- •Аппараты химической технологии Учебное пособие
- •Предисловие
- •1. Механические процессы
- •1.1. Дробление и измельчение
- •С гидравлическим регулированием выходной щели
- •Однороторная реверсивная молотковая дробилка дмриэ:
- •Мельница сухого самоизмельчения:
- •1.2. Грохочение и классификация
- •Грохот тяжелого типа гит51а:
- •Сепаратор (аэроклассификатор):
- •1.3. Прессование, брикетирование, гранулирование
- •Шнековый пресс:
- •Установка для гранулирования:
- •2. Гидромеханические процессы
- •2.1. Перемещение жидких и газовых сред, сжатие газов
- •Двойного действия:
- •Осевого вентилятора:
- •2.2. Смешение и перемешивание неоднородных систем
- •Мешалок:
- •С вращающимся конусом:
- •2.3. Отстаивание
- •Для предварительного процеживания сточной воды:
- •Нефтеловушка:
- •Взвешенных частиц по фракциям (фракционатор):
- •Вертикальный отстойник с нисходяще-восходящим потоком:
- •Для непрерывного отстаивания эмульсий:
- •2.4. Фильтрование и центрифугирование
- •Мембранный фильтр-пресс (а) и «подложка» (б):
- •Скоростной контактный фильтр:
- •С пенополиуретановой загрузкой:
- •С гравитационной выгрузкой осадка:
- •Непрерывного действия с пульсирующей выгрузкой осадка:
- •2.5. Разделение газовых неоднородных систем
- •Жалюзийный пылеуловитель:
- •Непрерывного действия с движущимся слоем зернистого фильтрующего материала:
- •Батарейного циклона:
- •Рамный фильтр тонкой очистки:
- •С сепараторами типа д-кл:
- •С подвижной насадкой (с цилиндрическим слоем):
- •Ударно-инерционного действия:
- •3. Тепловые процессы
- •3.1. Нагревание и охлаждение материалов
- •3.2. Теплообменные процессы
- •С сегментными полками:
- •Пародистиллятный (парциальный) конденсатор:
- •3.3. Выпаривание
- •Выносной нагревательной камерой:
- •4. Массообменные процессы
- •4.1. Адсорбция жидкостей и газов
- •Для углеадсорбционной рекуперации паров органических веществ из воздушной смеси:
- •С неподвижным слоем поглотителя:
- •Для адсорбции и десорбции в псевдоожиженном слое поглотителя:
- •4.2. Абсорбционные процессы
- •Распыливающего абсорбера:
- •Насадочная колонна:
- •4.3. Перегонка гомогенных жидких смесей
- •Ректификационная установка непрерывного действия:
- •Установка для разделения многокомпонентной смеси
- •Азеотропной ректификации:
- •Атмосферно-вакуумной установки (авт) для перегонки сернистой нефти:
- •4.4. Экстракция
- •4.5. Массовая кристаллизация
- •С псевдоожиженным слоем:
- •Качающийся кристаллизатор:
- •4.6. Сушильные установки
- •Распылительная сушилка:
- •Аппараты химической технологии
Атмосферно-вакуумной установки (авт) для перегонки сернистой нефти:
1 – трубчатые печи, 2 – атмосферная колонна, 3 – вакуумная колонна, 4 – отпарная колонна, 5 – конденсатор-холодильник, 6 – водоотделитель, 7 – теплообменник, 8 – холодильник, 9 – барометрический конденсатор, 10 – эжектор. Потоки: I – нефть, II – боковой продукт, III – верхний продукт, IV – газ, V – мазут, VI – гудрон, VII – водяной пар, VIII – вода, IX – несконденсировавшиеся пары и газы
Рис. 4.27. Технологическая схема установки ЭЛОУ + АВТ-6 со вторичной перегонкой бензина:
1 – теплообменники, 2 – электродегидраторы, 3 – отбензинивающая колонна, 4, 14, 15 – трубчатые печи, 5 – основная атмосферная колонна, 6 – отпарные колонны, 7 – аппараты воздушного охлаждения, 8 – стабилизационная колонна (десорбер), 9 – ректификационные колонны вторичной перегонки бензина, 10 – вакуумная колонна, 11 – конденсаторы-холодильники, 12 – емкости орошения, 13 – вакуумсоздающая аппаратура. Потоки: I – нефть, II – сухой газ, III – сжиженный газ, IV – фракция низкокипящего компонента 62ºС, V – фракция 62…105ºС, VI – фракция 105…140ºС, VII – фракция 140…180ºС, VIII – фракция 180…220ºС, IX – фракция 220…280ºС, X – фракция 280…350ºС, XI – фракция 280…350ºС в колонну 5, XII – фракция 350…500ºС, XIII – гудрон, XIV – отбензиненная нефть, XV – горячая струя, XVI – мазут, XVII – водяной пар, XVIII – смесь бензиновых фракций, XIX – стабильный бензин
4.4. Экстракция
Экстракция протекает с участием двух взаимно нерастворимых жидкостей, между которыми распределяется одно или несколько экстрагируемых веществ. Для повышения скорости процесса исходный раствор и экстрагент находятся в тесном контакте. В результате взаимодействия жидких фаз получается экстракт (раствор извлеченных веществ в экстрагенте) и рафинат (остаточный исходный раствор). Затем производится их разделение, извлечение целевых продуктов из экстракта (ректификацией или реэкстракцией), регенерация экстрагента из рафината.
В зависимости от вида контакта между жидкими фазами экстракционные аппараты бывают ступенчатые (изменение состава фаз происходит скачкообразно) и дифференциально-контактные (изменение состава фаз близко к непрерывному).
В процессе экстракции для увеличения скорости массопередачи дисперсная фаза (одна жидкость) распределяется в сплошной фазе (другой жидкости) в виде капель. В зависимости от источника энергии, используемой для диспергирования фаз, экстракторы подразделяются на аппараты с диспергированием за счет собственной энергии потоков и аппараты с введением энергии извне (посредством мешалок, пульсации, вибрации, центробежных сил и т.д.).
Рис. 4.28. Полочные колонные экстракторы:
а – с полками «диск – кольцо», б – с чередующимися полками типов 1 и 2. Потоки: I, III – легкая жидкость, II, IV – тяжелая жидкость
Рис. 4.29. Распылительный колонный экстрактор:
1 – корпус, 2 – распылитель дисперсной фазы, 3 – трубы для ввода тяжелой жидкости (сплошной фазы), 4 – гидравлический затвор, 5 – регулирующий вентиль. Потоки: I, III – легкая жидкость, II, IV – тяжелая жидкость
Рис. 4.30. Аппарат для экстракции
в системе «твердое тело – жидкость»:
1 – горизонтальный цилиндрический барабан, 2 – передняя крышка, 3 – задняя крышка, 4 – штуцер для ввода твердого материала, 5 – бандаж, 6 – опорный ролик, 7 – зубчатая передача, 8 – червячный редуктор, 9 – электродвигатель, 10 – лопасти, 11 – штуцер для отвода концентрированного раствора и твердого остатка, 12 – тепловая изоляция
Рис. 4.31.
Колонный экстрактор
с псевдоожиженным
(кипящим) слоем:
1 – колонна, 2 – штуцер для ввода свежего растворителя, 3 – распределительная решетка, 4 – кольцевой желоб, 5 – штуцер для отвода концентрированного раствора, 6 – штуцер для отвода твердого остатка, 7 – загрузочная труба для твердого материала
Рис. 4.32. Трубчатый экстрактор:
1 – труба, 2 – насос, 3 – паровая рубашка, 4 – штуцер для ввода промывной воды. Потоки: I – твердый материал, II – растворитель, III – пар, IV – конденсат
