Сабақ жоспары: Тарелкалы және контакталы құрылғылардың кострукциясы және қолдану аймағы

Күні ______________

Тобы ____________

Сабақтың тақырыбы: Тарелкалы және контакталы құрылғылардың кострукциясы және қолдану аймағы

Құзыреттілік:

Ақпараттық: Тарелкалы және контакталы құрылғылардың түрлері және конструкциясы туралы ақпарат беру.

Коммуникативтік: Тарелкалы және контакталы құрылғылардың түрлері және конструкциясы туралы ұғымдары білімдерін қалыптастыру.

Мәселелерді шешу: Қондырғының негізгі құрылымды элементтері туралы ақпаратты нақтылап оқу процесін ұйымдастыру, қондырғының негізгі құрылымды элементтері жайында білімге заңдылық талап қою.

Сабақтың түрі: Дәстүрлі сабақ

Қолданылатын технология: бағыт бағдар бере отырып нәтижеге жету, АКТ, тест.

Қолданылатын құрал жабдықтар: Компьютер, мультимедиялық тақта, электрондық оқулық, оқулық, қосымша материалдар.

Сабақтың барысы:

1.Ұйымдастыру бөлімі.

- Амандасу. Сабаққа әзірлеу. Түгелдеу.

- Үй тапсырмасын тексеру.

1. Айдау процессі дегеніміз не?

2. Ректификациялық айдау процессі

3. Ректификациялық колоннасының конструкциясы

4. Ректификациялық колонналарының түрлері

2. Жаңа сабақты түсіндіру.

3. Бекіту сұрақтары.

4. Үйге тапсырма.

5. Бағалау.

2. Табақшалы колонналар

Табақшалы колонналар абсорбция, экстракция, т.б. процестерінде жиі пайдаланылады. Бірақ қоспаның бөлінуі көп табақша санын қажет ететін жағдайда, насадкалы ректификациялық колонналар пайдалану тиімдірек. Практикада бір немесе екі табақшасы-насадкалы болып келген табақшалы ректификациялық колонналар кездеседі. Мұндай насадкалы табақшалар отбойниктің қызметін атқарады, бірақ олардың да бетінде ректификация жүреді. Насадкалы колонналардың жұмысының сапалығы олардың аз гидравликалық кедергісіне байланысты.

Абсорбциялық процестерді жүзеге асыратын аппараттарды абсорберлер деп атайды.Абсорбция процесі фазалардың жанасу бетінде өтетін болғандықтан, абсорберлердегі сұйықпен газдың арасындағыжанасу беті үлкен болуы керек. осы беттің түзілу тәсілдеріне байланысты абсорберлерді шартты түрде төмендегі түрлерге бөлуге болады:

1. бетті және қабықшалы;

2. насадкалы;

3. барботажды (табақшалы); 

4. шашыратпалы.

Төмендегі қрастырылатын аппараттың көпшілік түрлері басқа масса алмасу процестерін (ректификация, экстарция және т.б.) өткізуге қолданылатынын айта кету керек.

Сурет 1 - Беттік абсорберлер

Бетті абсорберлер жақсы еритін газдарды (мысалы, HCl–ды сумен) сіңіруде қолданылады. Мұндай аппараттарда қозғалмайтын немесе өте жай қозғалатын сұйық бетінен газ өтеді. Абсорберлерде газбен сұйықтың жанасу беті аз болғандықтан, бірнеше аппарат тізбектеліп жалғанады да, газбен сұйық бір–біріне қарама–қарсы бағытты ағында өтеді. Сұйық бір аппараттан екінші аппаратқа өздігінен ағуы үшін кейінгі аппараттар бұрынғысынан төмендеу орналасады. Абсорбция процесіндегі жылуды бөліп алу үшін аппараттың ішіне сумен суытылатын ирек құбыр орнатады.

С урет 2 - Пластиналы абсорбер:

1–газ және абсорбент өтетін канал;

2–суытатын су өтетін канал

Пластиналы абсорбер. Екі канал жүйесінен құралады: қимасы үлкен канал (2) арқылы бір–біріне қарама–қарсы ағында газ және абсорбент, ал қимасы кіші кана берік және жылу өткізгіш материал графиттен жасалады.
Бетті абсорберлер үлкен және олардың тиімділігі аз, сондықтан кем қолданылады.

Қабықшалы абсорберлер беттік абсорберлерге қарағанда тиімділеу және ықшамды. Бұл аппараттардың төмендегі түрлері болады:

1. құбырлы; 

2. жазық параллельді немесе тімсенді насадкалы;

3. сұйық қабықша жоғары өрлеп қозғалатын.

Сурет 3 - Құбырлы абсорбер

Құбырлы абсорбер құрылымы бойынша тік қаптама құбырлы жылу алмастырғыштарға ұқсас. Абсорбент жоғарғы құбыр торына (1) беріліп, құбырларға (2) таралады да, солардың ішкі бетімен жұқа қабықша, күйінде төмен қарай ағады. Газ құбырлармен төменнен жоғары қарай қабықша бағытына қарсы өтеді. Құбырлар арсындағы кеңістік бойынша суытатын су немесе басқа сұйық өтеді.

С урет 4 - Жазық параллель насадкалы абсорберлер:

1–тімсемді насадка; 2–таратушы құрылғы.

Жазық параллель насадкалы абсорберлер әртүрлі материал–дардан (металл, пластмасса және т.б.) жасалған тік тімсендерден (1) немесе қатты керілген маталардан құралады. Абсорбердің жоғары жағына тімсемді накладканың екі жағын біркелкі сұйық қабықшасымен қамтамасыз ететін сұйықтандыратын таратушы құрылғы (2) орналастырылған.

С урет 5 - Насадкалы абсорбер:

1–цилиндрлі корпус; 2–насадка;
3–сұйық тарататын құрылғы;
4–таяныш тор; 5–насадка қабаттары арасындағы сұйықты қайта таратушы;
6–гидравликалық қақпа (затвор); 7–тор.

Әртүрлі пішінді қатты денелермен – насадкалармен толтырылған тік колонналы абсорберлердің құрылымы қарапайым болғандықтан өндірісте кеңінен қолданылады. Насадкалы колонналарда насадкалар (2) газ және сұйық өтетін таяныш торларға (4) орнатылады. Колоннаның жоғары жағынан арнаулы таратушы (3) арқылы сұйық шашыратылып беріледіде, насадкалы денелердің бетін сұйықтандырып, төмен қарай ағады. Дегенмен, насадканың барлық биіктігі бойынша колонна қимасындағы сұйық бірдей таралмайды (колонна орталығынан қабырғаға қарай ағады). Осының нәтижесінен насадкалар беті жақсы сұйықтанбайды. Диаметрі үлкен колонналардағы насадкалардың жақсы сұйықтануы үшін оларды биіктігі 2–3м қабаттармен (секциялармен) орналастырылады. әр секцияның (ең төменгісінен басқаларының астына сұйықты қайта таратушылар (5) орнатады. Газдың үлкен жылдамдықтарда насадка көтеріліп кетпеу үшін тор (7) қойылады.

Сұйық тарататын құрылғылар әртүрлі болады. Насадкалар тиімді жұмыс істеуі үшін олар төмендегі талаптарды қанағаттандырулары тиіс:

1. көлем бірлігіндегі беті көп;

2. сұйықпен жақсы сұйықтануы (дымқылдануы);

3. газ ағынына гидравликалвқ кедергісі аз;

4. сұйықты біркелкі таратуы;

5. сұйықтың және газдың химиялық әрекетіне берік;

6. меншікті салмағы аз

7. механикалық беріктігі жоғары

8. арзан.

Бұл көрсетілген талаптарды толық қанағаттандыратын насадкалар жоқ. Мысалы, меншікті беті көбейту аппараттың гидравликалық кедергісін арттырады. өндірісте пішіндері мен өлшемдері әртүрлі насадкалар қолданылады. Насадкалар әртүрлі материалдардан (керамика, фарфор, шыны, болат, графит және т.б.) жасалынады.

1–ретсіз орналасқан Рашиг

сақиналары;
2–ретті орналасқан крестті

бөгеті бар сақиналар;

3–Гудлоу насадкасы;
4–Паль сақинасы;

С урет 6 - Табақшалы абсорбер

құрылымы

1 - тұрқа;

2 - тамшы ұстағыш;

3 - табақша;

4 - люк;

5 - тіреуіш.

Ағындар:

I – қанықпаған абсорбер;

II – құрғақ газ;

III – шикі газ;

IV – қаныққан абсорбер.

Насадка ретінде колоннаға ретсіз салынған немесе кварцтың түйіршіктері де пайдаланылады. Дегенмен, кейбір кемшіліктеріне байланысты (меншікті беті аз, гидравликалық кедергісі жоғары) түйіршікті насадкалар қазір кем қолданылады. Табақшалы абсорбер – бұл вертикальды аппарат, оның тұрқасының жоғарғы бөлігінде 2 тамшы ұстағыш орнатылған, ол газ ағынымен абсорбентті алып кету қаупінен қорғайды. Газ ағыны және абсорбенттің жанасуы бір немес басқа құрылымдағы 3 жанасу құрылғыларында өтеді. Абсорбердің ішкі құрылғыларын жөндеу және монтаждау жұмыстарын жүргізу үшін 4 - 5 табақша сайын шартты диаметрі 450 мм аспайтын 4 люк-баспалдақтар орнатылады. Абсорбердің төменгі бөлігі 5 тіреуге пісіріліп отырғызылады.

Насадкалы абсорбер жоғарғы бөлігі қалпына келтірілген абсорбентті 2 таратқышпен жабдықталған. Себілетін немесе реттеуші насадка қабаты 4 тіреу торына тіреледі. Насадканы тиеу және қайтадан түсіру үшін 5 және 7 люктер қолданылады.

3. Бекіту сұрақтары:

1. Табақшалы колонналары

2. Беттік абсорберлер құрлымы

3. Пластиналы абсорберлер құрлымы

4. Құбырлы абсорберлер құрлымы

5. Жазық параллель насадкалы абсорберлер құрлымы

6. Табақшалы абсорберлер құрылымы

4. Үйге тапсырма: Конспект жазу. Табақшалы абсорбердің сызбасын сызу.