А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Пульсаційний апарат

Конструкція пульсаційних апаратів передбачає жорстке закріплення пристроями, насадки) всередині апаратів, а пульсації імпульси надходять в них від автономних генераторів коливань, які називаються пульсаторами. Як робоче тіло при створенні пульсаційних коливань зазвичай використовують газ (повітря), а в якості пульсаторів найбільш широке, в тому числі і промислове, застосування знайшли золотникові розподільні механізми, що чергують подачу стисненого повітря в пульсаційну камеру апарату і викид відпрацьованого повітря з пульсацією ної камери. Завдяки тому, що самі пульсації апарати не мають будь-яких рухомих деталей і не вимагають обслуговування, вони знайшли широке застосування, особливо в радіаційної хімії.

У пульсаційних апаратах застосовуються пульсатори різного виду: поршневі (плунжерні), мембранні, сильфонні і пневматичні.

Схема екстрактора з пульсаційним перемішуванням. | Пульсаційний екстрактор Токарєва і Ласкорнна. До переваг пульсаційних апаратів відносяться: відсутність рухомих частин в робочому середовищі, конструктивна простота і надійність в роботі.

Створення широкого асортименту пульсаційних апаратів стало можливим в СРСР тому, що було знайдено вдале рішення схеми пульсації і конструкції пульсатора.

Отже, області застосування пульсаційних апаратів в хімічній технології досить різноманітні, причому перелік їх може бути значно розширений.

Витікання рідини. т Ф рми посудини. Дно посудини може бути розташоване і вище вихідного отвору (1 - 33 б. Такий пристрій є прикладом автоматично чинного пульсационного апарату. Апарат Хіггінса. За таким же принципом працює пульсаційний апарат (рис. 93), в якому корпус виконаний з боросилікатного скла діаметром 50 8 мм. Усередині корпусу є п'ять перфорованих тарілок, на яких знаходиться шар кульок з нержавіючої сталі діаметром 1 6 мм з товщиною шару 6 4 мм. Зверху кульок розташований шар смоли висотою 25 4 мм. Кульки виключають забивання отворів на тарілках. Відстань між тарілками одно 88 9 мм.

Розроблений в Радянському Союзі комплекс пульсаційних апаратів в великій мірі позбавлений зазначених недоліків. Головною перевагою цієї апаратури є повна відсутність рухомих частин в робочій зоні, що дає можливість досить надійно герметизувати апарати і звести до мінімуму ремонтні роботи.

Звідси ясно що при створенні пульсаційних апаратів питань конструювання і розрахунку пульсаторів і пульсаційних систем повинна приділятися значна увага. Більш того, розвиток пульсаційної апаратури як напрямки якийсь час гальмувалося відсутністю достатньо надійних і до певної міри універсальних пульсаторів, в однаковій мірі придатних для апаратів різної висоти наливу, що відрізняються не тільки конфігурацією, призначенням, а й робітниками параметрами, гідродинамічної обстановкою і фізико-хімічними властивостями робочих реагентів.

Конкретні завдання, що виникли при створенні різних пульсаційних апаратів, зажадали розробки теорії і розрахунку пульсаторів і пульсаційних систем з ЗРМ.

Горизонтальний автоклав з п'ятьма БПУ. Починаючи з 1960 р в СРСР стали застосовувати пульсації апарати[85], В яких низькочастотні коливання суспензії генеруються пульсатором, розташованим поза апарату. Крім того, коливальний рух середовища в апараті доповнюється відцентровим, спіральним або циркуляційним, створюваним насадками - перетворювачами, встановленими всередині апарату.

В даний час знаходиться в експлуатації близько 1000 пульсаційних апаратів. Річна економія від їх застосування становить мільйони рублів.

З (3) видно, що в пульсаційних апаратах навіть при невеликих ін-інтенсивність пульсацій 1 частота зіткнень зростає в ступені 2 + 2 а отже, зростає і швидкість коалесценції крапель.

Наступна стадія - нейтралізація - проводиться також в пульсаційних апаратах колонного типу 6 обігріваються гарячою водою. Реакційна маса з приймальні ємності /і нейтралізуючим розчин з проміжної ємності /прямоточно подаються дозувальним насосом 2 у нижню секцію колони 6 обладнаної зворотним конденсатором 4 і розділовим посудиною 5 для відділення водної фази. Пари азеотропной суміші води і розчинника конденсуються і в посудині 5 поділяються. Потім на випарнику 8 проводиться отгонка розчинників.

Пульсаційний екстрактор. Поряд з ультразвуковою апаратурою все більш широке застосування знаходять пульсації апарати. Пульсація рідини створюється внутрішнім джерелом, наприклад за допомогою будь-якого елементу, що коливається в рідини, або зовнішнім джерелом - шляхом установки переривника потоку на вході рідини в апарат або мембрани, пов'язаної з вібратором. Пульсаційне обладнання застосовується для різних процесів масообміну.

Слід зазначити, що згаданий вище розмір колон не є межею для пульсационного апарату.

У розділах екстракційне і сорбційне облад - нання висвітлюється стан і перспективи використання пульсаційних апаратів, результати гідродинамічних досліджень колон, пропоновані методики розрахунку, оптимізація і моделювання. Велику увагу приділено досвіду промислового освоєння екстракційного та сорбційного обладнання в різних процесах хімічної, нафтохімічної та інших галузях народного господарства.

Тиск повітря, що подається на пульсацію, є основним параметром, що визначає інтенсивність роботи будь-якого пульсационного апарату з пневматичним пульсатором.

Схема установки депарафінізації дизельного палива на. У схемах деяких установок карбамідної депарафі-нізації замість центрифуг для поділу суспензії застосовують фільтри, гідроциклони або пульсації апарати.

В даний час пневматичні пульсатори з ЗРМ використовуються практично у всіх дослідно-промислових і промислових пульсаційних установках, забезпечуючи безперебійну роботу пульсаційних апаратів різного цільового призначення.

Подальше використання енергії коливального руху рідини для створення необхідної гідродинамічної обстановки в апараті відбувається завдяки спеціальним перетворювачів імпульсів, що є основними конструкційними елементами пульсаційних апаратів.

У роботі[53]наведені також дані про залежності утримуючої здатності і граничної продуктивності від інтенсивності пульсацій і кута нахилу напрямних лопаток, про швидкість коалесценції крапель, поперечної нерівномірності і подовжньому перемішуванню, а також ефективності екстракційних пульсаційних апаратів з насадкою КРІМЗ.

Згодом були розроблені інші конструктивні варіанти ЗРМ ( як для горизонтальних, так і вертикальних апаратів): пульсатор з розподільними вікнами на диску ротора з діаметром вихідного отвору 100 мм; двотактний пульсатор діаметром 60 мм, що забезпечує два циклу пульсації за один оборот ротора ЗРМ; пульсатор коркового типу діаметром 25 мм для невеликих пульсаційних апаратів і інші.

Екстракційна установка з пневмати -[IMAGE ]Тарілка типу чеський системою пульсації КРІМЗ.

На рис. 248 показаний вібраційний екстрактор. Як і в пульсаційних апаратах, важка ТФ і легка ЛФ фази рухаються противоточно.

Як робоче тіло при створенні пульсаційних коливань зазвичай використовують газ (повітря), а в якості пульсаторів найбільш широке промислове застосування знайшли золотникові розподільні механізми. Завдяки тому, що самі пульсації апарати не мають будь-яких рухомих деталей і не вимагають обслуговування, вони знайшли широке застосування, особливо в радіаційної хімії. 
Технологія крапельної нейтралізації і промивання в режимі вібропульсаціонного впливу розроблена для фосфоровмісних[192]і складноефірних[133, 177]пластифікаторів. Крім того, застосування пульсаційних апаратів дозволяє здійснити нейтралізацію і промивку в одному апараті. У цьому випадку в верхню частину колони надходить промивна вода, в середню частину, колони - водний розчин лужного агента, а в нижню - кислий ефір. Нейтралізацію ді (2-етилгексил) фталата рекомендується проводити при 70 - 90 С, навантаженні по ефіру 4000 кг /(м2 - ч) і інтенсивності вібропульсаціонного впливу (твір амплітуди коливань насадки типу ГИАП на частоту коливань) - 1200 - 1500 мм /хв.

Витікання рідини. Швидкість витікання w2 залежить тільки від висоти (напору), але не від форми посудини. Такий пристрій є прикладом автоматично чинного пульсационного апарату.

Однак, внесок їх вартості в загальні експлуатаційні витрати невеликий. У більшості випадків енергетичні витрати в пульсаційних апаратах навіть менше, ніж в традиційних, що найбільш помітно при перерахунку їх на одиницю продукту.

Функцій відгуку. Повне виключення застійних зон може бути досягнуто в інтенсифікованих апаратах при рівномірному опроміненні енергією потоків рухаються фаз. Вказаній вимозі краще за інших відповідають вібраційні і - в меншій мірі - пульсації апарати, в яких енергія, що підводиться до потоку, розподіляється рівномірно по перетину.

Найбільш прогресивним типом колонних екстракторів з зовнішнім підведенням енергії на даний момент є колони з вібруючими перфорованими тарілками. Вони економічніше пульсаніокних екстракторів за енерговитратами; в них на відміну від пульсаційних апаратів коливальний рух здійснює пакет (або пакети) перфорованих тарілок, а не стовп рідини. Якщо врахувати, що в апаратах промислових розмірів вага стовпа рідини на порядок більше ваги пакета тарілок, то стане очевидним, що інерційні навантаження в вібраційному екстракторі значно менше, ніж в пульсації-ному. Розроблені та застосовуються в промисловості більш складні конструкції пульсаційних і вібраційних колон зі зниженими (компенсовані) інерційними навантаженнями.

Пульсаційні колони. Найбільш прогресивним типом колонних екстракторів з зовнішнім підведенням енергії на даний момент є колони з вібруючими перфорованими тарілками. Вони економічніше пульсаційних екстракторів за енерговитратами; в них, на відміну від пульсаційних апаратів, коливальний рух здійснює пакет (або пакети) перфорованих тарілок, а не стовп рідини. Якщо врахувати, що в апаратах промислових розмірів вага стовпа рідини на порядок більше ваги пакета тарілок, то стане очевидним, що інерційні навантаження в вібраційному екстракторі значно менше, ніж в пульсаційному.

Було запропоновано[70]застосовувати для розділення суспензій пульсацію. Проведені в лабораторних умовах досліди по відстоюванню комплексу-сирцю (отриманого при використанні спирті-водного розчину карбаміду) від дизельного палива в пульсаційному апараті показали ефективність цього способу. У дослідженому інтервалі інтенсивності (частота 150 - 200 хв - амплітуда 10 - 20 хв) пульсація значно прискорює розшарування суспензії. Зміна параметрів пульсації не робить істотного впливу на хід процесу.

У той же час в апараті без секціонувальних перегородок при аналогічних швидкостях рідини ля змінюється від 1 6 до-7. Отримані результати свідчать про те, що ковпачки, що виконують роль гідрозатворів, дають високий секціонуючою ефект і можуть бути з успіхом використані в вібраційних, а також пульсаційних апаратах.

Накладення на потік емульсії спрямованих пульсацій повідомляє краплях води енергію, достатню в ряді випадків для злиття їх між собою, при цьому частота зіткнень істотно збільшується. Застосування пульсацій заданої інтенсивності підвищує керованість процесами дроблення і коалесценції крапель і дозволяє вибрати оптимальний режим поділу емульсії в залежності від її фізико-хімічних властивостей і геометричних розмірів внутрішніх пристроїв пульсационного апарату.

Конструкція пульсаційних апаратів передбачає жорстке закріплення пристроями, насадки) всередині апаратів, а пульсації імпульси надходять в них від автономних генераторів коливань, які називаються пульсаторами. Як робоче тіло при створенні пульсаційних коливань зазвичай використовують газ (повітря), а в якості пульсаторів найбільш широке, в тому числі і промислове, застосування знайшли золотникові розподільні механізми, що чергують подачу стисненого повітря в пульсаційну камеру апарату і викид відпрацьованого повітря з пульсацією ної камери . Завдяки тому, що самі пульсації апарати не мають будь-яких рухомих деталей і не вимагають обслуговування, вони знайшли широке застосування, особливо в радіаційної хімії.

У збірнику представлені доповіді Другого всесоюзного семінару по пульсаційної техніці. Розглядаються теоретичні та практичні питання пульсаційної апаратури - нова галузь хімічного аппаратуростроенія. Наведені приклади розрахунку і конструювання пульсації-ційних перемішують, відцентрово-інерційних-них насосів, фільтрів-згущувачів та іншої, апаратури. Розглядаються колонні пульсації апарати і їх практичне застосування для очищення стічних вод і інших цілей. Показано застосування вібраційних апаратів-для інтенсифікації процесів хімічної технології. Книга призначена для хіміків, хіміків-технологів, інженерів.

Найбільш прийнятний перепад тисків нафтового газу, що дозволяє здійснювати його низькотемпературну очищення, становить 1 3 - 1 6 МПа. Для підвищення тиску попутного газу можна використовувати компресорну станцію, але тоді процес осушки стає нерентабельним. Зазначений, дуже малою, перепад тисків практично виключає можливість реалізації традиційної схеми низькотемпературної сепарації (НТС), заснованої на ефекті дросселирования. Розширювачі іншого роду, з більш високим температурним ККД (турбодетан-дери, хвильові детандери, пульсації апарати) дуже складні і ненадійні в експлуатації, особливо в польових умовах. Тому для осушування нафтового газу доцільно застосувати трехпоточная вихрові труби (ТВТ) Ранка-Хілша - досить прості і надійні пристрої, які поряд з отриманням більшого в порівнянні з дроселюванням кількості холоду, забезпечують відділення сконденсованої рідини безпосередньо з закрученого потоку.

Економічні переваги пульсаційної апаратури перед іншими апаратами доведені у всіх випадках її застосування. Однак поширення настільки ефективною апаратури відбувається значно повільніше, ніж вона заслуговує. Можливо, це пов'язано з більш ніж віковою звичкою до Баковим реакторів з мішалками. Ця книга призначена для виправлення цього становища. У розділах, які висвітлюють області можливого використання пульсаційних апаратів, наводяться методики їх розрахунку і приклади застосування.