- •Э.А. Беев
- •Э.А. Беев, а.П. Леонтьев, с.А. Леонтьев, а.Г. Мозырев
- •Тюмень 2003
- •Э.А. Беев, а.П. Леонтьев, с.А. Леонтьев, а.Г. Мозырев
- •Предисловие
- •Общие требования и порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 1 определение режима течения жидкости
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчетная таблица
- •Плотность воды
- •Динамическая вязкость воды
- •Контрольные вопросы
- •Coпротивления трубопроводов
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Опытные данные
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •1. По уравнению расхода рассчитываем среднюю скорость потока:
- •Расчетные данные
- •Отчет по выполненной работе должен включать:
- •Kohtpoльhыe вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 3 изучение гидродинамики аппарата с колпачковыми тарелками
- •Цель работы
- •Описание лабораторной установки
- •Экспериментальное определение гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки
- •Результаты опытов по определению гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки
- •Расчетное определение гидравлического сопротивления тарелки и гидрозатвора
- •Расчетные данные по определению гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки и гидрозатвора
- •Зависимость плотности воздуха от температуры
- •Отчет по выполненной работе включает:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №4 снятие характеристик центробежного насоса
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №5 определение констант процесса фильтрации
- •Цель работы
- •Описание опытной установки
- •Порядок проведения работы
- •Обработка опытных данных
- •Результаты замеров
- •Отчет по работе включает:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 6 гидродинамика псевдоожиженного слоя
- •И высоты слоя от скорости газового потока
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Отчетная таблица
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчет по работе должен включать:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 7 изучение работы циклона
- •Цель работы
- •Описание лабораторной установки
- •Р ис. 7.1. Схема установки:
- •Порядок проведения работы
- •Обработка данных и составление отчета
- •В отчет о работе должны быть включены:
- •Kohtpoльные вопросы
- •Лабораторная работа №8
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчет о выполненной работе должен содержать:
- •Отчетная таблица
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №9 изучение процесса выпаривания в однокорпусной выпарной установке
- •Описание установки
- •Порядок проведения работы
- •Обработка опытных данных
- •Отчет о выполненной работе должен содержать:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Физические свойства воды
- •Концентрация (в %масс) водного раствора Na2co3 под атмосферным давлением при различных температурах
- •Приложение 3 Плотность водных растворов при 20оС в зависимости от содержания Na2co3
- •Лабораторная работа №10 определение коэффициента теплоотдачи от поверхности к псевдоожиженному слою
- •Расчетные уравнения
- •Экспериментальная установка и методика проведения опытов
- •Результаты измерений
- •Обработка экспериментальных данных
- •Отчет по работе включает:
- •Литература
- •Контрольные вопросы
- •Параметры воды при различных температурах
- •Лабораторная работа №11 изучение процесса конвективной сушки материалов
- •Кинетика процесса сушки
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Порядок проведения работы
- •Опытные данные
- •Обработка результатов
- •Р ис. 11.6. Диаграмма Рамзина
- •На диаграмме j – х в процессе нагревания сушки
- •Контрольные вопросы
- •Расчетные данные
- •Литература
- •Лабораторная работа №12
- •Исследование непрерывного процесса
- •Ректификации бинарной смеси
- •Введение
- •Цель работы
- •Построение изобарных температурных кривых
- •Давление насыщенных паров спирта и воды при различных температурах
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Результаты измерений
- •Обработка опытных данных
- •Удельные теплоемкости и теплота парообразования этилового спирта и воды
- •Отчет по работе включает:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №13 абсорбция
- •Уравнения массоотдачи и массопередачи
- •Описание установки и методика проведения работы
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчет по работе должен включать:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Содержание
Литература
1. А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии, - М.: Химия, 1971., - 784 с.
2. Руководство к практическим занятиям в лаборатории по процессам и аппаратам химической технологии, - Л.: Химия, 1975., - 254с.
3. К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии, - Л.:Химия,1987, - 575 с.
Лабораторная работа № 3 изучение гидродинамики аппарата с колпачковыми тарелками
ВВЕДЕНИЕ
В ректификационных и абсорбционных аппаратах осуществляется контакт между фазовыми потоками – жидкостью и паром или газом, при котором происходит переход компонентов из одной фазы в другую. Массообмен между фазами осуществляется через границу раздела, т.е. межфазовую поверхность, которая представляет собой суммарную поверхность пузырьков газа или пара, распределенных в жидкой фазе, а также капель и пленок жидкости, диспергированных в потоке пара или газа. Эффективность массопередачи находится в прямой зависимости от степени развития межфазовой поверхности.
Наиболее распространенным типом массообменного аппарата является тарельчатая колонна, в которой контакт между жидкой и паровой фазами осуществляется на контактном устройстве, называемом тарелкой. Конструкции тарелок отличаются большим разнообразием, которое объясняется стремлением создать более производительные и экономичные конструкции, а также обеспечить оптимальные условия работы колонн для специфических требований различных технологических процессов.
Все применяемые типы тарелок условно могут быть разделены на две группы: с переливными устройствами и тарелки провального типа. В тарелках с переливами жидкость перетекает с тарелки на тарелку по специальным переливным устройством и, при общем противоточном движении жидкости и пара в целом по колонне, на каждой тарелке пар и жидкость контактируют в перекрестном токе. К тарелкам с переливными устройствами относятся колпачковые, желобчатые, тарелки из S – образных элементов, ситчатые, клапанные, струйные и другие.
На тарелках провального типа жидкость перетекает с тарелки на тарелку через те же отверстия, через которые проходит пар и газ. Таким образом, контакт паровой и жидкой фаз в целом по колонне и на каждой ступени осуществляется в противотоке.
Колпачковые тарелки относятся к контактным устройствам, работающим при постоянном сечении для прохода паров. Контактное устройство–колпачок состоит из трех частей: патрубка в тарелке, по которому поступает пар; колпачка с прорезями, через которые пар барботирует в жидкую фазу, и устройства, которое закрепляет колпачок на тарелке. Сечение и форма прорезей колпачка имеют второстепенное значение, но желательно устройство узких прорезей, так как при этом газ разбивается на мелкие струйки, что способствует увеличению поверхности контакта фаз. Для создания большой поверхности контакта фаз на тарелках обычно устанавливается значительное число колпачков.
Эффективность тарелок любой конструкции в значительной степени зависит от гидродинамических режимов их работы. В зависимости от скорости газа и плотности орошения для тарелок с переливными устройствами различают три основных гидродинамических режима работы:
1. Пузырьковый - наблюдается при небольших скоростях газа, когда газ движется через слой жидкости в виде отдельных пузырьков.
2. Пенный - с увеличением расхода газа пузырьки сливаются в сплошную струю, которая на определенном расстоянии от места истечения разрушается вследствие сопротивления барботажного слоя с образованием большого количества пузырьков. При этом на тарелке возникает газо–жидкостная дисперсная система – пена. При пенном режиме поверхность контакта фаз на тарелках максимальна.
3. Струйный (инжекционный) - При дальнейшем увеличении скорости газа длина газовых струй увеличивается и они выходят на поверхность барботажа, слой не разрушается. При своем движении газовые струи отрывают прилегающие слои жидкости от основной массы и образуют большое количество крупных брызг.