ЖАЛПЫ СҰРАҚТАР МЕН ҚОНДЫРҒЫНЫҢ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ СЫЗБАСЫ

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
ЖАЛПЫ СҰРАҚТАР МЕН ҚОНДЫРҒЫНЫҢ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ СЫЗБАСЫ
МАТЕРИАЛДЫҚ БАЛАНС, МАССА АЛМАСУ БЕТІ, АДСОБЦИЯЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫНЫҢ НЕГІЗГІ ӨЛШЕМДЕРІН ЕСЕПТЕУ
АДСОРБЦИЯ СЫЗЫҒЫН ТҰРҒЫЗУ, АДСОРБЦИЯ, ДЕСОРБЦИЯ САТЫЛАРЫНЫҢ ҚАНШАЛЫҚТЫ ҰЗАҚҚА СОЗЫЛАТЫНДЫҒЫН АНЫҚТАУ ЖӘНЕ Т.Б
ЦИКЛОН, КАЛОРИФЕР, СУЫТҚЫШТАР, ЫДЫСТАР МЕН Т.Б ҚОСАЛҚЫ ҚҰРАЛДАР
ҚОНДЫРҒЫНЫҢ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ СЫЗБАСЫ
2.1 ЖОБАНЫҢ ГРАФИКАЛЫҚ БӨЛІМІ: АДСОРБЦИЯЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫНЫҢ ЖАЛПЫ КӨРІНІСІ: КЕСІНДІСІ МЕН БӨЛШЕКТЕРІ
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

КІРІСПЕ
Массаалмасу (диффузиялық) үдерістері - өту жылдамдығы зат алмасу заңдылықтарымен анықталады. Яғни қоспа құрамындағы қандай да бір бөлшектердің бір фазадан екінші фазаға өтуімен сипатталады. Олар: абсорбция, ректификация, экстракция, сублимация, кристализация, адсорбция, кептіру үдерістері. Адсорбция - адсорбенттердің (кеуекті қатты заттардың) га- здар, булар немесе сұйық қоспалар құрамындағы кейбір заттар- ды таңдап сіңіріп алу үдерісі. Бұл үдерісте зат, газды немесе сұйық фазадан қатты фазаға өтеді. Бұл үдерістердің қозғаушы күші концентрациялар айырмасы болады.
Адсорбция (лат. adsorbtia; лат. ad -- үсті, беті; лат. sorbeo -- сіңіру, түту) -- қоймалжың жасуша цитоплазмасының сыртқы бетіндегі коллоидты бөлшектер -- мицеллдер кешенінің, беткейлік қуаттың (энергияның) әсерінен еріткіш (дисперстік) ортадағы электролит иондарын не басқа ерітінді қүрамындағы немесе газдардағы бөлшектік заттарды түтып сіңіруі. Түтылған бөлшектер өздерін ұстап тұрған клетка цитоплазмасының мицеллдер кешенінін құрылымын, оның зарядтарына эсер етіп, өзгертіп отырады. Цитологияда -- адсорбция құбылысын организмнің тірі күніндегі ұлпаларды бояу кезінде пайдаланады.
Адсорбция (үстінде (на, при) және sovleo -- жұтамын (поглощаю)) -- газ немесе сұйық көлемінен оның сұйық не қатты денемен (адсорбентпен) бөліну бетінде заттың (адсорбаттың) шоғырлануы. Адсорбция зат бөлшектерінің (мөлекулаларының, атомдарының, иондарының) тартылыс күші әсерінен адсорбенттің беткі қабатында жүреді. Адсорбенттің және мөлекулалардың адсорбаттық (атомдарының, иондарының) өзара әрекеттесу сипатына байланысты адсорбция физикалық және химиялық болып бөлінеді. Адсорбция микроэлектроникада қолданылатын өте таза заттарды, үлдірлік құрылымдарды алу технологиясында кеңінен пайдаланылады. Қазіргі заманғы дүниежүзілік экономикада мұнай мен газдың алатын орны ерекше. Бүгінгі таңда миллиардтаған адамдар есептеп жатпастан мұнай мен газды күн сайын, сағат сайын қолданады. Күнделікті тіршілігіміздің өзінде қаншама мұнай мен газды пайдаланамыз. Үйімізде шам жанып тұрады, машинамен, қоғамдық көлікпен, ұшақпен, кемелермен жүреміз. Ракеталар да барлығы мұнай мен газды пайдаланады. Әлемнің ең ірі кен орындарында бүгінгі таңда мың және бес мың метр тереңдікке дейін мыңдаған, он мыңдаған мұнайдың скважиналары бұрғыланған. Миллиондаған бұрғылаушы және компрессорлық станциялар жер қыртысындағы мұнай мен газды жер астынан тартып, сорып, мұнай өнімдерінің құбырлары мен газ құбырлары дамыған елдер территориясына еніп тірі организмдегі қан тамырлары сияқты әртүрлі мемлекеттер мен континенттерді біріктіре байланыстыруда. Көмірсутек шикізаттары тиелген танкерлер қазіргі заманғы жүк таситын көліктің қатаң графигінде Дүниежүзілік мұхит акваториясында бағыт алуда. Үшінші мың жылдыққа аяқ баса отырып, адамзат қазір де мұнай мен газдың көмегімен өзінің ең қажетті жер бетіндегі және космостағы проблеммаларын шешуге тырысуда. Бір жарым ғасыр бұрынғыдай ақылды адам планета миллиард жылдар бойы тұрғызып, сақтаған мұнай мен газ қорын тоқтаусыз қолдануда, мұнай мен газ дүниежүзілік жылу энергетикалық шаруашылығында алдыңғы орындарды алады. Ресурстарды жалпы тұтынудағы олардың үлесі: 1900 ж. 3%-тен, ал 2006 ж. 50%-тен асып, үздіксіз өсуде. Жыл сайын көмірсутектерді дүниежүзінде өндіру 320 миллион тонна мұнайға және 580 миллиард куб метр газға артуда. Жалпы алғанда, бүгінгі таңда мұнайдың дүниежүзілік шығарылатын қоры мынандай сандармен (млрд.т) бағаланады:
Адсорбция (лат. ad -- барысында + sorbere -- сіңіруі) -- адсорбция -- ерітіндіден немесе газ қоспасынан бір затты екінші бір қатты не сұйық заттың өз бетіне сіңіруі. Бұл физика-химиялық құбылыс кенді флотациялау процесінде, химия және металлургия өнеркәсібі салаларында кеңінен қолданылады.

ЖАЛПЫ СҰРАҚТАР МЕН ҚОНДЫРҒЫНЫҢ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ СЫЗБАСЫ
Қатты дене -- сұйық зат жанасу шегіндегі адсорбция түрінің біріне жатаіын ион алмастыргыш адсорбцияның маңызы аса зор. Ол жан-жақты зерттелген. Ион алмастырғыш адсорбция. Ерітіндідегі күшті электролит-тер толығымен дерлік диссоциация әсерінен иондарға ыдырайтын-дықтан, оларға кәдімгі адсорбциялық және әр түрлі электр күш-тері әсер ету нәтижесінде осы электролиттерді қатты адсорбент бетінде адсорбциялаудың өз ерекшеліктері болады. Қүшті электро-лит иондарын адсорбциялау екі тектегі күштің әсері арқылы жүре-ді екен. Олар адсорбенттің беттік молекулалық және иондар ад-сорбцияланғанда пайда болатын электр күші.
Электролит адсорбциясынын, үш түрі бар: эквивалентті; ауыс-палы; ерекше немесе таңдамалы.
Эквивалетті адсорбция кезінде электролит молекуласы түгел-дей сіңіріледі. Оны Сылай түсіндіруге болады. Берілген электро-литтің жақсы адсорбцияланатын ионы өзінің екінші нашар адсорб-цияланатын ион жұбын (электролит молекуласы екі ионнан тұра-ды) адсорбснт бетіне тартады. Мұнда екінші ионның адсорбция-ланғыш қабілсті артады да, ерітіндідегі адсорбциялайтын басқа иондар біріпші ионнын. адсорбциялануын төмендетеді. Сөйтіп екі ион да бірдей (эквиваленттілік жағдайында) адсорбцияланады, сондықтан да эквивалентті адсорбцияны молекулалық деп те атай береді. Ол әлсіз электролиттерге тән. Эквивалентті адсорбция жағдайында, фазалардың жанасу шегіндегі электр нейтралдылық сақталады.
Ал ауыспалы адсорбция қүбылысында электролит иондарының біреуі іріктеле келіп, адсорбент бетіне жақындағанда қатты ад-сорбенттен осы мәндегі зарядтас басқа ион ерітіндіге алмасады. Сөйтіп электролит ерітіндісіндегі және қатты адсорбенттегі аттас иондар бірімен-бірі орын алмасады екен. Мұндай ион алмастыру қүбылысы тепе-теңдік жағдайында, яғни эквивалентті түрде ал-масқандықтан, екі фазаның жанасу шегі әркез электр нейтралды болады. Әдетте ауыспалы адсорбция басқа адсорбциядан баяу жүреді және оны хемосорбция процесі ретінде де қарастыруға болады.
Егер ауыспалы адсорбция кезінде адсорбент өзіне сіңірген ион орньша ерітіндіге сутектің немесе гидроксидтің эквивалентті ио-183
нын берсе, онда мұндай адсорбцияны гидролиттік деп айтады. Мысалы, натрий хлориді, калий хлориді немесе нитраты секілді ней-трал тұздардың ерітіндісін активтелген көмір арқылы өткізсе, онда активтелген көмір осы ерітіндіден өзіне аниондарды адсорбциялап, олардың орнына гидроксил тобын береді, сөйтіп ерітінді әлсіз сіл-тілік орта көрсетеді. Олай болса, гидролиттік ауыспалы адсорбция кезінде активті бетте; жанасу шегінде болатын көптеген ауыспалы не басқа да құбылыстарға қарамастан сутек және гидроксил ион-дары алмасады.
Енді ауыспалы адсорбцияның бірер мысалына тоқталайық. Көлдер мен өзендерде, су қоймалары мен тоғандарда кездесетін суды техникалық су дейді. Олардьщ құрамында көбіне кальций, магний, натрий, калий сияқты химиялық элементтердің иондары болады. Ондай суды кермек су дейді. Онда әсіресе, кальций мен магний тұзы зиянды. Оны тазалау, яғни тұщылау үшін адсорбция-дағы ион алмасуды пайдаланады. Мысалы, техникалық суды тұ-щылау үшін табиғи силикаттар -- цеолиттер мен глаукониттер қолданылады. Қейде жасанды әдіспен синтезделген сілтілік метал-дардың алюмосшшкаттары пайдаланылады. Мұндай техникалық суды тазалауға арналған күрделі силикатты қосылыстарды пермутиттер деп атайды.
Пермутиттерді қолдану арқылы техникалық судың кермектігін жоюға болғанмен, судағы қалған басқа да катиондар мен анион-дардан толық арылу мүмкін емес. Суды толық тазарту ісі тек соң-ғы кезде ғана ион алмастырғыш заттардың пайда болуына байла-нысты дұрыс жолға қойылып, жүзегө аса бастады. Ион алмастыр-ғыш заттарды иониттер деп те айтады. Иониттерді жогары моле-кулалық көмірсутекті тізбектен алынған полимер кұрамына ионо-генді (SО3Н, СООН, NН2) топтарды енгізу арқылы алады. Ионит-тердің бір түрі қышқылдық сипатта болады, яғни олардың беткі қабаты теріс зарядталғандыктан, олар сутек ионын кез келген катионға алмастыра адсорбциялайды. Мұндай иониттерді катио-ниттер деп атайды. Иониттердің басқа негіздік сипаттағы түрін аниониттер дейді. Бұл иониттерден әзірленген адсорбенттер ерітін-дідегі аниондарды тек гидроксил анионымен алмастыра адсорб-циялайды.
Үнтақталған катиониттер мен аниониттер қабаттарынан әзір-ленген сүзгіш аркылы өткізілген техникалық су, өзіндегі анионда-ры мен катиондарын ион алмастырғыш иониттерге беріп тазала-нады. Осылайша тұщыланған су өзінің тазалығы мен сапасы жағы-нан қайнатып алынған судан кем түспейді.
Адсорбциялық қондырғыларының қағидалық жұмыс сызбасы

Алғашқы абсорбциялық қондырғылар екі колоннадан тұрды: абсорбер мен десорбер және бірқатар жылу алмастырғыштар.
Бұл схема бойынша абсорбцияланатын көмірсутектердің басым бөлігі десорберді суару сиымдылығынан конденсацияланбайтын газдармен (метан және этанмен) бірге жоғалады. Жоғары қысымда алынған немесе төмен температурада десорбцияланған буда конденсацияланған конденсатта көп мөлшерде метан мен этан болады. Бұл бу тәрізді күйде десорберден шығатын қоспадан пропан мен ауырлау көмірсутектерді бөліп алуды анағұрлым қиындата түседі. Сосын оларды конденсациялау қажет. Конденсациялау үшін жоғарылау қысым және төмен температура, ал буландыру үшін керісінше - төмен қысым мен жоғары температура қажет. Бұл абсорбциялау процесінің параметрлерін таңдауды регламенттейтін негізгі факторлардың бірі болып табылады.
МАТЕРИАЛДЫҚ БАЛАНС, МАССА АЛМАСУ БЕТІ, АДСОБЦИЯЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫНЫҢ НЕГІЗГІ ӨЛШЕМДЕРІН ЕСЕПТЕУ
Массаалмасу үдерістерінің материалдық балансы. Фазалар арасында таралатын заттың жұмыстық концентрациясы, тепе-теңдік концентрациясына тең емес жəне ол нақты қондырғыларда ешқашан тепе-теңдік күйге жетпейді. Фазалар арасындағы таралған заттың концентрацияларының өзара байланыстылығы y = (xf ) функциясы арқылы көрсетіледі. Алынған сызықты жұмыстық сызық деп атайды. Жұмыстық сызық - жұмыстық концентрацияның графикте кескінделуі. Оны массаалмасу үдерістерінің материалдық балансынан шығарып алады. Материалдық балансты аппараттың қандай да бір қимасынан алына салынған концентрация бойынша жазып, оны у-ке байланысты шешеміз. L G y L x Б Б С С y x , G G − = + (3.4) мұндағы L - сұйық фазаның колоннаның соңғы жəне кез-келген қимасынан таңдап алынған шығыны; у - газ фазасында таралатын заттың концентрациясы; х - сұйық фазада таралатын заттың концентрациясы. (3.4) теңдеу жұмыстық сызықтың теңдеуі деп аталады. Ол қондырғының кез-келген нүктесіндегі фазалар арасында таралған компоненттің концентрацияларының өзара байланысын көрсетеді. Массаалмасу үдерістерінде көбінесе фазалар қатынастары қондырғының биіктігі бойынша өзгермейді. Мысалы ректификацияда L=const, G=const алуға болады. Яғни L0=L, G0=G, осыдан (5) теңдеу бойынша жазылады: С Б L Lx y x y , G G = + − (3.5) немесе у=Ах+В. (3.6) (3.5) жəне (3.6) теңдеулер - массаалмасудың күнделікті есептеулерінде қолданылатын жұмыстық сызық теңдеулері.
Екі жылу тасушыларды айырып тұратын қатты қабырғаның беті жылу алмасу беті немесе қыздыру беті деп аталады, ал егер масса да тасымалданатын болса − жылу-масса алмасу беті деп аталады. Жылуалмасу қондырғыларының негізгі өлшемі жылу беретін бет немесе жылуалмасу беті болып табылады. Қондырғыдағы берілетін жылу шамасы мен жылуалмасу бетінің арасындағы байланыс жылу таралудың кинетикалық теңдеуінен анықталады: d 2Q=KЛ∆tdFdτ мұндағы d2Q - берілген жылу мөлшері; ∆t - орталар арасындағы температуралар айырмасы; dF - жылуалмасу бетінің қарапайым бөлігі; dτ - жылуалмасу үдерісінің ұзақтығы.

АДСОРБЦИЯ СЫЗЫҒЫН ТҰРҒЫЗУ, АДСОРБЦИЯ, ДЕСОРБЦИЯ САТЫЛАРЫНЫҢ ҚАНШАЛЫҚТЫ ҰЗАҚҚА СОЗЫЛАТЫНДЫҒЫН АНЫҚТАУ ЖӘНЕ Т.Б

Десорбция. Абсорбцияланған компоненттерді бөліп шығару жəне пайдаланған абсорбентті келесіде пайдалану үшін регенерациялау (қайта жаңарту) мақсатымен десорбция үдерісін жүргізеді. Бұл үдерісті əртүрлі тəсілдермен жүргізуге болады: 1) инертті газ немесе су буы ағынында айдау; 2) абсорбентті қыздыру жолымен; 3) абсорбент үстінде қысымды азайту жолымен.
Десорбция процесін сіңіру процесін тікелей қарама-қарсы (регенерация) сіңіргіш. сіңіргіш қаныққан жұлып мақсатты компоненттерін, яғни кезде десорбция. газ ауыстырылды Е. сұйық фаза. инертті газ бірліктің (аршу газ) төменгі бөлігіне булау арнада жинақталатын газ фазасы. булау пластиналар балл жоғары қарай әкеледі және сіңіру факторы факторы (аршу) десорбция ауыстырсаңыз = 8, ол ұқсас десорбция формуланы алуға болады.
Сіңіру процесінде сіңеді компоненттері, десорбция процесінде қаныққан абсорбента бөлініп тиіс. Нәтижесінде, мақсатты компоненттері өнімнің десорбция алынған әрі оларды қалпына келтіру сіңіргіш сіңіру процесіне қайтарылады. толық сіңіру кезінде өндіру сіңіргіш, шаймалау бағамы мақсатты компоненттерді бумен. компоненттері қаныққан абсорбента десорбция кезінде газ фазасына өту мүмкін мақсатты, олардың концентрациясы тепе-теңдік, ол мәннен төмен болуы керек. Осы мақсат үшін, булау жоқ мақсатты компоненті және (немесе) жылу булау түбіне беріледі бар газды аршу инертті беріледі.
Адсорбция процесі, ол десорбция процесін, яғни қарама-қарсы болып табылады, сондай-ақ, қайтымды болып табылады. E. шешім -adsorbenta ішіне бетінен сорып иондар немесе молекулалардың өтпелі. Сонымен бір мезгілде осы екі қарама-қарсы процестерді кезінде адсорбциялық тепе деп аталатын динамикалық тепе-теңдік жағдайы, үшін, әдеттегідей, әкеледі.
Адсорбция үдерісіндегі тепе-теңдік. Адсорбция үдерісі кезінде адсорбенттің бетінде сіңірілетін зат молекулаларының топталуы ван-дер-вальс күштері əсерінен болады. Массаөтудің негізгі жағдайларына байланысты адсорбция кезіндегі тепе-теңдік қатынастар, сіңірілетін заттың адсорбенттегі концентрациясы жəне булы-газды қоспадағы немесе ерітіндідегі оған тепе-теңдіктегі концентрациялары арасындағы байланыстарды сипаттайды. Егер сіңірілетін зат газ немесе бу күйінде болса, онда бу-газ қоспасындағы тепе-теңдік концентрацияны парциалдық қысыммен алмастыруға болады. Адсорбция кезіндегі тепе-теңдік қатынастар Ленгмюр теңдеуі бойынша X abp bp = + (1 ) (3.102) немесе Фрейндлих теңдеуі бойынша жазылады 1 Х n = kp , или 1 Х АУ = В , (3.103) мұндағы Х - адсорбентпен сіңірілген заттың тепе-теңдік концентрациясы, кгкг адсорбент; р - булы-газды қоспадағы сіңірілетін заттың тепе-теңдік қысымы, Па; У - булы-газды қоспадағы немесе ерітіндідегі сіңірілетін заттың тепе-теңдік концентрациясы, кгкг қоспаның инертті бөлігі; k, n, а, в, А, В - тəжірибе жүзінде анықталатын тұрақтылар. Адсорбция үдерісіне сіңірілетін заттың табиғаты, температура мен қысым жəне сіңірілетін зат фазасындағы кірлер үлкен əсерін тигізеді. Мысалы, температура жоғарылауымен тепе-теңдік концентрациясы азаяды, ал қысым жоғарылауымен тепе-теңдік концентрациясы жоғарылайды. Адсорбенттер статикалық жəне динамикалық белсенділіктермен сипатталады. Адсорбент үдеріс барысында біраз істеген соң, сіңірілетін затты толығымен сіңіре алмайды, сіңірілетін компоненттің қандай да бір бөлігінің адсорбент қабатынан ары өтіп кетуі басталады. Оны өтіп кету концентрациясы деп атайды. Осы кезден бастап адсорбент қабатынан шыққан булы-газды қоспадағы компоненттің концентрациясы тепе-теңдікке біртіндеп ұмтылады (өседі). Осы өтіп кетуге дейінгі адсорбенттің бірлік массасымен сіңірілген зат мөлшері адсорбенттің динамикалық белсенділігін анықтайды, ал үдеріс басынан тепе-теңдік орнағанға дейінгі адсорбенттің бірлік массасымен сіңірілген зат мөлшері статикалық тепе-теңдік белсенділікті анықтайды. Адсорбция үдерісінің материалдық балансы. Адсорбция үдерісі мезгілдік немесе үздіксіз болуы мүмкін. Оның материалдық балансы барлық массаөту үдерістеріне ортақ теңдеулермен өрнектеледі. GdУ=LdХ, (3.104) мұндағы G - булы-газды фазаның немесе ерітіндінің шығыны, кг инертті бөліксағ; L - адсорбенттің шығыны, кг ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.