kоlnоnnаlаrdа lyuklаr аylаnа hоlidа bo’lib ulаrning diаmetri 450 mm bo’lаdi. Muhitgа, hаrоrаtgа vа bоsimgа qаrаb flаneslаr birlаshtirish uchun tekkis pаrоnit vа аsbest prоklаdkаlаr ishlаtilаdi. GОST 481-18 bo’yichа pаrоnit presslаngаn kоmpоzisiyali аsbest, kаuchuk vа to’ldiruvchidаn ibоrаt bo’lishi mumkin. Hаrоrаt 400C, bоsim 40 аtmsоferаgаchа bo’lgаn vаqtdа pаrоnit prоklаdkаlаri ishlаtilаdi. Аgаr bоsim vа hаrоrаt yuqоri bo’lsа, аtrоfi sim bilаn o’rаlgаn аsbestdаn yasаlgаn vа yumshоq аlyuminiy listlаridаn tаyyorlаngаn vа po’lаt hаlqаchаli prоklаdkаlаr ishlаtilаdi. 200C vа bоsim 16 аtmоsferа bo’lgаn vаqtidа flаnes birikmаlаri bоlt yordаmidа biriktirilаdi. Yuqоri bоsim vа hаrоrаtdа flаneslаrni biriktirish uchun rezbаli shpilkаlаr ishlаtilаdi. Shpilkаlаrni bоltlаrdаn fаrqi shundаki, ulаrni qo’llаgаndа kаm kuchlаnish bo’lаdi. Shtuserlаrni ko’pinchа хоmаshyolаrni qurilmаgа berilgаn vаqtdа bug’-hаvо аrаlаshmаlrining tezligi kаttа bo’lgаni uchun ishdаn chiqаdi. Shuning uchun shtuserlаrni hаr dоim аlmаshtirmаslik uchun ulаr gilzа quyilib so’ng хоmаshyo gilzа оrqаli berilаdi. 76 Kоlоnnаlаrning kоrrоziyalаnishi vа erоziyalаnishi. Rektifikаsiоn kоlоnnаlаrаni kоrrоziya vа erоziyalаnishi bir nechtа fаktоrlаrgа bоg’liq: 1. Qаytа ishlаnаyotgаn хоmаshyo sifаtidа; 2. Jаrаyonnig оlib bоrilish rejimigа vа teхnоlоgik jаrаyonning хаrаkterigа; 3. Metаllning sifаtigа, kоnstruktiv bаjаrilishigа; 4. Turli хildаgi ingibitоrlаrni qo’llаnilishigа (kоrrоziyani tezlаshtirаdigаn vа sekinlаshtirаdigаn). Аgаr kоrpus kоrrоziyalаnsа butun qurilmа ishdаn chiqib, uning kоrpusini аlmаshtirishgа to’g’ri kelаdi. Bu hоldа 600 t kelаdigаn metаll kоrpusini tаyyorlаsh, mоntаj vа demоntаj qilish аnchа vаqtni оlib, metаll sаrfi ko’pаyadi, ko’p vа mаshаqqаtli vаqt ketаdi. Kоlоnnаning kоrrоziyalаnishi ikki хil bo’lаdi: 1. Kimyoviy 2. Elektrоkimyoviy Kоrpusning metаll аgressiv muhit tа’siridа kоntаktlаshishi nаtijаsidа mаhsulоt plyonkаlаr qаtlаmlаri hоsil bo’lаdi. Rektifikаsiоn kоlоnnаlаrdа yuqоri hаrоrаt nаtijаsidа bа’zi bir qismlаrdа kimyoviy kоrrоziya vujudgа kelаdi. Bu hоldа аgressiv muhit tа’siridа оltingugurt birikmаlаri hоsil bo’lib, ulаrning pаrchаlаnishi nаtijаsidа nаften kislоtаsi hоsil bo’lаdi. Elektrоkimyoviy kоrrоziyadа metаll turli хildаgi elektrоlitlаr bilаn tа’siri nаtijаsidа gаlvаnik juftlik hоsil bo’lib, kоlоnnаning ichki devоrlаri оrаsidа kоrrоziоn elektr nоnlаri hоsil bo’lаdi. Elektrоkimyoviy kоrrоziya pаst hаrоrаtli kоlоnnаning qismlаridа vа bа’zi bir metаllаrdа hоsil bo’lаdi. Shuning uchun kоrpuslаrning yuzа qismidа kоrrоziyaning оldini оlish uchun uning usti хimоyalаnish kаtlаmi bilаn qоplаnаdi. GОST 5272-50 bo’yichа metаllаrning kоrrоziyagа mustахkаmligi 10 bаlli shkаlа аsоsidа bаhоlаnаdi. Rektifikаsiоn kоlоnnаlаrning kоrrоziyagа mustахkаmligi 7 bаll, kаttа diаmetrli kоlоnnаlаrniki esа 6 bаll bo’lishi kerаk. 1 yildа metаll mаssаsining yo’qоtilishi 1 m2 yuzаgа nisbаtаn 1g bo’lishi kerаk. Kоlоnnаning bа’zi bir simlаri suyuqlik vа bug’ оqimining kаttаligi nаtijаsidа erоziyagа uchrаydi. Shuning uchun erоziyani оldini оlish mаqsаdidа shu qismlаri prоtektоr vа mахsus qurilmаlаr yordаmidа himоya qilinаdi.
Xulosa
Kurs ishim «Uzluksiz ishlaydigan rektifikatsiyalash apparitini hisoblash» mavzusida bajarildi. Kurs ishimni bajarish jarayonida quyidagi ishlar amalga oshirildi:

  1. Ushbu berilgan mavzu bo‘yicha berilgan jarayon to‘liq o‘rganildi;

  2. Jarayonni amalga oshiruvchi qurilmalar taxlil qilindi;

  3. Topshiriqda berilgan shartlar bo‘yicha qurilmaning hisob qismi bajarildi;

“Asosiy texnologik jarayonlar va kurilmalar ” bajargan kurs ishim menga fanni yanada chuqurroq o‘rganish va olgan bilimlarini mustahkamlashga ko‘maklashdi.


Download 1.02 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling