O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta ta’lim vazirligi toshkent kimyo-texnologiya instituti shahrisabz filiali «oziq-ovqat mahsulotlari va sanoat uzumchiligi texnologiyasi»
Download 231.99 Kb.
|
KAMRON
- Bu sahifa navigatsiya:
- BIJG’ISH MAHSULOTLARI VA ALKAGOLSIZ ICHIMLIKLAR JIHOZLARI” FANIDAN
- Uskuna hisobi
- Spirt sanoati
|
O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA TA’LIM VAZIRLIGI TOSHKENT KIMYO-TEXNOLOGIYA INSTITUTI Shahrisabz filiali «OZIQ-OVQAT MAHSULOTLARI VA SANOAT UZUMCHILIGI TEXNOLOGIYASI» FAKULTETII 5 -19 GURUH TALABASI: Ro’zoqulov Kamronbekning “BIJG’ISH MAHSULOTLARI VA ALKAGOLSIZ ICHIMLIKLAR JIHOZLARI” FANIDAN KURS LOYIHASI Mavzu: Riktifikatsiyalash uskunasini loyihasi Bajardi: Ro’ziqulov K Qabul qildi: Zaripov R MUNDARIJA: 1. spirni rektifikatsiyalash qurulmalari turlari 2. Nazariy qism Uskuna hisobi: 3. Distillash ustunining sxemasi 4. Distillash ustunini hisoblash 4.1 Moddiy balans. Ishchi chiziq tenglamalari 4.2 Bug 'tezligi va ustun diametrini aniqlash 4.3 Tovoqlarning gidravlik hisobi 4.4 Plitalar sonini va ustun balandligini aniqlash 4.5 O'rnatishning issiqlik hisobi Xulosa Foydalanilgan manbalar ro'yxati Kirish
Kraxmalli va qandli moddalarni bijgʻitib spirtli ichimliklar olish kadimdan maʼlum. 11-asrda Italiyada uzum vinosini haydash yoʻli bilan vino spirti olingan. 14-asrda spirt ishlab chiqarish. Fapbiy Yevropa va Rossiyada ancha rivojlangan edi. 19-asrning oxiri —20-asr boshlarida Rossiyada yirik spirt zavodlari qurildi. 20-asrning 90yillariga qadar Oʻzbekistonda Spirt sanoati unchalik rivojlanmagan edi. 1940-yilgacha respublikada faqat Samarqanddagi spirtaraqzdi, "Toshkentvino" kombinatining spirt sexi mavjud edi, xolos. Respublika xalq xoʻjaligi uchun etil va texnik spirtlar sobiq SSSRning boshqa hududlaridan keltirilgan. 1940—90 yillarda viloyatlarda qurilgan vinoarak, zavodlarida kam miqdorda etil spirti ishlab chikarilgan. 1995-yilda etil spirti ishlab chiqarish.ni koʻpaytirish, chet eldan spirt sotib olishga barham berish maqsadida dastlab mineral oʻgʻitlar ishlab chiqarish.ga moʻljallangan Qoʻqon mineral oʻgʻitlar zavodi 1989-yildan etil spirti ishlab chiqarish.ga ixtisoslashtiriddi. Korxona 1995-yildan bugʻdoydan oziqovqat spirti ishlab chiqara boshladi. Uning yillik kuvvati 2464,2 ming dal rektifikat spirt (2003). 1991-yildan Andijon biokimyo zavodi qayta ixtisoslashtirilib, 1994-yildan etil spirti ishlab chiqarish yoʻlga qoʻyildi (yillik quvvati 1642,8 ming dal, 2003). Yangiyoʻl "Biokimyo" zavodi 1995-yildan bugʻdoydan rektifikat etil spirt, sholi chikindisidan texnik spirt ishlab chikaradi. Yillik quvvati 821,4 ming dal. Shuningdek, viloyatlarda joylashgan vinoaraq zavodlarida ham etil spirti ishlab chiqariladi. Ishlab chiqarishda bir kolonnali xom ashyo uskunalari keng tarqalgan. Ular ikki kolonnali uskunalarga nisbatan soddaroq tuzilgan, tayyorlash uchun kam metall sarflanadi, taxminan 10 % ga kamroq suv va bug‘ sarflanadi. Biroq uskuna balandligi nisbatan yuqoriroq bo‘lib, barda lyuter suvi bilan aralashib ketganligi sababli unda quruq moddalar miqdori kamroq bo‘ladi. Bir kolonnali xom ashyo uskunalari bir qator yordamchi elementlar bilan jihozlangan. X.12-rasmda bir uskunali xom ashyo uskunasining texnologik sxemasi keltirilgan. Brajkani deflegmatorda qizdirishda ajralib chiqqan SO2 ni bartaraf qilish uchun u separatordan o‘tkaziladi. SO2 bilan birgalikda u yoki bu miqdorda spirt bug‘lari ham uchib ketadi. Ushbu bug‘lar kondensatorda ushlab qolinadi. Spirt kondensati kolonnaning quvvatlash qismiga, SO2 gazi esa atmosferaga yuboriladi. Spirt sovutgichidan so‘ng quvurda filtr o‘rnatiladi. Ushbu filtr kolonna ish rejimi buzilganda, masalan, brajka kolonnaning quvvatlash qismiga yoki deflegmatorga o‘tib ketganda va ko‘pik hosil qiluvchi brajka qayta ishlanganda spirtga o‘tishi mumkin bo‘lgan muallaq zarrachalarni tutib qolish uchun xizmat qiladi. Filtrlovchi material sifatida dag‘al junli matodan foydalaniladi. Kolonna ish rejimini nazorat qilib borish uchun maxsus me’yorlash-kuzatish uskunalari o‘rnatiladi. Barda me’yorlash uskunasi (yoki gidravlik zatvor) bardani kolonnadan uzluksiz chiqarish uchun xizmat qiladi va bug‘ning kolonnadan chiqib ketishiga yo‘l qo‘ymaydi. Maxsus me’yorlash qurilmalari brajkani kolonnaga uzatish, deflegmatorga suv berish va va kolonnaga bug‘ kiritish quvurlarida o‘rnatiladi. Bir kolonnali xom spirtni rektifikatsiyalash qurilmasi: 1–CO2 separatorining kondensatori; 2–separator; 3–deflegmator; 4–vakuumuzgich; 5–me’yorlash klapanlari; 6–kolonna (6’–quvvatlash, 6’’–haydash); 7–spirt sovutgichi; 8–filtr; 9–rotametr; 10–fonar; 11–isitgich; 12–kondensat chiqargich; 13–barda me’yorlagich; 14–namuna sovutgichi; A–brajka; S–suv; K–kondensat; N–kondensatlanmaydigan gazlar; B–isituvchi bug‘; XS–xom spirt Kolonnaning yuqorisi va ostida o‘rnatilgan vakuum-uzgichlar bosimni boshqarish uchun xizmat qiladi; bir vaqtning o‘zida ular saqlovchi klapan rolini ham bajaradilar (kolonnada bosim ortganda yoki kamayganda u vakuum-uzgich orqali atmosfera bilan tutashadi). Namuna sovutgichi bardadagi spirt miqdorini nazorat qilish uchun xizmat qiladi. Kolonna kubidan yoki bardame’yorlagichdan chiqqan bug‘ning katta bo‘lmagan oqimi uzluksiz ravishda ushbu sovutgich orqali o‘tadi va kondensatlanadi. Bug‘ kondensatida spirt miqdori aniqlanadi. Harorat rejimlarini kuzatish uchun kolonnaning yuqori, o‘rta va ostki qismida hamda brajkani kolonnaga kiritish quvurida termometr o‘rnatiladi. Ishlab chiqarilgan spirt miqdorini hisobga olib borish maqsadida hamma rektifikatsiya kolonnalarida nazorat snaryadi o‘rnatiladi. Kolonnalarda turli tipdagi tarelkalar: brajka harakatlanadigan kolonnalarda bir marta qaynatuvchi (uskuna ishlab chiqarish quvvati kichik bo‘lganda) yoki ikki marta qaynatuvchi bir qalpoqli tarelkalar o‘rnatiladi. Brajka, ayniqsa, melassali yoki etilmagan brajka, ko‘p miqdorda ko‘pik hosil qiladi. SHuning uchun brajka harakatlanuvchi kolonnalarda tarelkalar orasidagi masofa 280-340 mm ni tashkil qiladi. Brajkani qayta ishlash jarayonida tarelkalarni ifloslovchi cho‘kma hosil bo‘lishi mumkin. SHu sababli har bir tarelka uchun kolonna devorida tozalash lyuki o‘rnatiladi. Kolonnaning brajka harakatlanmaydigan qismida elakli yoki ko‘p qalpoqli tarelkalar o‘rnatiladi. Ular orasidagi masofa 170 mm ni tashkil qiladi. Ushbu turdagi tarelkalar ifloslanishga moyil bo‘lganliklari sababli brajka haydash va spirt kolonnalari orasida separatsiyalovchi qurilmalar: muallaq zarrachalarni so‘ndiruvchi tarelka, kolonnadan tashqarida o‘rnatiladigan zarra ushlagichseparatordan foydalaniladi, ayrim hollarda esa ikki kolonna orasidagi masofa 1 m gacha uzaytiriladi. Xom ashyo uskunalarini ekspluatatsiya qilish amaliyoti brajkaning spirt kolonnasiga o‘tib ketish hollarini aniqladi. SHuning uchun spirt kolonnasining elakli yoki ko‘p qalpoqli tarelkalarini tozalash uchun lyuk o‘rnatiladi. Kolonnalar ham o‘tkir ham o‘tmas bug‘ bilan isitilishi mumkin. Ta’kidlash lozimki, kolonna o‘tmas bug‘ bilan isitilganda bug‘ kondensatini qozonxonaga qaytarish imkoniyati tug‘iladi hamda bardadagi quruq moddalar konsentratsiyasi kolonna o‘tkir bug‘ bilan isitilganga nisbatan 0,5-1,0 % ga ko‘p bo‘ladi. Biroq o‘tmas bug‘dan foydalanganda bardani issiqlik almashinish qurilmasidan majburiy o‘tkazish uchun qo‘shimcha nasos qo‘yishga (ayniqsa, don-kartoshkali brajkani qayta ishlashda) to‘g‘ri keladi. Xom ashyo uskunalarining deflegmatorlari, odatda, gorizontal o‘rnatilgan g‘ilof-quvurli ko‘p yo‘lli issiqlik almashinish qurilmasi shaklida bo‘ladi. Deflegmator quvurining katta diametrli qismidan brajka harakatlansa, kichik diametrli qismidan suv harakatlanadi. Spirt bug‘lari quvurlar orasidagi bo‘shliqqa yuboriladi. Bu erda spirt bug‘lari brajka va suvga energiyasini berish hisobidan kondensatsiyalanadi. Kondensatsiyalanayotgan bug‘ va qizdirilayotgan brajka deflegmatorda qarama-qarshi harakatlanishi lozim. Spirt sovutgichlari ko‘p hollarda kombinatsiyalangan shaklda bo‘ladi. YA’ni, yuqori qismi vertikal g‘ilof-quvurli issiqlik almashinish uskunasi bo‘lsa, pastki qismi zmeevikli bo‘ladi. Spirt bug‘lari yuqoridagi issiqlik almashinish uskunasining quvurlari orasidagi bo‘shliqqa yuboriladi. Bu erda ular kondensatsiyalanadi, so‘ngra kondensat pastki qismdagi zmeevikka o‘tib sovuydi. Brajka, barda va spirt mahsulotlari yuqori kislotalilikka ega. SHuning uchun ushbu mahsulotlar bilan ta’sirlashuvchi detallar misdan tayyorlanadi. Ayrim detallarni zanglamaydigan po‘latdan tayyorlashga ruxsat beriladi. Xom ashyo rektifikatsiya uskunalari alohida, izolatsiyalangan, uch etajli binoda joylashtiriladi. Er sathidan 4-5 m balandlikda apparatchining ish joyi bo‘ladi. Bu ish joyida hamma o‘lchov uskunalari va boshqarish qurilmalari joylashtiriladi. Uchinchi etajda (10-12 m balandlikda) deflegmator, SO2 separatori va kondensator o‘rnatiladi. Rektifikatsiya kolonnalarini ekspluatatsiya qilishda kolonnaga brajka, bug‘ va suv berishga hamda kolonnadan spirt, barda va lyuter suvini olishga katta e’tibor berish lozim. Bir kolonnali xom ashyo uskunalarida brajkani kiritish kolonnaning spirt bilan yuklanganligiga bog‘liq bo‘ladi. Me’yoriy yuklanganlik deb bardadagi spirt konsentratsiyasi ozuqlanish tarelkasiga tushayotgan flegmadagi konsentratsiyasi bilan bir xil bo‘lgan holat tushuniladi. Ushbu rejimda kolonnaga berilgan haydashni ta’minlash uchun minimal tarelkalar soniga ega bo‘ladi va bug‘ hamda suvning minimal sarfi bilan ishlaydi. Amaliyotda, ayrim vaqtlarda, bir kolonnali xom ashyo uskunalarida brajkadagi spirt konsentratsiyasi uning flegmadagi konsentratsiyasi bilan mos kelmaydi. Bunda kolonnada spirt miqdori yoki kamayadi (ya’ni kambag‘allashadi yoki etarlicha yuklanmaydi) yoki ortiqcha yuklanadi (ya’ni kolonnada spirt miqdori oshib ketadi). Bilvosita ishlovchi uch kolonnali bragorektifikatsiyalash qurilmasi X.18-rasmda ushbu qurilmaning texnologik sxemasi keltirilgan. Brajka haydash kolonnasida 23 ta bir qalpoqli ikki marta qaynatuvchi tarelka o‘rnatilgan bo‘lib, ular orasidagi masofa 280-340 mm ni tashkil etadi. Ayrim hollarda 24 ta elakli tarelka o‘rnatilib, ular orasidagi masofa 500-550 mm ga teng bo‘ladi. Ishlab chiqarish quvvati bir kecha-kunduzda 3000 dal va undan ortiq bo‘lgan zavodlar brajka haydash kolonnalarida elakli tarelka o‘rnatiladi. Epyuratsiya kolonnalarida esa zavodning ishlab chiqarish quvvatidan qat’iy nazar 39-40 ta ko‘p qalpoqli tarelka o‘rnatiladi va ular orasidagi masofa 170 mm tashkil etadi. Kolonnani ozuqlantirish pastdan sanalganda 20, 27 yoki 30- tarelkadan amalga oshiriladi. Spirt kolonnasida 71-74 dona ko‘p qalpoqli tarelka o‘rnatiladi va ular orasidagi masofa ham 170 mm tashkil etadi. Kolonnani ozuqlantirish pastdan sanaganda 16-tarelkadan amalga oshiriladi. Kolonnalar yopiq yoki ochiq (mos ravishda o‘tkir va o‘tmas) bug‘ bilan isitiladi. Kolonnani ochiq usulda isitish, odatda, melassani qayta ishlovchi zavodlarda ko‘proq foydalaniladi. Hamma kolonnalar ulardan chiqayotgan bug‘ni kondensatsiyalash uchun xizmat qiladigan issiqlik almashinish uskunalari bilan ta’minlangan. Brajka haydash kolonnasidan chiqayotgan spirt-suv bug‘i ko‘pik va tomchilarni ushlab qolish uchun separator-saqlagichdan o‘tkaziladi (ayrim hollarda separator kolonna ichida ham o‘rnatiladi) va brajkani qizdirib beruvchi issiqlik almashinish uskunasida kondensatsiyalanadi. Bug‘ning kondensatsiyalanmagan qismi qo‘shimcha o‘rnatilgan kondensator ichidagi quvur bo‘ylab harakatlanuvchi suv yordamida kondensatsiyalanadi. Brajka distillyati epyuratsion kolonnani ozuqlantirishga yuboriladi. Brajka haydash kolonnasiga tushayotgan brajka issiqlik almashinish qurilmasida qizidiriladi, separatordan o‘tkazish orqali SO2 va kondensatsiyalanmaydigan boshqa gazlardan bartaraf qilinadi. So‘ngra esa brajka haydash kolonnasiga kiritiladi. Kondensatsiyalanmagan gazlar bilan birgalikda u yoki bu miqdorda spirt ham olib ketiladi. Ushbu gazlar kondensatorlar yordamida ushlab qolinadi. Ushbu spirt epyuratsiya kolonnasining yuqori qismiga yo‘naltiriladi. Brajka haydash kolonnasining ostki qismida barda chiqaruvchi qurilma yoki gidravlik zatvor o‘rnatiladi va ular namuna sovutgichi bilan ta’minlanadi. Epyuratsiya kolonnasidan chiqayotgan bug‘ suvga o‘z issiqligini berish tufayli deflegmator va kondensatorda kondensatsiyalanadi. Kondensatorda kondensatsiyalangan bug‘da bosh va oxirgi qo‘shimchalar konsentratsiyasi yuqori bo‘lganligi sababli bosh fraksiya (BF) deb nomlanadi. Bosh qo‘shimchalardan to‘liq va oxirgi qo‘shimchalardan qisman tozalangan brajka distillyati epyurat deb nomlanadi. Epyurat deflegmator va kondensator bilan ta’minlangan spirt kolonnasini ozuqlantirishga yuboriladi: spirt kolonnasidan chiqayotgan bug‘ning asosiy massasi deflegmatorda kondensatsiyalanadi va pasterizatsiyalanmagan spirt ko‘rinishida epyuratsion kolonnaning yuqorisiga yuboriladi. Ushbu kondensat bilan spirt kolonnasining pasterizatsiyalash qismida (rektifikatlangan spirt olish joyidan yuqori qismi) yig‘ilib konsentratsiyalangan bosh va oxirgi qo‘shimchalar bartaraf qilinadi. Spirt kolonnasidan chiqayotgan bug‘lar kondensatsiyasi issiqlikni suvga berish hisobida amalga oshiriladi. Rektifikatlangan (pasterizatsiyalangan) spirt spirt kolonnasining yuqorisidan sanaganda 3, 7, 8 yoki 10-tarelkadan olinadi. Rektifikatlangan spirt sovutgichda sovutiladi, nazorat snaryadidan o‘tadi va spirt qabul qilish bo‘limiga tushadi. Spirt kolonnasidan oraliq qo‘shimchalar ikki mahsulot sifatida chiqariladi: sivush fraksiyasi (kolonnaning tubidan hisoblanganda 5, 7, 9 yoki 11-tarelkadan bug‘ ko‘rinishida) va sivush spirti (kolonnaning ostidan hisoblaganda 17-21 va 25- tarelkalardan suyuqlik ko‘rinishida). Sivush fraksiyasi bilan quyi oraliq qo‘shimchalar – izoamil va izobutil hamda qisman propil spirtlari; sivush spirti bilan esa yuqori oraliq qo‘shimchalar (efirlar va qisman propil spirti) chiqariladi. Sivush fraksiyasi kondensatsiyalangandan, sovutilgandan va tarkibidagi etil spirti ajratilgandan so‘ng sivush moyi olinadi. Sivush moyi qo‘shimcha mahsulot bo‘lib hisoblanadi. Sivush spirti ham sovutiladi va qurilmadan qo‘shimcha mahsulot ko‘rinishida chiqariladi. Lyuter suvi gidravlik zatvor orqali bartaraf qilinadi. Kondensatsiyalanmagan gazlar bilan chiqib ketadigan spirt bug‘larini to‘la ushlab qolish uchun kondensatorlarni havo bilan biriktiruvchi quvurlar spirt ushlagich bilan tutashtiriladi. Bilvosita ishlovchi uch kolonnali bragorektifikatsiyalash qurilmasi: 1–brajka haydash kolonnasi; 2–epyuratsion kolonna; 3–spirt kolonnasi; 4–CO2 separatori kondensatori; 5–CO2 separatori; 6–brajka haydash kolonnasining asosiy kondensatori; 7–brajka haydash kolonnasining kondensatori; 8–brajka qizdirgich; 9–separator-ushlagich; 10–vakuum uzgichlar; 11–boshqarish klapanlari, 12–namuna sovutgichlari; 13–gidrozatvorlar; 14–spirt ushlagich; 15– epyuratsiya kolonnasi deflegmatori; 16–epyuratsion kolonna kondensatori; 17– spirt kolonnasi deflegmatori; 18–spirt kolonnasi kondensatori; 19–fonar; 20–spirt sovutgichi, 21–sivush fraksiyasi sovutgichi; 22–sivush moyi ekstraktori; 23– nazorat snaryadi; A–brajka; S–suv; K–kondensatsiyalanmagan gazlar; B’–qizdirish bug‘i; RS–rektifikatlangan spirt; SM–sivush moyi, BF–bosh fraksiya Hamma kolonnalar yuqori va ostki qismidan vakuum-uzgich, bug‘, suv, brajka va olinadigan rektifikatlangan spirt miqdorlarini nazorat qilish uchun me’yorlagichlar bilan ta’minlanadi. Bijg‘igan brajkani kolonnaga kiritish quvuri, har bir kolonnaning yuqorigi tarelkasi va kubida, spirt kolonnasining 8- va ozuqlanish 16 tarelkalarida termometrlar o‘rnatish uchun gilzalar mavjud. Termometrlar brajka haydash kolonnasining suv bilan sovutiladigan deflegmatori, epyuratsion va rektifikatsiya kolonnalarining deflegmatorlarida ham o‘rnatiladi. Qurilma ishini uzluksiz boshqarish uchun bijg‘igan brajka va brajka distillyatini mos uskunalarga kiritish, bosh fraksiya, pasterizatsiyalanmagan, sivush va rektifikatlangan spirtlar harakatlanadigan va sivush fraksiyasini olish quvurlarida rotametrlar o‘rnatiladi. Zamonaviy bragorektifikatsiyalash uskunalari batamom zanglamaydigan po‘latdan (X18N10T) tayyorlanmoqda. Brago qizdirgich, deflegmator, kondensator, qaynatgich, aksariyat holatlarda spirt sovutgichlari g‘ilof-quvurli issiqlik almashtirish uskunasi shaklida tayyorlanadi. Bragorektifikatsiyalash uskunalari izolatsiyalangan alohida binoda joylashtiriladi. Uskunalar to‘rt qavatli binoda o‘rnatiladi. 4,8-6 metr balandlikda ishchi ish joyi bo‘lib, bu erda hamma nazorat-boshqarish qurilmalari va avtomatlari o‘rnatiladi. 16-18 metr balandlikda brago qizdirgich, deflegmatorlar, kondensatorlar, SO2 separatori va spirt ushlagich o‘rnatiladi. 1. Uskunani ishlab chiqarish, sinovdan o'tkazish va yetkazib berish jarayonida quyidagi talablar bajarilishi kerak: A) GOST 12.2.003-74 "Ishlab chiqarish uskunalari. Umumiy xavfsizlik talablari" B) GOST 26-291-79 "Po'latdan payvandlangan idishlar va apparatlar. Texnik talablar" 2. Ajratilgan suyuqliklar yoki ularning bug'lari bilan aloqa qiladigan plitalar yoki ustunning qismlari materiali po'latdan yasalgan Kh18NYUT GOST 5949-75, ustunning qolgan elementlari po'latdan yasalgan Vst Zsp. GOST 380-71. 3. Qurilmaning mustahkamligi va zichligini gidravlik jihatdan sinab ko'ring: A) gorizontal holatda - bosim 0,2 MPa; B) vertikal holatda - ommaviy. "Kimyoviy muhandislikda payvandlash" talablariga javob berishi kerak . Sankt-Zspda payvandlash. GOST 9467-75 bo'yicha ANO-5-4,5-2 markali elektrod bilan ishlab chiqaring. 5. X-nurlarini uzatish orqali 100% nazorat qilish hajmida payvandlash. 6. Paronit qistirmalari PON-1 GOST 481-71. 7. Noma'lum ko'krak kengaytmasi 150 mm. 8. Malumot uchun o'lchamlar. 2. Nazariy qism Rektifikatsiya - bug 'kondensatsiyasi suyuqligini takroriy qisman bug'lanish jarayoni. Jarayon har xil haroratga ega bo'lgan bug 'va suyuqlik oqimlari bilan aloqa qilish orqali amalga oshiriladi va odatda ustunli apparatlarda amalga oshiriladi. Suyuqlik bilan har bir aloqada asosan past qaynaydigan komponent bug'lanadi, uning yordamida bug'lar bug'lardan boyitiladi, asosan yuqori qaynaydigan komponent kondensatsiyalanadi va suyuqliklarga o'tadi. Ko'p marta takrorlanadigan komponentlarning bunday ikki tomonlama almashinuvi, oxir-oqibat, deyarli sof past qaynaydigan komponent bo'lgan bug'larni olish imkonini beradi. Bu bug'lar, alohida apparatda kondensatsiyadan so'ng, distillat (rektifikatsiya qilingan) va balg'amni beradi - ustunni sug'orish va ko'tarilgan bunkslar bilan o'zaro ta'sir qilish uchun qaytib kelgan suyuqlik. Bug 'deyarli toza yuqori qaynash komponenti bo'lgan qoldiq ustunining pastki qismidan qisman bug'lanish orqali olinadi. Rektifikatsiya 19-asr boshidan eng muhim texnologik jarayonlardan biri sifatida, asosan, alkogol va neft sanoatida ma'lum. Hozirgi vaqtda rektifikatsiya kimyoviy texnologiyaning turli sohalarida tobora ko'proq qo'llanilmoqda, bu erda komponentlarni sof shaklda izolyatsiya qilish juda muhim (organik sintez, izotoplar, polimerlar, yarim o'tkazgichlar va boshqa turli xil yuqori toza moddalarni ishlab chiqarishda). Rektifikatsiya jarayoni muvozanatsiz suyuqlik va bir-biriga nisbatan harakatlanuvchi bug 'fazalari o'rtasidagi takroriy aloqa orqali amalga oshiriladi. Fazalar ular o'rtasida o'zaro ta'sir qilganda, massa va issiqlik almashinuvi tizimning muvozanat holatiga moyilligi tufayli sodir bo'ladi. Har bir aloqa natijasida komponentlar fazalar o'rtasida qayta taqsimlanadi: bug 'kam qaynaydigan komponent bilan bir oz boyitiladi va suyuqlik yuqori qaynash komponenti bilan boyitiladi. Ko'p aloqa qilish dastlabki aralashmaning deyarli to'liq ajralishiga olib keladi. Rektifikatorlar qurilmasi. rasm. 1 Uzluksiz harakatning distillash ustuni. 1 - ustun; 2 - qozon; 3 - deflegmator Shunday qilib, muvozanatning yo'qligi (va shunga mos ravishda, fazalar ma'lum bir nisbiy tezlikda harakat qilganda va qayta-qayta aloqa qilganda fazalar harorati farqining mavjudligi) tuzatish uchun zarur shartlardir. Rektifikatsiya jarayonlari vaqti-vaqti bilan yoki doimiy ravishda turli bosimlarda amalga oshiriladi: atmosfera bosimida, vakuum ostida (yuqori qaynaydigan moddalar aralashmalarini ajratish uchun), shuningdek atmosfera bosimidan yuqori bosim ostida (normal haroratda gazsimon bo'lgan aralashmalarni ajratish uchun). To'g'rilash jarayonlarini amalga oshirish uchun turli xil dizayndagi apparatlar qo'llaniladi, ularning asosiy turlari mos keladigan absorber turlaridan farq qilmaydi. Distillash zavodlarida asosan ikki turdagi apparatlar qo'llaniladi: qadoqlangan va laganda distillash ustunlari. Bundan tashqari, tuzatish uchun. vakuum ishlatiladigan kino va turli dizayndagi aylanuvchi ustunlar Qadoqlangan, ko'pikli, shuningdek, ba'zi plyonkali ustunlar ichki qurilmalarning dizayni (tovoqlar, o'ralgan korpuslar va boshqalar) yutuvchi ustunlarga o'xshash. Biroq, absorberlardan farqli o'laroq, distillash ustunlari issiqlik almashinuvi qurilmalari - qozon (kub) va deflegmator bilan jihozlangan (1-rasm). Bundan tashqari, atrof-muhitga issiqlik yo'qotilishini kamaytirish uchun distillash apparatlari issiqlik izolatsiyasi bilan qoplangan. Fig- 2. Deflegmatorlarni o'rnatish imkoniyatlari a - ustunda: b - ustunning yuqori qismidan pastda; 1 - qayta oqim kondensatorlari; 2 - ustunlar: 3 - nasos. Kolondan oqib chiqadigan suyuqlikning bir qismini bug'lash va uning pastki qismiga (nozullar yoki pastki plastinka ostida) bug' berish uchun mo'ljallangan qozon yoki kub. Qozonxonalar spiral shaklida isitish yuzasiga ega yoki ustunning pastki qismiga o'rnatilgan qobiq va quvurli issiqlik almashtirgichdir. Suyuqlikning tabiiy aylanishini ta'minlash uchun ustun ostida o'rnatiladigan masofaviy qozonxonalar ta'mirlash va almashtirish uchun qulayroqdir . Bug'larni kondensatsiyalash va sug'orish (refluks) ustunga etkazib berish uchun mo'ljallangan reflyuks kondensatori qobiqli va quvurli issiqlik almashtirgich bo'lib, uning halqali bo'shlig'ida bug'lar odatda kondensatsiyalanadi va sovutish agenti (suv) quvurlar ichida harakatlanadi. Guruch. 3. To‘rli ustun. a - ustun qurilmasining diagrammasi; b - plastinka qurilmasining diagrammasi; 1 - tana; 2 - plastinka; 3 - toshib ketadigan quvur; 4 - stakan. Bug'larning qisman kondensatsiyasi bo'lsa, o'rnatishning ko'proq ixchamligini ta'minlash uchun to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri kolonna ustiga yoki ustundan tashqariga qaytariladigan kondensator joylashtiriladi (2-rasm). Bunday holda, deflegmatorning pastki qismidan kondensat (balg'am) to'g'ridan-to'g'ri gidravlik muhr orqali ustunning yuqori qismiga beriladi, chunki bu holda reflyuks ajratgichga ehtiyoj qolmaydi. Deflegmatorda bug'larning to'liq kondensatsiyasi bo'lsa, u umumiy o'rnatish balandligini kamaytirish uchun ustunning tepasida, to'g'ridan-to'g'ri ustunga yoki ustunning yuqori qismidan pastga o'rnatiladi. Ikkinchi holda, qayta oqim kondensatoridan 1 balg'am nasos yordamida 2-kolonkaga beriladi. Qayta oqim kondensatorining bunday joylashuvi ko'pincha binolardan tashqarida distillash ustunlarini o'rnatishda qo'llaniladi, bu mo''tadil iqlim sharoitida yanada tejamkor. Ko'pikli (idish) ustunlar. (3-rasm). Ushbu qurilmalar rektifikatsiya jarayonlarida eng ko'p qo'llaniladi. Ular katta quvvatlar uchun qo'llaniladi, bug 'va suyuqlik yuklarining keng diapazoni aralashmalarni juda aniq ajratishni ta'minlashi mumkin.Ko'pikli apparatlarning kamchiligi - nisbatan yuqori gidravlik qarshilik - distillash sharoitida sezilarli emas. Rektifikatsiya vaqtida gidravlik qarshilikning oshishi faqat bosimning biroz oshishiga va shunga mos ravishda ustunli qozondagi suyuqlikning qaynash nuqtasining oshishiga olib keladi. Shu bilan birga, bir xil kamchilik vakuumli distillash jarayonlari uchun amal qiladi. Bunday ustunlarda har xil turdagi plitalar qo'llaniladi: elak, qopqoq, nosozlik, vana, plastinka va boshqalar. Elak plitalari. (3-rasm) . Elak plitalari bo'lgan ustun gorizontal plitalari bo'lgan vertikal silindrsimon korpus bo'lib, unda diametri 1-5 mm bo'lgan sezilarli miqdordagi teshiklar butun sirt bo'ylab teng ravishda burg'ulanadi. Gaz plastinkaning teshiklaridan o'tadi va suyuqlikda kichik oqimlar va pufakchalar shaklida taqsimlanadi. Elek plitalari qurilmaning soddaligi, o'rnatish, tekshirish va ta'mirlash qulayligi bilan ajralib turadi. Ushbu plitalarning gidravlik qarshiligi kichik. Elak tovoqlar gaz tezligining juda keng diapazonida barqaror ishlaydi va ma'lum gaz va suyuqlik yuklarida bu tovoqlar yuqori samaradorlikka ega. Biroq, elak tovoqlar tovoqlar teshiklarini yopib qo'yadigan ifloslantiruvchi moddalar va cho'kmalarga sezgir. Qopqoq plitalar . Ular elakdan ko'ra ifloslantiruvchi moddalarga nisbatan kamroq sezgir va qopqoqli tovoqlar bilan ustunning barqaror ishlashining yuqori oralig'i bilan tavsiflanadi. Gaz plitaga filial quvurlari orqali kiradi, so'ngra qopqoqning teshiklari orqali ko'p sonli individual oqimlarga bo'linadi. Keyinchalik, gaz bir pastga tushadigan joydan ikkinchisiga plitalar ustida oqadigan suyuqlik qatlamidan o'tadi. Guruch. 4. Qopqoq plitasining ishlash sxemasi Qatlam bo'ylab harakatlanayotganda, kichik oqimlarning muhim qismi parchalanadi va gaz suyuqlikda pufakchalar shaklida taqsimlanadi. O'rnatishning umumiy balandligini kamaytirish uchun to'g'ridan-to'g'ri ustunda yoki ustunning tepasida joylashgan ko'pik hosil bo'lishining intensivligi. Ikkinchi holda, qayta oqim kondensatoridan 1 balg'am nasos yordamida 2-kolonkaga beriladi. Qayta oqim kondensatorining bunday joylashuvi ko'pincha binolardan tashqarida distillash ustunlarini o'rnatishda qo'llaniladi, bu mo''tadil iqlim sharoitida yanada tejamkor. Ko'pikli (idish) ustunlar. (3-rasm). Ushbu qurilmalar rektifikatsiya jarayonlarida eng ko'p qo'llaniladi. Ular katta quvvatlar, bug 'va suyuqlik yuklarining keng doirasi uchun qo'llaniladi va aralashmalarning juda aniq ajratilishini ta'minlaydi. Ko'pikli apparatlarning kamchiliklari nisbatan yuqori gidravlik qarshilik - distillash sharoitida bu muhim emas. Rektifikatsiya vaqtida gidravlik qarshilikning oshishi faqat ustunli qozondagi suyuqlikning qaynash nuqtasining biroz oshishiga olib keladi . Shu bilan birga, bir xil kamchilik vakuumli distillash jarayonlari uchun amal qiladi. Bunday ustunlarda har xil turdagi plitalar qo'llaniladi: elak, qopqoq, nosozlik, vana, plastinka va boshqalar. Elak plitalari. (3-rasm). Elak plitalari bo'lgan ustun gorizontal plitalari bo'lgan vertikal silindrsimon korpus bo'lib, unda diametri 1-5 mm bo'lgan sezilarli miqdordagi teshiklar butun sirt bo'ylab teng ravishda burg'ulanadi. Gaz tovoqning teshiklaridan o'tib, suyuqlikda mayda oqimlar va pufakchalar shaklida tarqaladi.Elak tovoqlar tuzilishining soddaligi, o'rnatish, tekshirish va ta'mirlash qulayligi bilan ajralib turadi. Ushbu plitalarning gidravlik qarshiligi kichik. Elak tovoqlar gaz tezligining juda keng diapazonida barqaror ishlaydi va ma'lum gaz va suyuqlik yuklarida bu tovoqlar yuqori samaradorlikka ega. Biroq, elak tovoqlar tovoqlar teshiklarini yopib qo'yadigan ifloslantiruvchi moddalar va cho'kmalarga sezgir. Qopqoq plitalar. Ular elakdan ko'ra ifloslantiruvchi moddalarga nisbatan kamroq sezgir va qopqoqli tovoqlar bilan ustunning barqaror ishlashining yuqori oralig'i bilan tavsiflanadi. Gaz plitaga filial quvurlari orqali kiradi, so'ngra qopqoqning teshiklari orqali ko'p sonli individual oqimlarga bo'linadi. Keyinchalik, gaz plita ustida bir pastga tushadigan joydan ikkinchisiga oqadigan suyuqlik qatlamidan o'tadi. Qatlam bo'ylab harakatlanayotganda, kichik oqimlarning muhim qismi parchalanadi va gaz suyuqlikda pufakchalar shaklida taqsimlanadi. Qopqoqlangan plitalarda ko'pik va chayqalishlarning paydo bo'lishining intensivligi gaz harakati tezligiga va qopqoqning suyuqlikka botirish chuqurligiga bog'liq. Qopqoq plitalari lamel yoki diametrli suyuqlik oqimi bilan amalga oshiriladi. Qopqoqli tovoqlar gaz va suyuqlik yuklarining sezilarli o'zgarishlari ostida barqaror ishlaydi. Ularning kamchiliklari qurilmaning murakkabligi va yuqori narxini, uning gazdagi cheklovchi yukining pastligini, gidravlik qarshiligining nisbatan yuqoriligini va tozalashning qiyinligini o'z ichiga oladi. Valf plitalari. (5-rasm). Vana disklarining ishlash printsipi shundan iboratki, gaz oqimining o'zgarishi bilan plastinkadagi teshik ustida erkin yotadigan yoki erkin yotadigan dumaloq valf avtomatik ravishda klapan va plastinka tekisligi o'rtasidagi bo'shliqning hajmini moslashtiradi. gaz o'z og'irligi bilan ajralib turadi va shu bilan u ko'pikli qatlamda chiqib ketganda doimiy gaz tezligini saqlaydi. Ras. 5. Valf plitalari. a, b - dumaloq qopqoqli; c, plastinka valfi bilan; g - balast; 1 - valf; 2 - qavs-cheklovchi; 3 - balast. Shu bilan birga, ustundagi gaz tezligining oshishi bilan valf diskining gidravlik qarshiligi biroz oshadi. Valfning ko'tarilishi cheklovchi braketning balandligi bilan cheklangan va odatda 8 mm dan oshmaydi. Vana disklarining afzalliklari: nisbatan yuqori gaz o'tkazuvchanligi va gidrodinamik barqarorlik, gaz yuklarining keng diapazonida doimiy yuqori samaradorlik. Qadoqlangan ustunlar . Ushbu ustunlar turli xil qadoqlash turlaridan foydalanadi, ammo Raschig halqali qadoqlangan ustunlar sanoatda eng keng tarqalgan. Qadoqlangan ustunlarning ko'pikli ustunlarga nisbatan pastroq gidravlik qarshiligi vakuum ostida distillash uchun ayniqsa muhimdir. Ustunning yuqori qismida sezilarli vakuum bo'lsa ham, yuqori gidravlik qarshilik tufayli, uning qozondagi kamdan-kam uchraydiganligi dastlabki aralashmaning qaynash nuqtasini kerakli pasaytirish uchun etarli bo'lmasligi mumkin. Vakuum ustunlarining gidravlik qarshiligini kamaytirish uchun men eng katta bo'sh hajmga ega nozullardan foydalanaman. Distillash ustunining o'zida issiqlikni olib tashlash kerak emas. Shuning uchun, qadoqlangan ustunlardan issiqlikni olib tashlashning qiyinligi distillash jarayoni sharoitida qadoqlangan ustunlarning kamchiliklaridan ko'ra afzallik hisoblanadi. Biroq, rektifikatsiya paytida ham, katta diametrli ustunlardagi suyuqlikni qadoqlash bo'ylab bir xil taqsimlash qiyinligini hisobga olish kerak. Shu munosabat bilan sanoat qadoqlangan distillash ustunlarining diametri odatda 0,8-1 m dan oshmaydi. Kino qurilmalari . Bu qurilmalar qizdirilganda issiqlik barqarorligi past bo'lgan aralashmalarni vakuum ostida rektifikatsiya qilish uchun ishlatiladi (masalan, turli xil monomerlar, polimerlar, shuningdek organik sintezning boshqa mahsulotlari). Film tipidagi distillash apparati past gidravlik qarshilikka erishadi. Bundan tashqari, ishlaydigan apparatning birlik hajmiga suyuqlikni ushlab turish kichikdir. Plyonkali rektifikatorlarga diametri 6-20 mm bo'lgan vertikal trubkalar (ko'p quvurli ustunlar) ko'rinishidagi muntazam qadoqlangan ustunlar, shuningdek, turli shakldagi kanallari bo'lgan tekis-parallel yoki ko'plab chuqurchalar o'rashlari, tayyorlangan va teshilgan ustunlar kiradi. metall plitalar yoki metall to'r. Rotor ustunlarining kamchiliklari: cheklangan balandlik va diametr (murakkablik va ishlab chiqarish va rotorning mustahkamligi va qattiqligiga qo'yiladigan talablar tufayli ), shuningdek, yuqori operatsion xarajatlar. 3. Distillash zavodining sxemasi Distillash zavodining asosiy diagrammasi Distillash zavodining tavsifi Distillash zavodining sxematik diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. Oraliq rezervuardan 9 dan dastlabki aralashma markazdan qochma nasos 10 orqali issiqlik almashtirgich 5 ga beriladi, u erda qaynash nuqtasiga qadar isitiladi. Isitilgan aralash distillash ustunida / besleme plitasida ajratishga beriladi, bu erda suyuqlikning tarkibi dastlabki aralashmaning tarkibiga teng bo'ladi X F . Ustunni pastga oqib, suyuqlik ko'tarilgan bug 'bilan o'zaro ta'sir qiladi, bu qozondagi pastki suyuqlikning qaynashi paytida hosil bo'ladi 2. Bug'ning dastlabki tarkibi taxminan pastki qoldiqning tarkibiga tengdir Xw , ya'ni . uchuvchi komponentda tugaydi. Suyuqlik bilan massa almashinuvi natijasida bug 'o'ta uchuvchan komponent bilan boyitiladi. To'liqroq boyitish uchun ustunning yuqori qismi kolonkadan chiqadigan bug'ni kondensatsiyalash orqali deflegmator 3da olinadigan suyuqlik (reflyuks) tarkibi XP bilan berilgan qaytarilish nisbatiga muvofiq sug'oriladi. Keyin suyuqlik qayta oqim bo'luvchiga yuboriladi 4. Kondensatning bir qismi qayta oqim kondensatoridan tayyor distillat ajratish mahsuloti shaklida chiqariladi , u issiqlik almashtirgichda 6 sovutiladi va nasos yordamida distillyat kollektoriga 11 yuboriladi. 10. Ustunning pastki qismidan nasos 10 doimiy ravishda pastki suyuqlikni olib tashlaydi - past uchuvchan komponent bilan boyitilgan mahsulot, bu qoldiq sovutgichda 7 sovutiladi va tankga yuboriladi 8. Shunday qilib, doimiy notekis ajratish jarayoni. yuqori uchuvchan komponent yuqori mazmun bilan distillatga dastlabki ikkilik aralashmasi distillash ustunida amalga oshiriladi va past uchuvchanlik komponenti bilan boyitilgan QQS qoldig'i. 4. Distillash ustunini hisoblash 4.1 Moddiy balansni hisoblash Kiruvchi va chiquvchi oqimlar sonini hisobga olgan holda uzluksiz distillash ustuni uchun material balansi tenglamasi quyidagicha: G F = G D + G W (1) bu erda G F - ajratishga kiradigan aralashmaning miqdori, kg/s; G D - distillatning massa oqim tezligi, kg/s; G W - distillash qoldig'ining massa oqimi, kg / s; G F ∙X F = G D ∙X D + G V ∙X Vt (2) bu erda X D - distillatdagi past qaynaydigan komponentning konsentratsiyasi, massa ulushlari; X W - distillash qoldig'idagi past qaynaydigan komponentning konsentratsiyasi, massa ulushlari; X F - boshlang'ich aralashmadagi past qaynaydigan komponentning kontsentratsiyasi, massa ulushlari. D ning massa oqimini va distillat qoldig'i X W ning massa oqimini topish uchun biz dastlabki ma'lumotlarni tenglama (1) va tenglama (2) ga almashtiramiz. Keyin bu tenglamalarni birgalikda yechamiz. G D + G Vt = 10000 G D ∙ 0,995 + G Vt ∙ 0,3 = 10000 ∙ 0,9 G D ∙ 0,995 + (1000- G D ) ∙ 0,3 = 9000 0,695 ∙ GD = 9000 – 3000 0,695 ∙ G Vt = 6000 G D =8633 kg/soat G D \u003d 10000 - 8633 \u003d 1367 kg / soat Distillatning massa oqimi tezligi: G D = 8633 kg / soat QQS qoldig'ining massa oqimi: G Vt =1367 kg / soat Keyingi hisob-kitoblar uchun biz ozuqa, distillat va QQS qoldig'ining kontsentratsiyasini mol fraktsiyalarida ifodalaymiz. Ozuqa tarkibidagi past qaynaydigan komponentning tarkibi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi: (3) bu erda X F - ozuqa tarkibidagi past qaynaydigan komponentning kontsentratsiyasi, mol fraktsiyalari; Mw - past qaynaydigan komponentning molyar massasi, kg/mol; Mux - yuqori qaynash komponentining molyar massasi, kg/mol; M ux = 60 kg/kmol; M \ u003d 18 kg / kmol; Distillatdagi past qaynaydigan komponentning tarkibi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi: (4) Bu erda X D - distillatdagi past qaynaydigan komponentning kontsentratsiyasi, mol fraktsiyalari QQS qoldig'idagi past qaynaydigan komponentning tarkibi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi: (5) bu erda X W - QQS qoldig'idagi past qaynaydigan komponentning kontsentratsiyasi, mol fraktsiyalari. Biz dastlabki ma'lumotlarni formula (3), formula (4) va formula (5) ga almashtiramiz va aralashmadagi (ozuqadagi), distillatdagi va distillash qoldig'idagi sirka kislotasining tarkibini topamiz. X F = X D = X V = Nisbiy molyar quvvat sarfi tenglama bilan aniqlanadi: (6) atmosfera bosimida etil spirt-suv tizimi uchun koordinatalarda muvozanat egri chizig'ini qurishimiz kerak . Bu erda , suyuqlikdagi va u bilan muvozanatdagi bug'dagi suvning mol ulushlari. RB va RT - suv va sirka kislotasining to'yingan bug 'bosimi, mos ravishda P - umumiy bosim Muvozanat egri chizig'ini qurish uchun barcha kerakli ma'lumotlar 1-jadvalda keltirilgan. 1-jadval. Tizim uchun suyuqlik va bug'ning muvozanat tarkibi Sirka kislotasi - suv
1-jadvalga muvofiq biz muvozanat egri chizig'ini tuzamiz 2-rasm. Sirka kislotasi - suv tizimi uchun koordinatalarda muvozanat egri chizig'i . Qayta oqimning minimal soni tenglama bilan aniqlanadi: (7) Bu erda F * - ozuqa suyuqligi bilan muvozanatda bo'lgan bug'dagi past qaynaydigan komponentning konsentratsiyasi. 2-rasmda ko'rsatilgan muvozanat egri chizig'i bo'yicha F * da suyuq ozuqa bilan muvozanatdagi bug'dagi sirka kislotasining tarkibini aniqlaymiz . F *= 0,977 Biz barcha kerakli ma'lumotlarni (7) tenglamaga almashtiramiz va minimal reflyuks sonini topamiz R min R ning ish soni tenglama bilan aniqlanadi: (8) R min sonining raqamli qiymatini almashtiring va reflyuks R ning ish sonini aniqlang . Balg'amning ortiqcha koeffitsienti quyidagilarga teng: Ishchi chiziq tenglamalari A) ustunning yuqori (mustahkamlovchi) qismida bu erda R - reflyuks soni B) ustunning pastki (to'liq) qismida xw bu erda R - reflyuks soni F - nisbiy molyar ovqatlanish tezligi Keyinchalik, ustunning yuqori va pastki qismi uchun o'rtacha suyuqlik massasi oqimini aniqlashimiz kerak. Biz nisbati bo'yicha aniqlaymiz: + Bu erda Md va Mf - distillat va dastlabki aralashmaning molyar massalari; M tepa va M n - ustunning yuqori va pastki qismlaridagi suyuqlikning o'rtacha molyar massalari. Ustunning yuqori va pastki qismlaridagi molyar massalar mos ravishda teng: Bu erda X srn va X srv - ustunning pastki va yuqori qismlaridagi suyuqlikning o'rtacha molyar tarkibi. Keyin:
M cp \u003d kg / kmolda
Dastlabki aralashmaning molyar massasi: M F = kg/kmol Distillatning molyar massasi: M D = kg/kmol O'rnini bosgan holda biz quyidagilarni olamiz: kg/soat + kg/soat Ustunning yuqori G in va G n qismlarida o'rtacha bug'ning o'rtacha massasi mos ravishda quyidagilarga teng: Bu erda M ' in va M ' n - ustunning yuqori va pastki qismlaridagi bug'larning o'rtacha molyar massalari: M ' top = M in y srv + M ux (1- y srv ) M ' n \u003d M in y srn + M ux (1- y srn ) yav va yov - ustunning pastki va yuqori qismlaridagi bug'ning o'rtacha molyar tarkibi. y D , y F va y W ning qiymati ishchi chiziq tenglamalaridan olinadi. Keyin: M ' cp in = kg/kmol M ' cp n = kg/kmol Bu yerdan: kg/soat kg/soat plastinka ustunini distillash deflegmatori diametrini aniqlash 1-jadvalga ko'ra, biz diagramma quramiz t - x , y . Bug'ning muvozanat tarkibini haroratga qarab aniqlash uchun t - x , y diagrammasi 2-rasmda ko'rsatilgan diagramma bo'yicha biz o'rtacha haroratni aniqlaymiz: A) y cp in = 0,9397 t cp = 100,1 o C B) y cp n = 0,7346 t cp = 102,3 o C O'rtacha molni bilib, biz bug'ning massasi va zichligini aniqlaymiz: M ' cp in = kg/kmol M ' cp n = kg/kmol M ' in va M ' n mos ravishda ustunning yuqori va pastki qismlarida bug'ning o'rtacha molyar massalari; Ustunning yuqori va pastki qismlarida mos ravishda r SW va r un bug 'zichligi. = 0,9831 da ustunning yuqori qismida harorat 100,01 ° S, Xav = 0,77795 da 101,5 ° S ni tashkil qiladi. Shuning uchun t av = 100,9755°S. Bu ma'lumotlar 2-rasmda ko'rsatilgan t -x, y diagrammasi bilan aniqlanadi . Suvning zichligi t \u003d 100 ° C r da \u003d 958 kg / m3 va sirka kislotasi r ux \u003d 958 kg / m3 . Biz ustundagi suyuqlikning o'rtacha zichligini olamiz: Tenglama bo'yicha ustundagi bug' tezligini aniqlaymiz: Distillash ustunining diametri quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi: m m D = 3600 mm ustunning diametrini olamiz . Keyin ustundagi bug 'tezligi teng bo'ladi: Xonim 4.3 Tovoqlarning gidravlik hisobi Biz TC - R tipidagi plastinkani tanlaymiz [2-ilova, 118-bet]. Biz elak plitasining quyidagi o'lchamlarini qabul qilamiz: Teshik diametri d o = 4 mm Drenaj devorining balandligi h P = 40 mm Plitaning bo'sh qismi (teshiklarning umumiy maydoni) plastinkaning umumiy maydonining 8% ni tashkil qiladi. Ikki segmentli pastga tushadigan joy egallagan maydon umumiy plastinka maydonining 20% ni tashkil qiladi. Drenaj perimetri P = 3,1 m. Tenglama bo'yicha ustunning yuqori qismidagi va pastki qismidagi plastinkaning gidravlik qarshiligini hisoblaymiz: bu erda D p quruq - quruq plastinka qarshiligi; D p b - sirt taranglik kuchlaridan kelib chiqadigan qarshilik; D p gzh - plastinkadagi gaz-suyuqlik qatlamining qarshiligi. A) ustunning yuqori (mustahkamlovchi) qismida: Quruq plastinkaning gidravlik qarshiligi: 7-10% bo'sh kesimli sug'orilmaydigan elak tovoqlarining qarshilik koeffitsienti qayerda ; plastinkaning teshiklaridagi bug 'tezligi. Sirt taranglik kuchlari tufayli qarshilik: qayerda 100 °C ustunning yuqori qismida o'rtacha haroratda suyuqlikning sirt tarangligi; d 0 \u003d 0-004 m - plastinka teshiklarining diametri. Plitadagi bug '-suyuqlik qatlamining qarshiligi: Qayerda bug '-suyuqlik qatlamining zichligi (ko'pik) suyuqlikning zichligiga nisbati, taxminan 0,5 ga teng. h pzh - bug '-suyuqlik qatlamining (ko'pik) balandligi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi: Bu erda D h drenaj devori ustidagi qatlamning balandligi formula bilan hisoblanadi: suyuqlikning hajmli oqim tezligi qayerda , P - drenaj bo'limining perimetri. Ustunning yuqori qismidagi suyuqlik hajmi: bu erda M cf - suyuqlikning o'rtacha molyar massasi, kg/kmol; M D distillatning molyar massasi, kg/kmol. Biz tenglamalar tizimini yechish orqali to'lib ketish chegarasining kengligini topamiz: bu yerda R =1,8 m idish radiusi; P=3,1 m - drenaj bo'limining perimetri. b kengligini topamiz : Biz Dh ni topamiz : Plastinkadagi bug '-suyuqlik qatlamining balandligi: Plitadagi bug '-suyuqlik qatlamining qarshiligi: Ustunning yuqori qismidagi plastinkaning umumiy gidravlik qarshiligi: B) ustunning pastki (to'liq) qismida: Quruq plastinkaning gidravlik qarshiligi: Sirt taranglik kuchlari tufayli qarshilik: da suyuqlikning sirt tarangligi qayerda . Ustunning pastki qismidagi suyuqlikning hajmli oqim tezligi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi: bu yerda M F - ozuqa suyuqligining molyar massasi, kg/kmol M cf suyuqlikning o'rtacha molyar massasi, kg/kmol Qatlam sathidan balandligi: Plastinkadagi bug '-suyuqlik qatlamining balandligi: Plitadagi bug '-suyuqlik qatlamining qarshiligi: Ustunning pastki qismidagi plastinkaning umumiy gidravlik qarshiligi: h = 0,5 m bo'lgan masofada plitalarning normal ishlashi uchun zarur shartlar mavjudligini tekshiramiz : > Yuqori tovoqlarga qaraganda umumiy gidravlik qarshilik ko'proq bo'lgan pastki tovoqlar uchun: < Shuning uchun yuqoridagi shart bajariladi. Plitalarning bir xilligini tekshirib ko'raylik - biz teshiklarda minimal bug 'tezligini hisoblaymiz , elak plitasining barcha teshiklari bilan ishlashi uchun etarli: Hisoblangan tezlik ilgari hisoblangan tezlikdan kamroq , shuning uchun plastinka barcha teshiklar bilan ishlaydi. 4.4 Plitalar sonini va ustun balandligini aniqlash Plitalar soni tenglama bilan hisoblanadi: bu erda ē = o'rtacha samaradorlik. plitalar O'rtacha samaradorlikni aniqlash uchun. plitalar, biz ajratiladigan komponentlarning nisbiy o'zgaruvchanlik koeffitsientini topamiz: va teng ustundagi o'rtacha haroratda boshlang'ich aralashmaning dinamik yopishqoqlik koeffitsienti q °C Bu haroratda to'yingan suv bug'ining bosimi Rv = 867,88 mm Hg, sirka kislotasi Ruk = 474,15 mm Hg, qaerdan 101°C da suvning qovushqoqligining dinamik koeffitsienti 0,2838 mPa*s, sirka kislotaniki 0,4916 mPa*s. Biz boshlang'ich aralashmaning yopishqoqligining dinamik koeffitsientini qabul qilamiz V , p556]. Keyin Jadvalga muvofiq [rasm. 7.4, 323-bet] qiymatini toping.Suyuqlikning plastinkadagi yo‘l uzunligi: Jadvalga muvofiq [rasm. 7.5, 324-bet] yoʻl uzunligi D=0.2375 Oʻrtacha samaradorlik uchun tuzatish qiymatini topamiz. plitalar tenglama bilan topiladi: Excel elektron jadvali yordamida analitik usul bilan aniqlanadi . Plitalar sonini, shuningdek, har bir plastinkadan chiqadigan bug 'va suyuqlik tarkibini aniqlashga imkon beradigan tenglamalar tizimi muvozanat tenglamasini o'z ichiga oladi. Bu erda a - ajratiladigan komponentlarning nisbiy o'zgaruvchanlik koeffitsienti: ishchi chiziq tenglamalari ustunning yuqori qismi uchun ustunning pastki qismi uchun boyitish omilining ifodasi . Hisoblash bug 'va suyuqlik tarkibini ketma-ket aniqlashdan iborat ( y i , x i ). Bug 'va suyuqlik kompozitsiyalari uchun pastki belgilar bo'lim raqamiga mos keladi. Plitaning soni uning ostida joylashgan qismning raqamiga to'g'ri keladi. Faraz qilaylik, uchuvchanlik koeffitsienti doimiy, boyitish koeffitsienti doimiy, evaporatator kubi ajratuvchi ta'sirga ega emas, undan chiqadigan bug' distillash qoldig'i bilan bir xil tarkibga ega. Hisoblashning blok diagrammasi Hisoblash natijasi
Plitalar soni: A) ustunning yuqori qismida: B) ustunning pastki qismida: Plitalarning umumiy soni n = 29, n = 33 chegarasi bilan , ulardan 18 tasi ustunning yuqori qismida, 15 tasi pastki qismida. Ustunning plastinka shaklidagi qismining balandligi: Plitalarning umumiy gidravlik qarshiligi: 4.5 O'rnatishning issiqlik hisobi Deflegmator-kondensatordagi sovutish suviga ajratilgan issiqlik sarfi tenglama bilan topiladi: Bu yerga
100°C da suv va sirka kislotaning kondensatsiyasining solishtirma issiqliklari bu yerda va [tab. X LY , 541-bet]. Isitish bug'idan bug'lashtirgich kubida olingan issiqlik iste'moli tenglama bilan topiladi: Bu erda issiqlik yo'qotishlari sarflangan foydali issiqlikning 3% ni tashkil qiladi; o'ziga xos issiqlik sig'imlari mos ravishda olinadi [rasm. XI ., 562-bet] kkal/(kg*K) kkal/(kg*K) kkal/(kg*K) Dastlabki aralashmaning bug 'isitgichida issiqlik iste'moli: Bu erda issiqlik yo'qotishlari 5%, dastlabki aralashmaning solishtirma issiqlik sig'imi deb hisoblanadi O'rtacha haroratda olinadi Distillatlangan suv sovutgichidagi sovutish suviga beriladigan issiqlik iste'moli: bu erda distillatning solishtirma issiqlik sig'imi o'rtacha (100+25)/2=62,5 0 S haroratda olinadi. Distillash qoldig'ining suv sovutgichidagi sovutish suviga berilgan issiqlik iste'moli: QQS qoldig'ining solishtirma issiqligi qayerda o'rtacha haroratda (105+25)/2=65 0 S da olingan. Bosim p abs \u003d 3 atm \u003d 3 kgf / sm va namlik 5% bo'lgan isitish bug'ining iste'moli: A) bug'latgich kubida: isituvchi bug 'kondensatsiyasining solishtirma issiqligi qayerda . B) dastlabki aralashmani isitish moslamasida: Jami 12,0211 kg/s yoki 43,276 t/soat 20°S gacha qizdirilganda sovutish suvi sarfi: A) deflegmatorda B) distillangan suv sovutgichida: C) pastki qoldiqning suv sovutgichida: Jami: Xulosa Rektifikatsiya - bu plitalar shaklida kontakt elementlari bo'lgan qarama-qarshi oqim ustunli apparatlarda amalga oshiriladigan jarayon. Tuzatish jarayoni bir qator xususiyatlarga ega. Ustunning pastki va yuqori qismlarida suyuqlik va bug 'yuklarining turli nisbati. Massa va issiqlik uzatish jarayonlarining birgalikdagi oqimi. Bularning barchasi laganda distillash ustunlarini hisoblashni murakkablashtiradi. Disk bilan aloqa qilish qurilmalarining keng assortimenti ustunni tanlashni qiyinlashtiradi. Bunday holda, biz TC-P tovoqlar bilan ustunni tanlaymiz, chunki u umumiy talablarga javob beradi: apparatning birlik hajmiga yuqori intensivlik, uning narxi. Ustunning diametri va balandligi bug 'va suyuqlik yuklari va o'zaro ta'sir qiluvchi fazalarning fizik xususiyatlari bilan belgilanadi. Adabiyotlar ro'yxati Dytnerskiy Yu.I. "Kimyoviy texnologiyaning asosiy jarayonlari va qurilmalari. Kursni loyihalash" Pavlov K.F., Romankov P.G., Noskov A.A. "Kimyoviy texnologiya jarayonlari va apparatlari kursidagi misollar va vazifalar" Dytnerskiy Yu.I.“Kimyoviy texnologiya jarayonlari va apparatlari”. 4.N.Sh.Kuliev, N.Sh.Abdullaev, Q.Z.Shokirov Uzumchilik asoslari. T. 2010 y. 5.N.Sh.Abdullaev, K.Z.Shokirov,B.Sh.Isaev Bogdorchilik va uzumchilik asoslari. Buxoro, 2010 y. 6.L.A.Ivanova, L.I.Voyno, I.S.Ivanova Pishevaya biotexnologiya. Kniga 2. Moskva,2008 g. 7.X..T.Salomov, Sh.Salomov Sharobchilikda texno kimyoviy nazorat. Toshkent 2007 y. 8.N.Sh.Abdullaev, P.N.Ro’ziyev, O.N.Raxmatov Vino maxsulotlari islab chiqaris texnologiyasi. Toshkent, 2012 y. И.С.Х.Абдураззокова, Г.Рустамбекова “Шароб биокимёси”-Т.2005. 9.Ш.И.Хакимова “Шаробчилик микробиологияси”-Т.2005. 10 Н.Кишковский, А.А.Мержаниан “Технология вина”.-М. 1984. 11.Е.П.Шольц, В.Ф.Пономарев “Технология переработки винограда”- М.1990. Download 231.99 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|