Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 5) (1113399), страница 125
Текст из файла (страница 125)
Струйная колонна обеспечивает ВЭТС (высоту, эквивалентную теоретической ступени) почти в четное рази меньшую, чеы насадочная колонна при тех же соотношениях потоков [0-6]. Высокая зффектквность экстракции сочетается с простотой конструкции (полное отсутствие движущихся частей внутри колонны). 0 гидродинамнческих закономерностях многоступенчатого инжекционного экстрагирования, влиянии величины подсоса второй фазы и о массопередаче в инжекционно-струйных экстракторах см. [0-6, ХП-4, ХП-8, ХП-1Ц. Многоступенчатые смесительные зкстракторы 98. Наибольшее распространение среди экстрантаров этого типа получили роторно-дисковые экстракторы, имеющие сравнительна высоку|о разделяющую способность, Недостатком роторно-дисковых экстракторов является наличие внутренних подшипников.
Энстракционные колонны с мешалками н с насадкой имеют ВЭТС 0,24 — 0.4 ж. Подробнее об экстрактарах этого типа см. [0-1, 0-6, 0-18„ ХП-7, ХП-Я, ХП-!Ц. Экстракторы с воздушным перемешиванием 99. Эффективность работы тарельчатых колонных экстракторав можно увеличить, сообщая жидкостным потокам дополнительную энергию путем введения газового потока в рабочее пространство экстрактора. В экстракторах с воздушным перемешиванием обычно применяют ситчатые тарелки провального типа с отверстиями 4 — 5 мж при свободном сечении 15 — Я|[а. Тарелки размещают нв расстоянии Э) — 100 мж друг от друга. Применение воздушного перемешивания позволяет увеличить разделяющую способность тарельчатых экстракторов в 3 — 5 раз, причем оптимальный режим работы колонны имеет место при небольших расходах воздуха.
В колоннах с воздушным перемешиваннем можно обрабатывать также в разбавленные суспензин Подробнее об экстракторах этого типа см. [0-18; ХП-4, вып. !Ц. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ЭКСТРАКТОРОВ А †реж зехлебывевиз еслелствие иеластзтачнасти пульсации; В-режим смежеиии й атсте»- вениз, характеризуемый ресслеивеиием фаз ме светлые слои между тарелками; С-режим вмультиравейик, характеризуемый алваралиостьж лисперсии и мелим изменением лиеиерсвасти фю в периал циКла пульсации; О- нестебильвый режим;Е- режии ззхлебывзиив вслелствие чрезмерной пульсации. 1(ентробежный вкстрактор Падбнльняка 102.
Основой зкстрактора служит ротор специальной конструкции, вращающийся на горизонтальном валу внутри неподвижного барабана. Число оборотов ротора 2000 — 5000 об/мои. 103. Экстракторы Подбильннкв дороги и требуют высокой точности изготовления, авто имеют ряд пре. имуществ: а) возможность в широких пределах изменять отношение количества жидкостей; б) возможность экстрагнровать легко эмульгиру|ощиеся жидкости, так как разделение происходит в поле центробежных сил; в) К!аль!9 объем жидкости в рабочем пространстве (до 0,4|В при общей производительности аппарата 10 мз(ч); г) нратковременность контакта жидкостей в аппарате; д) небольшие размеры.
Подробнее об этих экстракторзх см.[ХП-З, ХП-6]. ступенчатые экстрлкционные Апплрлты 104. Основные типы аппаратов втой группы: тарельчатые колонны, смеси- тельно-атогойные зкстракторы и др. Применение пульсации позволяет осуществлять зкстрагирование загрязненных осадками жидкостей, так как при пульсацни ускориется процесс осаждения частиц на дно колонны.
101. В зависимости ат частоты колебаний при данной амплитуде рабата колонны с снтчатыми тарелками без переливных устройств характеризуется пятью режимами. На рис. ХП-28 схематично показаны режимы работы колонны в зависимости от суммарной l лл скорости фаэ Утл, отнесенной к площади сечения аппарата при постоянной амплитуде. Нз рисунка следует, что для колонны с пульсацией существует оптимальный режим, соответствующий оптимальным значениям амплитуды и частоты пульсации. Пределы захлебывания ситчатых колони с перелив. нымн устройствами выше, чем без пих.
Максимальная эффективность насадочнай колонны юслитсгбцзслксй с пульсацией достигается при частоте пульсаций 250 циклов в минуту и амплитуде 1 жм. Рис.еХП-28. Гидроди- 0 величинах ВЕП (высоты едиийцы переноса), рас- намическвя харвктехоле мощности нв пульсацию, соотношении объемных ристика работы снтскорастей потоков для случая захлебывания сы. ]0-6, чатых колонн с пуль- ХП-3 — ХП-6, ХП-! Ц.
сацией: 0 наклойном пульсапионном экстракторе см.[ХП-10, ХП-Н]. Пульсационные колонны 100. Пульсация движущихся потоков в экстракционных колоннах приводит н интенсификации процесса экстрасироввния вследствие турбулизации потоков фаз н обусловленного этим явлением увеличения дисперсности. Наиболее широко пульсация прйменяется в ситчатых колоннах, которые могут и не иметь переливных устройств [0-6], реже в насадочных„ распылительных и др. 774 Тарельчатые колонны !03.
Обычно применяются тврельчвтые колонны с ситчатыми тарелками. Колпачковые тарелки црн экстракпии обычно не применяются из-за их малой эффективности. Ситчатые тарелки, как правило, снабжаются переливиыми устройствами, размеры отверстий в тарелках 1,5 — я мм Общее сечение отверстий 10|уз, расстояние между тарелками 150 — 600 мм. Эффективность колонны невелика. УУ5 ХН. ЭКСТРАГИРОВАНИЕ ЖИДКОСТЕИ Смеснтельно-отстейные вкстракторы Горизонтальные экстрактары ХШ.
УМЕРЕННЫЙ ХОЛЮ)й Схемы холодильных установок Вертикальные экстракгоры 777 0 напоре, необходимом для движения днспергироваиной фазы через отверстия тарелок, см. [0-1, ХП-5]. Расчет ВЕП для нескольких систем см. [ХП-З, ХП-5]. 100. О расчете предельных скоростей н величине ВЭТС для нолони с ситчатыми провальными тарелками см. [0-6, ХП 4]. 107. Экстракторы этого типа представлнюг собой горизонтальные цилиндрические аппараты, разделенные перегородками на отсеки. Каждый отсек состоит из камеры смешения и отстойной камеры, Смешение осуществляется насосами или мешалками.
Смешение и разделение фаз повторяется многократно при пративаточиом их движении. Скорость продвижения жидкости по аппарату зависит только от скорости подачи в аппарат. Экстракционные аппараты этого типа без промежуточных перекачивающих насосов в ряде случаев достаточно эффективны [ХП-! Ц. Подробнее см, [ХП-! — ХП-! 1]. !06. Экстракторы этого типа представляют собой вертикальные аппараты. разделенные на чередующиеся смесительные и отстойные секции. Смешение жидкостей осуществляется или насосами, или мешалками, вращающимися на общем вертикальном валу, который проходит по оси колонны. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЗКСТРАКТОРОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ !О-х) 109. )(ифференциально-контактные и ступенчатые экстракторы без перемешивающих устройств (распылительные, насадочные, с снтчатыми тарелками) малоэффективны. Однако они получили распространение в промышленности.
благодаря простоте устройства, значительной производительности и пригодности для проведения процессов в агрессивных средах. 1!О. Экстракторы с принудительным перемешиваиием, в которых достигается значительно большая интенсивность массопередачи, в последнее время все более широко применяются в промышленности.
В крупных производствах. где требуется умеренное число единиц переноса, могут применяться колонные экст акторы с мешалкалги, например роторно-дисковые. едастаткам энстракторов с механическим перемешиваннем является трудность эксплуатации их при обработке агрессивных или радиознтнвных жидкостей. Этого недостатка нет у пульсацнонных экстракторов.
!П. Сравнительную характеристику экстрактарав см.[0-6]. 0 показателях работы экстракторов н об экстракторах других типов см. [0-6, ХП- ! — ХП-12]. Указания по выбору конструкция экстракторов см. [0-2„0-6, ХП-2, ХП-З], 1. В химической промышленности наибольшее распространение имеют паровые одноступенчатые компрессионные установки, в которых в качестве холодильных агентов применяются аммиак и фреоиы. 2.
Многоступенчатые компрессионные установки применяются при больших рт(р, (обычно отношение давлений после компрессии и до иее рг(р~ С !О). Они отличаются от однаступенчатых установок меньшей затратой энергии в холодильном цикле. Промежуточное давление между ступенями подбирается с та. ким расчетом, чтобы затрата работы была минимальной, при допущении равенства отношений давлений во всех ступенях (как для теоретического газового комп ессора).
С' жатве паров в многоступенчатой установке проводится последовательно. с промежуточным охлаждением сжатых паров водой или за счет испарения хладагента. Наиболее широко распространены двухступенчатые установки. Схемы нх разнообразны и зависят от назначения установки, способов промежуточного охлаждения паров, числа испарителей и пр. Эти установки применчются при низких температурах испарения: для аммиака и фреона-!2 от — 25 до — 70'С. Трехступенчатые холодильные циклы применяются обычно для следующих температур испарения: аммиака до — 70', фреона-12 до — 90'С. Подробнее о многоступенчатых холодильных установках см.
[ХШ-1 — ХШ-7], адиОступенчАтАя АМмиАчнАя хОлОдильнАя уСТАновкА 3. Принципиальная схема обычной одиоступеичатой аммиачной холодильной установки показана пз рис. ХШ-), а, а изображение ее цикла на диаграмме р — ! — на рис. ХП1-!.б. Пиклы строят, исходя из предположения, что процессы кипения н конденсации протекают при неизменных давлениях и температурах, сжатие пара осуществляется по адиабате, дросселирование происходит в дроссельном вентиле по нзаэнтальпе, а давления в трубопроводах ие изменяются. одиоступенчлтля Вэеоновля колодильиля устлновкл 4. Принципиальная схема обычной адноступенчатой фреоиовой холодильной установки отличается от аммиачной наличием теплообменника ТО и осушнтелл ОС.
Аппаратурная схема включения аппаратов ТО и ОС показана нз рис. ХШ-2,а. а изображение циклов фреоиовой холодильной установки иа диаграмме р — ! — на рис. ХШ-2,6. Ф-1 777)одолжеиие подписи к рис. ХШ-Д ПК-предохранительные клаоаны; В †венти зля заполнения системы аммиаком, цикл установки: 1 — 2 — адиабатическое сжатие аммиака в компрессоре (3=сопл!); 2 †м †пониж температуры перегретого паРа в трубопроволе и вспомогательной аппвра, туре межлу компрессором и конленсатором (В=сопл!); ж зг охлюкдеигге перегретого пара аммиака и его конде»сейм» в конденсаторе к/((р=сопа!).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
