Файл: Дрі Химиялы жне фармацевтикалы технологияны негізгі процестерін жіктеу. Химиялы ндірісті отайландыру.docx

Аппараттың төменгі жағы үшін болады





Мұнайды өңдеу. Көп компонентті қоспаны көптеген фракцияларға бөлу мақсатындағы ректификация үдерісінің қолданылатын ең маңызды техникалық салаларының бірі -мұнайды өңдеу болып табылады. Өңделетін өнім көлемінің өте үлкен болуына байланысты мұндай үдерістер мұнай өңдеу зауыттарында үздіксіз əрекетте жүзеге асырылады. Мұнай бір-бірінде еритін мыңдаған органикалық компоненттерден (көбінесе алканр, алкенр, циклоалкан жəне ароматтық көмірсутектер) тұратын көп компонентті қоспа. Ондағы сұйық компоненттердің қайнау температурасының диапазоны 50 ⁰C-тан 500 ⁰Cк аралығында болуы мүмкін. Мұнайды тазарту кезінде көп компонентті қоспа жеке компоненттерге бөлінбейді, фракциялық белгілі бір қайнаутемпературасы бар бөлшектік қоспаларға бөліктенеді. Өндірісте келесі мұнай фракциялары қолданылады: мұнай зауыттық газ, сығылған газ, бензин, керосин (авиациялық бензин), жеңіл жəне ауыр қазандық отын (мазут), əртүрлі жағу майлары, парафиндер жəне битумдар. Компоненттер санының көп болуына, сонымен қатар бөліктің əртүрлі қасиеттері мен талаптарға байланысты бөлу тізбектелген немесе параллель жалғанған бірнеше жүйелерде жүргізіледі (3.12-сурет). Дөрекі бөлуге арналған бас колонна. Мұнай ең алдымен құбырлы пеште қайнау температурасына дейін қыздырылады, содан кейін бас бөлгіш колоннаға беріледі. Онда оның төмен температурада қайнайтын басты фракцияға, жоғары температурада қайнайтын төменгі фракцияға жəне бүйірінен бөлініп алынатын бірнеше орташа фракцияларға (орташа қайнау нүктесімен) дөрекі бөлінуі жүреді. Бас бөлгіш колонна атмосфералық қысымда жəне колоннаның төменгі жағына су буын беру жағдайында жұмыс істейді. Соңғысы колоннадағы қоспаның қайнау температурасын төмендетеді. Нəтижесінде ректификация үдерісі салыстырмалы төмен температурада өтеді. Осыдан басқа, су буы стрипп-бу түрінде колоннаның төменгі бөлігіндегі өнім құрамынан төменгі температурада қайнайтын компоненттерді қарқынды түрде қуады, ал тұндырғышта сұйық басты өнімнен суда ерігіш қоспаларды (тұздар, т.б.) бөліп шығарады. Бөлгіш колоннаның жоғарғы жағынан (басынан) ең төменгі температурада қайнайтын мұнай компоненттерінен тұратын булы қоспа шығарылады. Ол басты конденсатор мен тұндырғышта мұнайзауыттық газға (бөлме температурасында газ түрінде болады) жəне шикі бензин фракциясына бөлінеді. Төмен температурада қайнайтын компоненттер үшін жоғары қысымдағы колонналар. Шикі бензин құрамында ұшқыш компоненттер де болады. Ол насоспен жоғары қысымдағы колоннаға айдалады, соның арқасында газ түріндегі компоненттер сұйыққа айналады. Бұл оларды ректификация əдісімен бөліп алуға мүмкіндік береді. Басты өнім сұйытылғанжəне мұнайзауыттық газдардан тұратын сұйық-газды қоспа түрінде болады. Олар бір-бірінен тұндырғышта бөлінеді. Колоннаның төменгі жағынан шығатын өнім тазартылған бензин болып табылады.

---

Орташа фракцияларды қоюлатуға арналған бүйір бөлгіш колонналар. Басты колоннаның бүйір бетінен шығарылған орташа фракциялар бүйір бөлгіш колонналарға бағытталады. Осы колонналарда ұшқыш компонентердің қалған қалдығы төменгі қайнау температурасында айдалады. Колоннаның төменгі жағынан шығатын өнім -керосин мен жеңіл мазут Бас колоннаның астынан шыққан фракция бірден ауыр қазандық отын (өндірістік қондырғылар, т.б. үшін) түрінде қолданылуы мүмкін. Оның құрамында жеңіл мазут түріндегі барлық жоғары температурада қайнайтын компоненттер болады. Жоғары температурада қайнайтын компоненттерді бөлуге арналған вакуумдық колонна. Жоғары температурада қайнайтын мұнай өнімдерін (жақпа майлар, парафиндер, битумдар) алу үшін бас колоннаның төменгі жағынан шығатын фракцияны вакуумдық колоннаға бағыттайды жəне ол сол жерде құрамдас компоненттерге бөлшектенеді. Мұндай тығындық бөлгіш колонна вакуум астында жұмыс істейді, яғни бұл өз кезегінде компоненттердің қайнау температурасын төмендетуге мүмкіндік береді. Егер бұл үдерісті атмосфералық қысымдағы ректификацияда жүргізсе, жоғары температурада қайнайтын компоненттер термиялық кокстелуге ұшырайтын еді. Вакуумдық колоннаның төменгі бөлігінен шығатын өнім битум болып табылады. Вакуумдық колоннаның бүйір жағынан жағу майлары мен əртүрлі тұтқырлықтағы парафиндер бөлініп шығады. Бүйірлік бөлгіш колонналарда оларды тағы да бір рет стрипп-бу көмегімен жеңіл ұшқыш компоненттерден тазартады. Вакуумдық колоннаның жоғарғы бөлігінде вакуумдық насос орналастырылады, ол колоннада ауа сиретілуін жасап, ұшқыш компоненттердің қалған қалдығын сорып алады. Ұшқыш компоненттер қондырғыдан өңделген газ түрінде шығады жəне факел жалынымен өртелініп тасталады.

Есептер:

1-есеп. Зат концентрациясын анықтау.

Сұйық қоспаның құрамында 71,8 % (мол.) толуол жəне 28,2 % (мол.) (СCl4) бар. Толуолдың салыстырмалы массалық концентрациясын Х (кг толуол/кг ССl4) жəне оның көлемдік массалық концентрациясын Сх-ті (кг/м3) анықтау керек.

2-есеп. Ауаның парциалдық қысымын, ауалы-булы қоспадағы будың көлемдік жəне массалық үлесін жəне оның салыстырмалы массалық концентрациясын анықтау Атмосфералық қысымдағы ауа 27 -да су буымен қаныққан. Қоспаның екі компонентін де

---

идеалды газ деп есептеп, ауаның парциалдық қысымын, ауалы-булы қоспадағы будың көлемдік жəне массалық пайыздық үлесін жəне оның салыстырмалы массалық концентрациясын анықтау керек. Атмосфералық қысым 745 мм сын. бағ. тең. Ауалы-булы қоспаның тығыздығын анықтап, оны ауаның тығыздығымен салыстыру керек.

3-есеп. Ректификациялық колоннаның негізгі өлшемдерін анықтау Метанол-су бинарлық қоспасын айыруға арналған үздіксіз ректификациялық колоннаны есептеу керек. Бастапқы қоспа бойынша колоннаның өнімділігі 5 т/сағ; төменгі температурада қайнайтын компоненттің мөлшері [% (масс.)]: бастапқы қоспада =40; дистиллятта = = 98,5; кубтық қалдықта ' =1,5. Бастапқы қоспаның температурасы, 20 º С. Бастапқы қоспа колоннаға қайнау температурасында беріледі. Колоннадағы қысым -атмосфералық. Колоннадағы будың көлемдік шығыны 1,15 м3/с; будың максимальды рұқсат етілген жылдамдығы 1,55 м/с; колоннаның жоғарғы жағындағы қалпақты табақшаның тиімділігі Мэрфри бойынша жəне колоннаның төменгі жағы үшін . Табақшалар арасындағы қашықтық Н=400 мм.

Бақылау сұрақтары:

1. Массаалмасу үдерістеріне қандай процесстер жатқызылады?

2.Ректификациялық колонна не үшін қолданылады?

3.Дистиллятор дегеніміз не?

4.Мұнай фракциясының өнімдері?

5.Ректификаця кезінде болатын процесстер?

6.Ректификациялық колоннаның материалдық және жылулық балансы қалай жүреді?

ГЛОССАРИЙ

Булану- заттың сұйық немесе қатты агрегаттық күйден газ тәрізді күйге ауысу процесі.

Сублимация (лат sublіmo -биікке көтеремін) -заттың кристалдық күйден газ тәрізді күйге ауысуы;

Буланғыштық-белгілі бір метеорологиялық жағдайда жеткілікті ылғалданған, төселген беттен мүмкін болатын ең көп булану (буландыру бетіне су беру жылдамдығы қанша үлкен болса да) шамасы.

Кебу-заттың сұйық не қатты агрегаттық күйінен газ тәрізді күйіне (буға) айналуы.

Қаныққан бу- өз сұйығымен динамикалық тепе – теңдікте болатын буды қаныққан бу деп атайды.

---

Қанықпаған бу- өз сұйығымен динамикалық тепе- теңдікте болмайтын, яғни қынығуға жетпеген буды қанықпаған бу деп атайды.

Десублимация(Deposition)-сұйықтықты айналып өтіп, заттың газ тәріздес күйден қатты затқа өтуінің физикалық процесі.

Абляция -еру, булану, сыну арқылы мұздықтың кішіреюі.

Меншікті булану жылуы (r) -сұйықтың бірлік массасын қайнау температурасында буға айналдыруға қажетті жылуды айтады.

Транспирация -өсімдіктің суды буландыруы.

Аппарат - процесті жүзеге асыратың құрылғы (қондырғы).

Араластыру - сусымалы, сұйық және газ тәрізді орталарды тығыз жанасуға

келтіру процесі.

Әртекті жүйе -екі және оданда көп фазалардан құралған жүйе(жабдықталуы керек).

Барботер -аппарат түбiне орнатылған көп тесiктi сақиналы немесе ирек құбыр.

Престеу процесі - материалдарды қысыммен өңдеу.

Процестің жылдамдығы -процесс нәтижесінің уақыт бірлігіне қатынасы.

Процестің қарқындылығы -процес жылдамдығының аппараттың бетіне

қатынасы.

---

Сұрыптау процесі - сусымалы қоспаларды әртүрлі фракцияға ажырату.

Сүзу процесі - қатты бөлшектерді ұстап қалатын, ал сұйықты өткізіп жіберетін кеуекті бөгеттер жәрдемімен суспензияларды ажырату.

Суспензия -сұйық оның ішінде қатты бөлшектер таралғаннан пайда болған

әртекті жүйе.

Көбік -сұйық және оның ішінде газ көпіршіктері таралғаннан пайда болған әртекті жүйе.

Ұсақтау -механикалық күштердің әсерімен қатты денелерді бөлу процесі.

Тұндыру -әртекті жүйелерді ауырлық күштiң әсерiнен ажыратуы.

Шаң (түтіндер) -газ және оның ішінде қатты бөлшектер таралғаннан пайда болған әртекті жүйе.

Центрифугалау - сұйық әртекті жүйелерді ортадан тепкіш күш әсерімен ажырату.

Эмульсия -бір сұйық ішінде онымен араласпайтын екінші сұйық бөлшектері таралғаннан пайда болған әртекті жүйелер.

Ұсату -кенді байыту алдында онын ірі кесектерін белгілі мөлшерге дейін (сепкілдігіне байланысты) ұсату үшін жүргізіледі.

Араластыру (Хеширование; hashing) -тез іздестіру мен кестелік түрлендіру мүмкіндігін жасақтайтын кестені ұйымдастыру әдісі.

Қатты дене -қалпы тұрақтылығымен, және затты құраушы атомдардың тепе-теңдік жағдайының маңайындағы аз тербелісі түріндегі жылулық қозғалысымен, сипатталатын заттың агрегат күйі.

Материал -қажетті жағдайда пайдаланылатын зат немесе заттар қоспасы.

Жинақтау (Комплектирована; complexing) -пайдаланушының мақсатына сәйкес келетін дербес компьютердің нақты түзілімін қалыптастыру; көп машиналы және көп программалы кешендерді құрастыру.

Коллоидтар (грек. kolla -желім және eіdos -түр) -бөлшектерінің мөлшері 10–7 – 10–5 см болатын жоғары дисперстік (микрогетерогендік) жүйелер.

Ұнтақ -фармакология өндірісі шығаратын, бір немесе бірнеше ұсақталған заттардан тұратын дәрілік қалыптар.

Аморфты (гр. amorphos -пішінсіз) -аморфты -қасиеттері кристалды қалыпқа жетнеген қатты заттар (шыны, табиғи және жасанды полимерлер). Олардың физикалық қасиеттері әр түрлі бағытта бірдей болып келеді.

Кристалл (гр. Krystallos -мұз; мөлдіртас) -атомдары, иондары не молекулалары кеңістіктік жақтар мен кристалдык торлардың геометриялық заңдылықтарына сәйкес реттеле орналасқан қатты дене.

Пневматикалық құрал (Пневматический инструмент) -пневматикалық жетегі бар құрал.

Технология -табиғи шикізаттардан өндіріс құралдарын және тұтынушылық өнімдерді алуға бағытталған үнемді тәсілдер мен процестер туралы ғылым.

---