Достоинства и недостатки плёночных абсорбционных аппаратов.
В плёночных абсорберах поверхностью контакта фаз является поверхность жидкости, текущей по твёрдой вертикальной стенке. К этому виду аппаратов относятся: трубчатые абсорберы, абсорберы с плоскопараллельной или листовой насадкой, абсорберы с восходящим движением плёнки жидкости. Из вышеперечисленных абсорберов наиболее распространены трубчатые абсорберы, которые по устройству аналогичны кожухотрубчатому теплообменнику.
Абсорбент поступает на верхнюю трубную решётку, распределяясь по трубам 2 и стекает по их внутренней поверхности в виде тонкой плёнки. Газ движется по трубам снизу вверх навстречу стекающей жидкой плёнке. в случае необходимости отвода теплоты при экзотермической абсорбции в межтрубное пространство абсорбера подают охлаждающую воду.
Достоинства плёночного трубчатого абсорбера:
низкое гидравлическое сопротивление, по сравнению с насадочными и тарельчатыми;
высокая движущая сила благодаря структуре потоков, близкой к МИВ;
возможность отвода теплоты.
Недостатки плёночного трубчатого абсорбера:
трудности с осуществлением равномерного распределения жидкости по трубам в виде плёнки;
низкая площадь поверхности контакта фаз, делающая использование этих абсорберов весьма редким.
Простая перегонка (вопрос 9, 10)
В чём сущность и какова физическая основа простой перегонки? Что та кое фракционная перегонка?
Простая перегонка — это метод разделения жидких смесей на компоненты, основанный на различии в их температурах кипения. Этот процесс включает в себя нагрев жидкости до температуры, при которой один или несколько компонентов начинают испаряться, а затем конденсацию полученных паров обратно в жидкость.
Фракционная перегонка — это более сложный метод разделения жидких смесей, который также основан на различии в температурах кипения, но использует колонны с насадками или тарелками для многократного конденсирования и испарения.
Почему при простой перегонке невозможно достичь полного разделения нк и вк?
Одновременное испарение обоих компонентов и частичная конденсация НК и попадание его обратно в исходную смесь. (???)
Получите уравнение простой перегонки. Почему это уравнение, наряду с уравнениями баланса по всему веществу и баланса по нк, применяется для расчёта процесса?
Какие основные элементы содержит любая установка простой перегонки?
Основными элементами установки являются куб-кипятильник К, в котором находится разделяемая смесь жидкостей, холодильник конденсатор паров жидкости ХК и сборник дистиллята СД. Для обеспечения кипения жидкости куб снабжён трубчатым электронагревателем ТЭН и отградуированной шкалой на поверхности сосуда для определения объёма содержащейся в нём жидкости. Температура кипения жидкости измеряется термометром. Образующиеся при кипении жидкости пары поступают в холодильник–конденсатор ХК по паропроводу ПР.
В нижней части паропровода расположен брызгоотбойник Б для предотвращения уноса с паром капель жидкости. Для минимизации конденсации пара в паропроводе на его стенках расположен спиральный нагреватель СЭ, напряжение на котором регулируется лабораторным автотрансформатором. Паропровод ПР защищён стеклянной обечайкой О.
Образующийся в конденсаторе ХК дистиллят стекает в сборник дистиллята СД, соединённый с атмосферой обратным холодильником ОХ для предотвращения испарения дистиллята. На поверхность сборника нанесена отградуированная шкала для определения объёма содержащейся в нём жидкости. Отбор проб дистиллята производится при открывании пробкового крана КП1. Возврат жидкости из сборника СД в куб-кипятильник К осуществляется открыванием крана КП2 при закрытом кране КП1. Возврат от борных проб дистиллята производится через заглушку (пробку) 3 при от крытом кране КП2 и закрытом кране КП1.
Сопоставьте схемы установки простой перегонки и расположенной рядом установки периодической ректификации. В чём их принципиальное отличие и как это влияет на процесс разделения?
Наличие/отсутствие тарелок для проведения многократного испарения.
Как изменится состав дистиллята, если не включить электропитание спирального нагревателя стенок паропровода?
Будет меньше ВК (???)
Какова последовательность пуска и выведения на стационарный режим работы установки простой перегонки?
См. методичку.
Перечислите показания тех контрольно-измерительных приборов, которые необходимы для расчёта среднего состава дистиллята.
Температура, объем, плотность, показатель преломления.
Какие методы экспериментального определения среднего состава дистиллята могут использоваться в данной работе? В чём достоинства и не достатки каждого из них?
Измерение плотности, измерение показателя преломления.
Как изменяется во времени состав пара, поднимающегося по паропроводу из куба, и состав жидкости, конденсирующейся из этого пара? Изобразите эти изменения на диаграмме y – x и свяжите их со средним составом дистиллята.
7. Гидродинамика неподвижного и псевдоожиженного зернистого слоя
Какие процессы, проводимые в псевдоожиженных слоях, вы знаете?
Сушка, кристаллизация, фильтрация, химический синтез, гранулирование, смешивание, теплообмен.
В чём заключается отличие однородного и неоднородного псевдоожижения?
Основное отличие между однородным и неоднородным псевдоожижением заключается в распределении и поведении твердых частиц в слое. Однородное псевдоожижение характеризуется равномерным распределением и стабильным поведением, тогда как неоднородное псевдоожижение связано с различиями в размерах и формах частиц, что приводит к неравномерному движению и потенциальной нестабильности.
Дайте определение порозности и удельной поверхности слоя.
Порозность — это характеристика материала, которая описывает отношение объема пор (пустот) в материале к общему объему этого материала. Порозность выражается в процентах или в виде безразмерной величины.
Удельная поверхность — это отношение общей поверхности твердых частиц в слое к их объему. Этот параметр характеризует количество поверхности, доступной для взаимодействия с окружающей средой (например, для теплообмена, химических реакций и т.д.).