Тема 6


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Дәріс 6Сұйықтарды айдау Жоспар:Жалпы мәліметАйдау түрлері.Айдаудың арнайы түрлері Жалпы мәлімет. Бір түрлі қоспаларды, екі немесе одан да көп ұшатын компоненттен тұратын сұйықтықтарды бөлудегі кең тараған әдістердің бірі – айдау (дистиляция және ректификация)Кең мағынада айдау процесі, бөлінетін қоспаларды жарым-жартылай буландыру және бір рет немесе бірнеше рет буды суға айналдырғанда түзілетін будың жүзеге асуы. Буды суға айналдыру нәтижесінде сұйықтық алады және оның құрамы бастапқы қоспа құрамынан ерекшелінеді.Егер бастапқы қоспа ұшатын және ұшпайтын сыңарлардан тұрса, онда оны сыңарларға булау арқылы бөлуге болады. Бүкіл сыңарларды ұшатын және басқа қасиеттерге иелерді әр түрлі қысым буында қоспаларды айдау арқылы бөледі. Әр түрлі ұшатын сыңар қоспаларды айдау арқылы бөлу белгілі бір температурада өтеді. Жай түрде бастапқы қоспа екі сыңардан тұрады және тек қана екі компоненттен тұрады. Бастапқы қоспаға қарағанда айдау нәтижесінде алынатын бу үлкен көлемде жеңіл ұшатын немесе төмен қайнайтын (ТҚ) болып табылады. Айдау процесі нәтижесінде сұйық фазалар бірігеді, ал булық фазалар байытылады. ТҚ- буланбаған сұйықтық құрамы қиын ұшатын немесе жоғары қайнайтын сыңарлардан (ЖҚ) тұрады.Бұл сұйықтық қалдық деп аталады, ал булану сыңар нәтижесінде алынған сұйықтық – дистиллят немесе ректификат деп аталады. НК- булану фазасының байыту сатысы бірдей жағдайда айдау түріке байланысты. Айдау түрінің принципиальды екі түрі бар:жай айдау (дистиляция) және ректификацияЖай айдау ол- бір ретті бөлікті сұйық қоспаны буландыру процесі және конденсация нәтижесінде түзілген булар. Жай айдау тек қоспаларды бөлуге ғана арналған. Әдетте оны тек алдын-ала дөрекі қоспаларды бөлуге және қиын қоспаларды қажетті емес қоспалардан тазартуға қолданылады. Жай айдаудың бірнеше түрлері белгілі: фракциялық, дефлегмациялық, су буымен айдау т.б. Айдау процесі периодты немесе үздіксіз жүзеге асады. Сұйық қоспаларды сыңарлаға толығымен бөлу ректификация арқылы жүзеге асады.Ректификация- ұшатын сұйықтықты гомогнеді қоспаларды екі жақты масса және жулукөлемді аралық тепе-тең емес сұйықтың булық фазамен бөлу процесі. Олар әр түрлі температурадан болады. Бөлу бағаналы аппаратта бір немесе көп контакты фаза арқылы өтеді. Әр контактіде сұйықтықтың көбінесе ЖҚ конденсирленеді және ол сұйықтыққа айналады.Сыңарлардың аралық фазаларда алмастырылуы соңында бу алуға мүмкіндік береді және олар таза ТҚ болады. Бұл калоннаның жоғпры бөліктері арқылы шығатын булар конденсациядан кейін бөлек аппараттарда дистилят немесе ректификат және флегма суықтықтарын береді.Колонка астынан суйықтық шығады және ол өзімен таза ЖҚ-ны көрсетеді –қалдық (төмеңгі зат). Қалдықтың қалғаның колонаның төмеңгі бөлігінде буландырады. Фракциялық айдау. Айдауды айдау кубында болатын сатылы буландыру арқылы өткізеді.Түзілетін булар конденсирленеді. Процесс периодты және үздіксіз тәсілмен жүзеге асады.Егер процесс периодты өткізілсе, ондағы кубтағы суйықтықтың құрамының ТҚ- азаяды. Сонымен қатар, уақыт бойынша дистилят құрамы да өзгереді және ол ағу процесінің нәтижесінде белгілі мөлшерде ТҚ-мен қосылады. Осыған байланысты, әр түрлі құрамнан тұратын дистиляттяң бірнеше фракциясын алады. Нәтижесінде әр түрлі құрамды өнім алу арқылы өткізілетін жай айдау фракционды айдау деп аталады.Периодты өткізілетін фракционды қоспада бұрыңғы (ХІІ-8-сурет) айдау кубы артады да қайнауға дейін жеткізеді. Бұларды конденсаторлы холодильникке апарады. Дистилляттың фракциялары қараушы фонарь арқылы бөлек жинақтарға түседі. Операция біткеннен кейін қалдықты кубтан төгеді және оған қайтадан бөлінетін қоспаны құяды. Дефлегмациялық айдау.Айдауда қоспалардың бөлу сатысын жоғарлату үшін дефлегмация жолымен дистиллят қолданылады. Сурет-ХII-9. Булар айдау кубы арқылы дефлегматор арқылы түседі. Олар онда конденсирленеді. Бұдан ЖҚ конденсирленеді және алынған сұйықтық кубқа төгіледі. Жалған ТҚ булары конденсатор-тоңазытқышқа-ке жіберіледі және бұнда толығымен конденсирленеді. Дистиллят жинаққа жиналады. Операция бітуін кубтағы суйықтықтың айдау температурасы арқылы қадағалайды және ол қалдық құрамына тең керек. Ақырғысы штуцер арқылы кубта бөлінеді. Су буы арқылы айдау.Егер бастапқы қоспа компоненттері суда бөлінбейтін болса, онда оны қосымша компонент ащы бу ретінде кубқа жібереді. Сурет-XII-10. Бастапқы қоспа рубашка арқылы жылытылады және саңырау булы кубқа жіберіледі. Барбатер арқылы куб ішіне ащы бу жіберіледі. Қоспалардың булану нәтижесінде түзілген булар конденсатор-тоңазтқышқа барады. Бұнда түзілген конденсат қараушы фонар арқылы бөлу сеператорына келеді. Сеператор астынан су бөлінеді, ал суда ерімеген жеңіл компоненттер жинағыш арқылы үстінен төгіледі. Бұл айдау тепе-тең емес жағдайда айдайды. Бұнда өткір бу екі рольде болады: 1.жылутасымалдағыш агент және 2. қайнау температурасын төмендету кезінде. Инертті газ арқылы айдау.Қоспа айдауында кейде сулық будың орнына инертті газдарды қолданылады. Мысалы, азот, көміртегі оксиді және тағы басқалар. Бұл әдіс булану температурасын төмендетуге көп мүмкіндік береді және ол жылу берудің коэфициентінің күрт төмендеуіне әкеледі. Сонымен қатар, газдың булану конденсациясының тұман түзілуімен жүреді. Бұл қоспаларды бөлуді қиындатады.Тепе-тең айдау. Бұл айдау процесі айдау химиялық мұнай өндірісінде қиын қоспаларды алдын-ала бөлуде қолданылады. Сурет-ХII-12. Бастапқы қоспа жылытылады және түтікті пеште буланады. Процесс сонына дейін булар буланған сұйықтық қосылып тепе-теңдікке әкеледі. Қалыпты температураға келгеннен кейін бу мен сұйықтықтың қоспасы дроссельді бұранда арқылы сеператорға келеді. Сеператор одан буланған булардан буланбаған сұйықтық бөлінеді. Бұл процессте қоспалар тоқты бөлінбейді. Сондықтан алынған өнім келесі ректификациядан өтуді қажет етеді. Молекулалық айдау. Бұл әдіс қоспалардан қымбат тұратын компонентті бөлу кезінде қолданылады және ол вакумдарда өтеді. Бұл процесс арнайы аппаратураларды қажет етеді. РектификацияРектификация принципі: бір түрлі қоспаларды компонентке бөлудің жоғары сатыларының бірі – ректификация.Ректификация - өту жолының диаграммасын t-x-у (сурет-XII-13) көруге болады.Бұл жолымен жоғары концентрациялы компонентті сұйық және булық фазаны алуға болады. Бірақ бұл алынған фаза көлемі жағынан бастапқы қоспадан аз болады және бұның ең үлкен ерекшелігі олжылудың сыртқы ортаға көп бөлінуі болып табылады. Екі сыңарлы қоспаларды бөлудегі ректификация жүйесінің орнатылуы.Үздіксіз әрекет ететін қондырғылар (XII-14-сурет) арқылы үздіксіз әрекет ететін және өндірісте кеңінен қолданылады. XII-14-суретте ректификационды колонаның жұмыс істеуі көрсетілген.Ректификационды колонна цилиндрлі корпустан тұрады. Оның ішінде тарелкалы және қондырмалы түрдегі контактылар орналасқан колонканың астынан үстіне қарай булар жылжиды. Олар аппараттың төмеңгі бөлігіне колонканың сыртында орналасқан қайнатқыштан алынады. Бу табақшаның төменгі жағына өтеді, бұл табақшаны 1-ші деп нөмірлейміз. Периодты әрекет ететін қондырғылар(XII-15-сурет). Бұндай қондырғылар аса үлкен емес маштабты өндірісте қолданылады.Бастапқы қоспаны қайнатқышпен жабдықталған кубқа еңгізеді. Қоспа қыздырылып түзілген бу табақшаға түсіп жоғары көтеріліп, ТҚ байытылады. Колоннадан шыққан бу дефлегматорда бөліктеп немесе толығымен конденсирленеді. Толық конденсацияланған жағдайда бөлгіште флегма мен дистиллятқа бөлінеді. Флегма қайта колоннаға байыту үшін жіберіледі. Ал дистиллят суытқышта суытылып жинағышқа соңғы өнім ретінде жиналады. Процесс қайталанады. Айдаудың арнайы түрлері. Қайнау температуралары жақын компоненттерді бөлу қиындыққа соқтырады. Азеотропты қоспаларды бөлуде бөлінетін қоспаға бөлуші агент деп аталатын қосымша компонентті қосу арқылы бөлу әдісі тиімді. Оны қосқанда төмен қайнайтын компоненттің ұшқыштығы мен белсенділік коэффициенті жоғары қайнайтынға қарағанда артып, қоспаның бөлуін жеңілдендіреді. Бөлуші агент арқылы ректификацияны өткізу экстрактивті және азеотропты ректификацияның жалпы белгілері. Олар бір-бірінен ерекшелінеді. Азеотропты ректификацияда бөлуіші агент бастапқы қоспаның компоненттерімен азеотропты қоспа түзеді, ол колоннадан дистиллят ретінде шығады. Экстрактивті ректификацияда бөлуші агент бастапқы қоспа компоненттеріне қарағанда төмен ұшқыштыққа ие болуы керек және олармен азеотропты қоспа түзбеуі қажет. Ол колоннадан кубтық қалдық ретінде шығарылады. Айдаудың арнайы түрінің бірі молекулалық дистилляция.

Приложенные файлы

  • ppt 26575198
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий