62.Процессы жидкостной экстракции

Экстракция – процесс извлечения одного или нескольких компонентов из растворов или твердых тел с помощью избирательных растворителей (экстрагентов). При взаимодействии с экстрагентом в нем хорошо растворяются только извлекаемые компоненты и значительно слабее или практически вовсе не растворяются остальные компоненты исходной смеси. В химической технологии экстракция из растворов экстрагентами более распространена, чем экстракция из твердых тел.

Процесс экстракции обычно экономически выгоднее ректификации, поскольку при экстракции не нужно испарять всю жидкую смесь.

Обычно жидкостную экстракцию с сочетают с ректификацией, которую применяют для регенирации экстрагента. Экстракт – раствор извлеченных веществ в экстрагенте, рафинат – остаточный исходный раствор.

На рис. 5.47 представлена схема без регенезации. Чаще всего используются схемы с регенезацией экстрагента.

Схема проведения экстракционных процессов

63.Процессы простой перегонки, основные виды.

Простая перегонка.Обычно процесс простой перегонки проводят периодически. При период. перегонке жидкость постепенно испаряется, образующиеся пары удаляются и конденсируются, получают дистиллят. При этом содержание НК в исходной жидкости уменьшается, что приводит к снижению содержания НК в дистилляте В начале процесса перегонки содержание НК в дистилляте максимально, в конце

Для повышения степени разделения смеси применяют дефлегматор. Пары из перегонного куба поступают в дефлегматор, где они частично конденсируются, в основном ВК и получаемая жидкость (флегма) сливается в куб. Пары обогащенные НК, направляются в конденсатор-холодильник, где полностью конденсируются.

Молекуляр.дистилляция – для разделения смесей с высок темп и нетермостойкостью, под глубоким вакуумом=>плотность пара сниж-ся=> длина свободного пробега молекул возрастает=> молекулы НК отрыв-ся, попадают на охлождаемую стенку и конд-ся образовавшиеся пары сразу удал-ся (дорогостоящий)

Перегонка с водяным паром. Целесообразна в случае обязат-го выделения из относит.нелетучей среды летуч.компонентов.,не смеш с водой при норм температуре. Процесс проводят в кубах, снабженных паровой рубашкой и барботером для ввода острого пара.

64. Процессы сжатия газа в идеальной компрессорной машине. Мощность компрессора.

Процессы сжатия газов. (Термодинамические основы). Конечное давление газа при сжатии зависит от условий теплообмена газа с окружающей средой. Теоретически возможны два предельных случая сжатия:

1).все выделяющееся при сжатии тепло полностью отводится и температура газа при сжатии остается неизменной - изотермический процесс;

2).теплообмен газа с окружающей средой полностью отсутствует и все выделяющееся при сжатии тепло затрачивается на повышение внутренней энергии газа, повышая его температуру - адиабатный процесс.

В действительности сжатие газа лишь в большей или меньшей степени приближается к одному из этих теоретических процессов. При сжатии газа наряду с изменением его объема и давления происходит изменение температуры и одновременно часть выделяющегося тепла отводится в окружающую среду. Такой процесс сжатия называется политропным.

Для идеальных газов, подчиняющихся уравнению состояния Менделеева - Клапейрона,вышеперечисленные процессы описываются следующими уравнениями:

-изотермический: - адиабатный:- политропный:

где  - удельный объем ,- показатель адиабаты, m - показатель политропы, m’ - мольная масса, R газовая

Поршневые компрессоры делятся по числу всасываний и нагнетаний за один двойной ход поршня на компрессоры простого(одинарного) и двойного действия. За один двойной ход поршня компрессор простого действия производит одно всасывание и одно нагнетание, компрессор двойного действия - два всасывания и два нагнетания.

Ступенью сжатия называется часть компрессорной машины, где газ сжимается до конечного или промежуточного (перед поступлением на следующую ступень) давления.

По числу ступеней поршневые компрессоры подразделяются на одноступенчатые и многоступенчатые, которые, в свою очередь, могут быть горизонтальными и вертикальными.

Принцип действия и теоретическая диаграмма работы поршневого компрессора. На рис.7.26 изображена схема компрессора простого действия. Поршень 2 движется возвратно - поступательно в цилиндре 1, снабженным всасывающим 3 и нагнетательным 4 клапанами. Поршень плотно прилегает к тщательно обработанной внутренней поверхности цилиндра.

Рис.7.26. Схема поршневого компрессора простого действия:1 – цилиндр; 2 – поршень; 3, 4 – всасывающий и нагнетательный клапаны; 5 и 6 – патрубки для входа и выхода охлаждающей воды; 7 – рубашка.

Движение поршня осуществляется при помощи кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию от двигателя. При движении поршня вправо газ при давлении р₁ всасывается через клапан 3; при движении в обратную сторону газ сначала сжимается до требуемого давления р₂ и затем вытесняется через клапан 4 в нагнетательный газопровод. Для отвода теплоты сжатия газа вокруг наружной поверхности цилиндра устанавливается рубашка 7, в которую подается холодная вода (5 - вход воды) и отводится нагретая вода (выход 6).

Классификация компрессорных машин и их основные характеристики.

Основными характеристиками компрессорных машин являются: производительность (объемный расход всасываемого газа), степень сжатия, мощность на валу компрессора N_в.

Степенью сжатия  называется отношение конечного давления p₂, создаваемого компрессорной машиной, к начальному давлению p₁, при котором происходит всасывание газа .

В зависимости от степени сжатия различают следующие типы компрессорных машин:

компрессоры (> 3,0) - для создания высоких давлений;

газодувки (1,1 << 3,0) - для перемещения газов при относительно высоком сопротивлении газопроводящей сети;

вентиляторы (< 1,1) - для перемещения газов при низком гидравлическом сопротивлении сети;

Теорет.мощность- мощность затрачиваемая на сжатие газа компрессором опр-ся как прозведение производ-ти компрессора pQ на удельную работу сжатия L.