6.2 Ректификациялаушы бағандардың құрылмалары (конструкциялары)
Ректификациялау құбылысы тәжірибеде барботажды (6.1 суретті қара) немесе саптамалы (6.2 суретті қара) түрдегі бағандық құрылғыларда жүргізіледі. Олардың жұмыс ережесі баған бойымен жоғары бағытталған бу мен төмен қарай ағып жататын сұйықтың-флегманың арасында үнемі болатын жылу-маңыз алмасу процесіне негізделген [6]. Флегма мен будың қалпақшалы тәрелкедегі өзара әрекеттесуінің механизмін қарастырайық. Бағанның буландырғышында түзілген бу бірінші тәрелкеге келіп түседі де, қалпақшаның бу құбыршасы арқылы өтеді.
а) тәрелкелері бар баған; б) екі қатар орналасқан тәрелкелер; в) капсулдық қалпақша; г) капсулдық қалпақшаның формалары; 1 – тәрелке; 2 – бу құбыршасы; 3 - қалпақшалар; 4 – баспалдағы бар ағызушы қалқандар; 5 – гидравликалық бекітпелер; 6 – бағанның корпусы.
6.2 Сурет - Баған мен қалпақшалы тәрелкелердің құрылғылары
Сұйық фазаға біршама дәрежеге қалпақшалар батырылған. Нәтижесінде бу фазасы қалпақшалардың тетіктерінен өтіп, сұйық фазада көпіршік түрінде барботирленеді. Осының салдарынан бу фазасы қалпақтың кесіктері арқылы өтіп, сұйық фазаға газ көпіршіктері түрінде енеді. Көпіршіктер сұйықтың бетіне тез ытқып шығады(барботаж). Көпіршіктер бу мен сұйық фаза арасында орын алатын жылу-маңыз алмасу процестерін шапшаңдатады.
Будың сұйыққа қарағанда жоғары температурасы болғандықтан, бу сұйық фазамен өзара әрекеттескенде салқындайды және одан біртіндеп сұйық фазаға келіп қосылатын тез ұшпалы құраушылар шықтанады. Осылайша ол ауыр ұшпалылармен байытылады, ал буда тез ұшпалы құраушылардың құрамы артады. Бу фазасының шықтану жылуы флегмаға беріліп оны қайнау температурасына дейін қыздырады. Флегма қайнап одан тез ұшпалы құраушы біртіндеп буға айналады. Нәтижесінде бу фазасы тез ұшпалы құраушыға, ал сұйық фаза ауыр ұшпалы құраушыға байытылады.
Көп жағдайда капсулдық қалпақшалар немесе домалақ кескінді қалпақшалар ағызу және ағын құбырының диаметрлі қарама-қарсы орналасқан жағдайда диаметрі үлкен емес бағандарда қолданылады.
Ұқсас жылу -маңызалмасу құбылыстары саптамалы бағанның беттік элементтерінде үздіксіз жүреді.
Саптамалы бағандар құрылғылардың қарапайымдылығының, дайынау арзандығының және көбікті жұмыс тәртібі кезінде гидравликалық кедергі аздығының арқасында химиялық өнеркәсіптерде кеңінен таралды (6.2 суретті қара). Құрылымы жағынан аппарат цилиндр пішіндес, іші - кесектерінің нақты өлшемдері бар инерттік материалдармен толтырылған. Бу мен сұйықтың жылу алмасу бетін неғұрлым үлкейту үшін кесектер шар, сақина пішінді не болмаса толтырмасы бар денелер түрінде жасалады.
Саптамалы баған жұмысының кемшілігі болып көлденең қиманың бойымен сұйық пен бу таралуының біркелкісіздігі табылады. Бұл біртұтас барлық бағанның жұмыс тиімділігінің төмендігіне және оның әрбір бөліктерінің түрлі тиімділіктеріне әкеп соғады. Құрылғының тиімділігінің едәуір ұлғаюы саптаманы қолдану біртіндеп сұйыққа ену: осы кезде газ көпіршіктер түрінде сұйық қабатынан ытқып шығып отырады.
6.3 Сурет - Су қыздырғышы бар саптамалы ректификациялаушы баған
Достарыңызбен бөлісу: |