Ang komposisyon ng paunang timpla para sa paggawa ng artipisyal na bato. (Photo gallery "Ang aming mga teknolohiya" sa pahina ng parehong pangalan. Ano ang kasama sa komposisyon ng artipisyal na nakaharap na bato na ginawa sa nababaluktot na nababanat na mga hulma. Sa esensya, ang pandekorasyon na nakaharap na bato na pinag-uusapan natin ay isang tipikal na Portland na nakabatay sa semento na buhangin kongkreto, na ginawa sa pamamagitan ng vibrocasting sa mga espesyal na nababaluktot na nababanat na matrice - hugis at espesyal na kulay. Isaalang-alang ang mga pangunahing bahagi ng kongkretong pinaghalong para sa produksyon ng artipisyal na nakaharap na bato sa pamamagitan ng vibrocasting. Ang binder ay ang batayan ng anumang artipisyal na nakaharap na bato. Sa kasong ito, ito ay Portland cement grade M-400 o M-500. Upang matiyak na ang kalidad ng kongkreto ay palaging nananatiling mataas, inirerekomenda namin ang paggamit lamang ng "sariwang" semento (tulad ng alam mo, mabilis itong nawawala ang mga katangian nito sa paglipas ng panahon at mula sa hindi tamang pag-iimbak) ng ang parehong tagagawa na may magandang reputasyon.Para sa produksyon ng pandekorasyon na nakaharap na bato, parehong ordinaryong, kulay abong semento at at puti semento. Sa likas na katangian, mayroong isang bilang ng mga kulay at lilim na maaari lamang kopyahin sa puting semento. Sa ibang mga kaso, ang kulay abong portland ay ginagamit (para sa mga dahilan ng pagiging posible sa ekonomiya).
Maraming mga domestic na tagagawa ng artipisyal na nakaharap na bato kamakailan ay aktibong gumagamit ng dyipsum bilang isang panali. Kasabay nito, inaangkin nila na ang kanilang mga produkto ay pinalawak na clay concrete. At, bilang isang patakaran, ang pinalawak na kongkreto na luad ay talagang ipinakita sa mga kinatatayuan ng mga kumpanya. Ngunit mayroong isang punto na tumutukoy sa pag-uugali ng mga tagagawa ng artipisyal na nakaharap na bato. Ang halaga ng flexible elastic injection molds na nagbibigay-daan sa iyo upang tumpak na ulitin ang texture ng bato ay napakataas.
At kung susundin ang teknolohiya, ang turnover ng injection molds, iyon ay, ang oras mula sa sandaling ibuhos ang kongkreto hanggang sa sandaling hinubaran ang produkto, ay 10-12 oras, kumpara sa 30 minuto sa plaster. Ito ang nagtutulak sa mga kumpanya na gumamit ng dyipsum bilang isang panali. At ang presyo ng dyipsum ay hindi bababa sa limang beses na mas mababa kaysa sa presyo ng puting semento. Ang lahat ng ito ay nagbibigay sa mga kumpanya ng sobrang kita. Ngunit ang presyo ng isyu para sa end user ay napakataas! Ang sobrang mababang frost resistance at lakas ng naturang mga produkto ay hindi magpapahintulot sa iyo na tamasahin ang view ng facades sa loob ng mahabang panahon.
Sa ipinakita na mga larawan, ang produkto ng plaster ay isang taon pagkatapos ng pag-install. Ang maramihang mga bitak at bali ay malinaw na nakikita. Samakatuwid, ang paggamit ng materyal na ito sa isang pang-industriya na sukat ay mahirap. Batay sa mga gawaing kinakaharap namin, mas gusto naming gumawa ng artipisyal na nakaharap na bato - isang materyal na malapit sa natural na bato sa mga tuntunin ng katigasan at mga katangian ng abrasion, na angkop para sa parehong panlabas at panloob na cladding, kaysa sa mga dekorasyon na marupok at kakaiba sa tubig. Tagapuno. Depende sa uri ng mga filler na ginamit, ang artipisyal na nakaharap na bato na nakabatay sa semento ay maaaring "mabigat" (2-2.4 g/cm3) o "magaan" (mga 1.6 g/cm3). Sa isip, ang mabigat na kongkreto ay ginagamit para sa paggawa ng paving stone, pandekorasyon na paving slab, curbs, plinth frame, at panloob na bato. Para sa paggawa ng artipisyal na nakaharap na bato na ginagamit para sa panlabas na dekorasyon, ginagamit ang magaan na kongkreto.
Tinatayang ito ang ginagawa ng mga tagagawa na nagtatrabaho sa teknolohiyang Amerikano. Sa mga rehiyon, sa kasamaang-palad, ang mabigat na kongkreto ay ginagamit nang nakararami. Siyempre, mas madaling gumawa ng pandekorasyon na bato sa buhangin, ngunit ang isang magaan na bato ay palaging magiging kanais-nais para sa mamimili. It's just a matter of choice. Para sa paggawa ng mabibigat na artipisyal na nakaharap na bato, ang magaspang na kuwarts na buhangin ng isang bahagi ng 0.63-1.5 mm ay ginagamit (ang paggamit ng pinong buhangin ay nagpapalala sa mga katangian ng lakas ng kongkreto) at, kung naaangkop, pinong durog na bato, halimbawa, marmol, ng isang bahagi ng 5-10 mm. Ang "magaan" na nakaharap sa bato ay ginawa gamit ang pinalawak na buhangin na luad. Ngunit sa paggawa ng artipisyal na nakaharap na bato sa pinalawak na luad, ang sumusunod na kadahilanan ay dapat isaalang-alang. Noong Hulyo 2001, nakatanggap kami ng impormasyon mula sa mga customer tungkol sa hitsura ng "mga shot" sa ibabaw ng mga produkto (magaan na kongkreto) (may tuldok na pamamaga ng puting materyal). Bilang resulta ng mga konsultasyon sa mga espesyalista, natagpuan na ang mga "shot" ay lumilitaw bilang isang resulta ng pagkabulok ng mga pagsasama ng dayap sa pinalawak na luad.
Kapag ang libreng calcium ay nakikipag-ugnayan sa kahalumigmigan (tubig o singaw nito), ang isang kemikal na reaksyon ay nangyayari na sinamahan ng pagtaas sa dami ng mga libreng butil ng calcium, na nagreresulta sa tinatawag na "shot" na epekto. CaO + H2O \u003d Ca (OH) 2 + CO2 \u003d CaCO3 Ang kakaiba ng kemikal na reaksyong ito ay tumatagal ng napakatagal - hanggang 6 na buwan. Ang mga tagagawa ng pinalawak na luad ay gumagawa ng mga produkto alinsunod sa GOST, na nagpapahintulot sa pagkakaroon ng mga butil ng dayap hanggang sa 3% ng kabuuang masa. Ang epekto ng "mga shot" ay binabawasan ang mga katangian ng consumer ng mga produkto, kaya ang gawain ay upang makahanap ng isang bagong tagapuno para sa produksyon ng magaan na kongkreto.
Napagmasdan na ang reaksyon ng disintegrasyon ng dayap ay nagdudulot ng pagkasira ng ibabaw ng produkto LAMANG sa panahon ng panloob na pagtatapos. Kapag gumagamit ng mga produkto para sa pagtatapos ng mga plinth at facade ng mga gusali, ang nakikitang pinsala sa materyal na pagtatapos ay hindi sinusunod. Ayon sa mga pahayag ng isang empleyado ng NIIZhB, ang pagkabulok ng dayap ay na-level kapag gumagamit ng mga produkto para sa panlabas na dekorasyon ng mga gusali. Kaugnay ng pagkakakilanlan ng pattern na ito, mula noong Agosto 2001, ang mga produkto para sa panloob na trabaho ay ginawa hindi sa pinalawak na luad, ngunit sa isa pang (mas mabigat) na pinagsama-samang. Upang lumipat sa isang solong tagapuno, nag-aalok kami ng mga sumusunod na solusyon sa problemang ito: 1. Gumamit ng durog na pinalawak na luad na may maliit na bahagi ng hindi bababa sa 2 cm bilang isang tagapuno. -9 na buwan.
3. Paglikha ng isang hindi pare-parehong tagapuno mula sa quartz sand at isang mas magaan na artipisyal na tagapuno. 4. Paggamit ng slag pumice. gayunpaman, ang bulk density ng tapos na produkto ay tataas sa 1800-2000 kg/m3. Dapat matugunan ng magaan na pinagsama-sama ang mga sumusunod na kinakailangan. ang bulk weight ay humigit-kumulang 600 kg/m3. buhangin ng isang fraction ng 0-0.5 cm o 0-1 cm (ang pagkakaroon ng isang fine fraction ng 15% sa pamamagitan ng lakas ng tunog. Compressive lakas ng 18 kg / cm (pinalawak na clay index. Tubig pagsipsip hanggang sa 25% (pinalawak na clay index. Sa paggawa ng artipisyal na nakaharap na bato, pandekorasyon na paving slab) , maliliit na produkto ng arkitektura sa nababaluktot na nababanat na mga hulma, maaaring gamitin ang mga sumusunod na filler: Slag pumice, Granulated slag, Durog na bato at slag sand, Foam glass, Expanded perlite sand, Rigidly expanded perlite , Expanded vermoculite, Expanded polystyrene, Enriched quartz sand, Marble chips, Building sand (white ), Molding sand, Volcanic pumice. Mga pigment at dyes. Ang pinakamahalagang bahagi ng isang pandekorasyon na nakaharap na bato ay ang mga pigment (tina) na ginamit. Mahusay o walang kakayahan Ang paggamit ng mga colorant ay direktang nakakaapekto sa hitsura ng pangwakas na produkto. Paano ito makakamit? Ang mga mineral na inorganic na pigment (titanium, iron, chromium oxides) at mga espesyal na tina na lumalaban sa liwanag at panahon ay ginagamit para sa pangkulay ng semento. Ang mga bihasang tagagawa ay karaniwang pumipili ng mga tina mula sa mga kumpanya tulad ng Bayer, Du Pont, Kemira at iba pa na hindi gaanong kagalang-galang. Ito ay dahil hindi lamang sa patuloy na mataas na kalidad ng kanilang mga produkto, kundi pati na rin sa kanilang malawak na hanay ng mga produkto. Kaya, nag-aalok ang Bayer ng ilang dosenang iron oxide pigment. Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga ito sa bawat isa, maaari kang pumili ng halos anumang ninanais na lilim ng kulay. Kaya, ang semento ng Portland, pinalawak na buhangin ng luad at mga pigment ay ang pangunahing komposisyon ng artipisyal na nakaharap na bato. Maraming mga tagagawa ng mga konkretong produkto ng arkitektura ang nililimitahan ang kanilang sarili dito, sa kabila ng katotohanan na mayroong isang malaking bilang ng iba't ibang mga additives sa mga semento upang mapabuti ang ilang mga katangian. Sa anumang pangunahing lungsod, makakahanap ka ng mga supplier ng domestic at imported na additives para sa kongkreto. Ito ay iba't ibang mga superplasticizer na nagpapabuti sa kakayahang magamit at nagpapataas ng lakas ng kongkreto; polymer-latex additives na may kapaki-pakinabang na epekto sa tibay ng kongkreto; kongkreto hardening accelerators at air-entraining additives; volumetric water repellents, maraming beses na binabawasan ang pagsipsip ng tubig (kapaki-pakinabang para sa facade, basement at paving stone); chemical fibers para sa dispersed reinforcement, na kapansin-pansing nagpapataas ng crack resistance at marami pang iba. Upang gamitin ang alinman sa mga additives na ito o hindi - magpasya para sa iyong sarili, gusto lang naming irekomenda ang paggamit ng mga proteksiyon na impregnating compound para sa paggamot sa ibabaw ng pandekorasyon na nakaharap sa bato. Ang wastong napiling water repellent para sa kongkreto ay makakamit ang mga sumusunod na resulta. ay tataas ang aesthetics ng pang-unawa ng bato at alisin ang "dustiness" - isang katangian na katangian ng anumang semento kongkreto. ay tataas ang buhay ng serbisyo ng facade stone (ang punto dito ay ang proseso ng pagkasira ng pandekorasyon na kongkreto ay pangunahing nakakaapekto sa saturation ng kulay bago lumitaw ang mga unang palatandaan ng pagkawasak, ang dahilan kung saan ay ang pagkakalantad ng pinagsama-samang mga particle sa harap na ibabaw. ng bato. Mababawasan nito ang panganib ng pag-usbong sa ibabaw ng bato, na isang tunay na sakuna para sa mga cementitious decorative concrete, kaya naman dapat silang bigyan ng pinakamalapit na atensyon.
natutunaw na tubig. Ang solusyon na nakuha pagkatapos ng pagpasa ng mga gas sa tubig ay may acidic na reaksyon. Kapag ang solusyon na ito ay ginagamot ng silver nitrate, 14.35 g ng isang puting namuo ang namuo. Tukuyin ang quantitative at qualitative na komposisyon ng paunang halo ng mga gas. Solusyon.
Ang gas na nasusunog upang bumuo ng tubig ay hydrogen, na bahagyang natutunaw sa tubig. Mag-react sa sikat ng araw na may pagsabog na hydrogen na may oxygen, hydrogen na may chlorine. Malinaw, mayroong murang luntian sa pinaghalong hydrogen, dahil. ang nagreresultang HC1 ay lubos na natutunaw sa tubig at nagbibigay ng puting precipitate na may AgNO3.
Kaya, ang halo ay binubuo ng mga gas H2 at C1:
1 mol 1 mol
HC1 + AgN03 -» AgCl 4- HN03.
x mol 14.35
Kapag nagpoproseso ng 1 mol ng HC1, nabuo ang 1 mol ng AgCl, at kapag nagpoproseso ng x mol, 14.35 g o 0.1 mol. Mr(AgCl) = 108 + 2 4- 35.5 = 143.5, M(AgCl) = 143.5 g/mol,
v= - = = 0.1 mol,
x = 0.1 mol ng HC1 ay nakapaloob sa solusyon. 1 mol 1 mol 2 mol H2 4-C12 2HC1 x mol y mol 0.1 mol
x \u003d y \u003d 0.05 mol (1.12 l) ng hydrogen at chlorine ang nag-react upang bumuo ng 0.1 mol
HC1. Ang halo ay naglalaman ng 1.12 litro ng klorin, at hydrogen 1.12 litro + 1.12 litro (labis) = 2.24 litro.
Halimbawa 6 Ang isang laboratoryo ay may pinaghalong sodium chloride at iodide. Ang 104.25 g ng halo na ito ay natunaw sa tubig at ang labis na klorin ay dumaan sa nagresultang solusyon, pagkatapos ang solusyon ay sumingaw sa pagkatuyo at ang nalalabi ay na-calcine sa pare-pareho ang timbang sa 300 °C.
Ang masa ng tuyong bagay ay naging 58.5 g. Tukuyin ang komposisyon ng paunang timpla sa porsyento.
Mr(NaCl) = 23 + 35.5 = 58.5, M(NaCl) = 58.5 g/mol, Mr(Nal) = 127 + 23 = 150 M(Nal) = 150 g/mol.
Sa paunang timpla: ang masa ng NaCl - x g, ang masa ng Nal - (104.25 - x) g.
Kapag dumadaan sa isang solusyon ng chloride at sodium iodide, ang yodo ay inilipat sa kanila. Kapag pumasa sa tuyong nalalabi, ang yodo ay sumingaw. Kaya, ang NaCl lamang ang maaaring maging tuyong bagay.
Sa nagresultang sangkap: ang masa ng NaCl ng orihinal na x g, ang masa ng nakuha (58.5-x):
2 150 g 2 58.5 g
2NaI + C12 -> 2NaCl + 12
(104.25 - x)g (58.5 - x)g
2 150 (58.5 - x) = 2 58.5 (104.25 x)
x = - = 29.25 (g),
mga. Ang NaCl sa pinaghalong ay 29.25 g, at Nal - 104.25 - 29.25 = 75 (g).
Hanapin ang komposisyon ng pinaghalong (sa porsyento):
w(Nal) = 100% = 71.9%,
©(NaCl) = 100% - 71.9% = 28.1%.
Halimbawa 7 68.3 g ng pinaghalong nitrate, iodide at potassium chloride ay natunaw sa tubig at ginagamot ng chlorine na tubig. Bilang isang resulta, ang 25.4 g ng yodo ay pinakawalan (pabayaan ang solubility kung saan sa tubig). Ang parehong solusyon ay ginagamot sa silver nitrate. 75.7 g ng sediment ang nahulog. Tukuyin ang komposisyon ng paunang timpla.
Ang klorin ay hindi nakikipag-ugnayan sa potassium nitrate at potassium chloride:
2KI + C12 -» 2KS1 + 12,
2 mol - 332 g 1 mol - 254 g
Mg (K1) \u003d 127 + 39 - 166,
x = = 33.2 g (KI ay nasa timpla).
v(KI) - - = = 0.2 mol.
1 mol 1 mol
KI + AgN03 = Agl + KN03.
0.2 mol x mol
x = = 0.2 mol.
Mr(Agl) = 108 + 127 = 235,
m(Agl) = Mv = 235 0.2 = 47 (r),
pagkatapos ay magiging AgCl
75.7 g - 47 g = 28.7 g.
74.5 g 143.5 g
KCl + AgN03 = AgCl + KN03
X \u003d 1 L_ \u003d 14.9 (KCl).
Samakatuwid, ang pinaghalong naglalaman ng: 68.3 - 33.2 - 14.9 = 20.2 g KN03.
Halimbawa 8. Upang i-neutralize ang 34.5 g ng oleum, 74.5 ml ng isang 40% potassium hydroxide solution ang ginagamit. Ilang moles ng sulfur oxide (VI) ang account para sa 1 mole ng sulfuric acid?
100% sulfuric acid dissolves sulfur oxide (VI) sa anumang ratio. Ang komposisyon na ipinahayag ng formula na H2S04*xS03 ay tinatawag na oleum. Kalkulahin natin kung gaano karaming potassium hydroxide ang kailangan para ma-neutralize ang H2SO4:
1 mol 2 mol
H2S04 + 2KOH -> K2S04 + 2H20 xl mol y mol
y - 2*x1 mole ng KOH ay ginagamit upang neutralisahin ang SO3 sa oleum. Kalkulahin natin kung gaano karaming KOH ang kailangan para ma-neutralize ang 1 mol ng SO3:
1 mol 2 mol
S03 4- 2KOH -> K2SO4 + H20 x2 mol z mol
z - 2 x2 mol ng KOH ay napupunta upang neutralisahin ang SOg sa oleum. 74.5 ml ng isang 40% KOH solution ay ginagamit upang neutralisahin ang oleum, i.e. 42 g o 0.75 mol KOH.
Samakatuwid, 2 xl + 2x 2 \u003d 0.75,
98 xl + 80 x2 = 34.5 g,
xl = 0.25 mol H2SO4,
x2 = 0.125 mol SO3.
Halimbawa 9 May pinaghalong calcium carbonate, zinc sulfide at sodium chloride. Kung ang 40 g ng halo na ito ay ginagamot ng labis na hydrochloric acid, 6.72 litro ng mga gas ang ilalabas, ang pakikipag-ugnayan nito na may labis na sulfur oxide (IV) ay naglalabas ng 9.6 g ng sediment. Tukuyin ang komposisyon ng pinaghalong.
Kapag nalantad sa pinaghalong labis na hydrochloric acid, maaaring mailabas ang carbon monoxide (IV) at hydrogen sulfide. Tanging ang hydrogen sulfide ay nakikipag-ugnayan sa sulfur oxide (IV), samakatuwid, ayon sa dami ng precipitate, ang dami nito ay maaaring kalkulahin:
CaC03 + 2HC1 -> CaC12 + H20 + C02t(l)
100 g - 1 mol 22.4 l - 1 mol
ZnS + 2HC1 -> ZnCl2 + H2St (2)
97 g - 1 mol 22.4 l - 1 mol
44.8 l - 2 mol 3 mol
2H2S + S02 -» 3S + 2H20 (3)
xl l 9.6 g (0.3 mol)
xl = 4.48 L (0.2 mol) H2S; mula sa mga equation (2 - 3) makikita na ang ZnS ay 0.2 mol (19.4 g):
2H2S + S02 -> 3S + 2H20.
Malinaw, ang carbon monoxide (IV) sa pinaghalong ay:
6.72 l - 4.48 l \u003d 2.24 l (CO2).
Panimula
Ang pagwawasto ay isang proseso ng paglilipat ng masa, na isinasagawa sa karamihan ng mga kaso sa mga countercurrent na mga kagamitan sa kolum na may mga elemento ng contact (mga pakete, mga plato) na katulad ng mga ginagamit sa proseso ng pagsipsip. Samakatuwid, ang mga pamamaraan ng diskarte sa pagkalkula at disenyo ng distillation at pagsipsip ng mga halaman ay magkapareho. Gayunpaman, ang isang bilang ng mga tampok ng proseso ng pagwawasto (iba't ibang ratio ng likido at singaw na naglo-load sa ibaba at itaas na bahagi ng haligi, mga pisikal na katangian ng mga phase at variable na koepisyent ng pamamahagi kasama ang taas ng haligi, ang magkasanib na daloy ng masa at proseso ng paglipat ng init) ay nagpapalubha sa pagkalkula nito.
Ang isa sa mga kahirapan ay ang kakulangan ng mga pangkalahatang regularidad para sa pagkalkula ng mga kinetic coefficient ng proseso ng pagwawasto. Sa pinakamalawak na lawak, nalalapat ito sa mga haligi na may diameter na higit sa 800 mm na may mga packing at tray, na malawakang ginagamit sa mga industriya ng kemikal. Karamihan sa mga rekomendasyon ay bumaba sa paggamit ng kinetic dependences na nakuha sa pag-aaral ng mga proseso ng pagsipsip para sa pagkalkula ng mga column ng distillation.
Sa proseso ng distillation, mayroong tuluy-tuloy na pagpapalitan sa pagitan ng mga phase ng likido at singaw. Ang likidong bahagi ay pinayaman ng mas mataas na kumukulo na bahagi, at ang singaw na bahagi ay pinayaman ng mas mababang kumukulo. Ang proseso ng mass transfer ay nangyayari sa buong taas ng column sa pagitan ng plema na dumadaloy pababa at ang singaw na tumataas. Upang patindihin ang proseso ng paglipat ng masa, ginagamit ang mga elemento ng contact, na nagpapahintulot sa pagtaas ng ibabaw ng mass transfer. Sa kaso ng paggamit ng isang packing, ang likido ay dumadaloy pababa sa isang manipis na pelikula sa ibabaw nito, sa kaso ng paggamit ng mga tray, ang singaw ay dumadaan sa likidong layer sa ibabaw ng mga tray. Ang papel na ito ay nagpapakita ng pagkalkula ng isang tray distillation column para sa paghihiwalay ng isang binary mixture ng acetone - benzene
Pangunahing diagram ng isang planta ng distillation
Ang schematic diagram ng distillation unit ay ipinakita sa. Ang paunang timpla mula sa intermediate tank 1 ay pinapakain ng isang centrifugal pump 2 sa heat exchanger 3, kung saan ito ay pinainit hanggang sa kumukulo. Ang pinainit na halo ay pinapakain sa paghihiwalay sa haligi ng distillation 5 sa feed plate, kung saan ang komposisyon ng likido ay katumbas ng komposisyon ng paunang pinaghalong X F .
Ang pag-agos pababa sa haligi, ang likido ay nakikipag-ugnayan sa singaw na tumataas pataas, na nabuo sa panahon ng pagkulo ng ilalim na likido sa boiler 4. Ang paunang komposisyon ng singaw ay humigit-kumulang katumbas ng komposisyon ng ilalim na nalalabi X w, i.e. naubos sa pabagu-bago ng isip na bahagi. Bilang resulta ng mass exchange sa likido, ang singaw ay pinayaman ng isang mataas na pabagu-bago ng isip na bahagi. Para sa isang mas kumpletong pagpapayaman, ang itaas na bahagi ng haligi ay pinatubig alinsunod sa isang ibinigay na reflux ratio na may isang likido (plema) ng komposisyon X p na nakuha sa isang reflux condenser 6 sa pamamagitan ng condensing ng singaw na umaalis sa column. Ang bahagi ng condensate ay tinanggal mula sa dephlegmator sa anyo ng isang tapos na produkto ng paghihiwalay - distillate, na pinalamig sa heat exchanger 7 at ipinadala sa intermediate tank 8.
Mula sa ilalim na bahagi ng column, ang pump 9 ay patuloy na nag-aalis ng ilalim na likido - isang produkto na pinayaman ng isang low-volatile component, na pinalamig sa heat exchanger 10 at ipinadala sa tank 11.
Kaya, sa hanay ng distillation, ang isang tuluy-tuloy na di-equilibrium na proseso ng paghihiwalay ng paunang binary mixture sa isang distillate (na may mataas na nilalaman ng isang pabagu-bagong bahagi) at isang distillation residue (enriched na may isang non-volatile na bahagi) ay isinasagawa.
kanin. 1 Schematic diagram ng distillation unit:
1 - lalagyan para sa paunang timpla; 2.9 - mga bomba; 3 – pampainit ng init exchanger; 4 - boiler; 5 - haligi ng paglilinis; 6 - dephlegmator; 7 - distillate cooler; 8 - lalagyan para sa pagkolekta ng distillate; 10 - mas malamig na likido sa ilalim; 11 - lalagyan para sa ilalim na likido.
Teknolohikal na pagkalkula ng isang distillation column ng tuluy-tuloy na pagkilos
Mag-ehersisyo
Magdisenyo ng yunit ng distillation para sa paghihiwalay ng pinaghalong.
Halo: acetone - benzene.
Ang dami ng orihinal na pinaghalong: 
t/h=15000 kg/h
Ang komposisyon ng paunang halo: 
% wt.
Ang komposisyon ng nalalabi sa VAT: 
% wt.
Komposisyon ng distillate: 
% wt.
Presyon ng singaw ng pag-init: 5 atm
Pressure sa column: 1 ata
Uri ng mga contact device: mga valve disc
Pagbuo ng mga hakbang ng proseso ng pagwawasto
Pagbabago ng mga mass fraction sa molar
,
kung saan ang M A at M B ay ang mga molar na masa ng acetone at benzene, ayon sa pagkakabanggit, kg/mol.
M A = 58 kg/mol; M B = 78 kg/mol
Balanse ng materyal ng hanay
Molar mass ng paunang timpla
Nunal pangalawang pagkonsumo ng pinaghalong
Pagkonsumo ng distillate
Ipalit natin ang expression na ito sa , kung saan ang F, D, W ay ang mga gastos ng paunang timpla, distillate, distillation residue, kmol/s.
kmol/s
Equilibrium sa pagitan ng singaw at likido
Talahanayan 1. Mga komposisyon ng equilibrium ng likido ( x) at pares ( y) sa mol. at kumukulong punto ( t) sa °C binary mixtures sa 760 mm. rt. Art.
kanin. 2 Equilibrium curve at posisyon ng operating line sa R min
kanin. 3 Diagram t – x, y.
1 - linya ng likido; 2 - linya ng singaw.
Pinakamababang Reflux Number
bmax = 0.35 (Larawan 2)
Gumaganang Reflux Number
1.
;
– koepisyent ng labis na plema
2.
3.
4.
5.
kanin. 4 Graphical na pagpapasiya ng bilang ng mga teoretikal na plato sa 
kanin. 5 Graphical na pagpapasiya ng bilang ng mga theoretical plate sa
kanin. 6 Graphical na pagpapasiya ng bilang ng mga theoretical plate sa
kanin. 7 Graphical na pagpapasiya ng bilang ng mga theoretical plate sa
kanin. 8 Graphical na pagpapasiya ng bilang ng mga theoretical plate sa
Pinakamainam na Reflux Number
Talahanayan 2. Ang bilang ng mga teoretikal na hakbang para sa iba't ibang reflux ratios
|
|
kanin. 9 Depende sa bilang ng mga teoretikal na hakbang sa reflux number
kanin. 10 Pagtukoy sa pinakamainam na reflux ratio
Ang graph (Fig. 10), na binuo batay sa data (Talahanayan 2), ay nagpapakita na ang pinakamababang dami ng column ay magaganap sa R=2.655. Tinatanggap namin ang numero ng plema na ito para sa karagdagang mga kalkulasyon at ang kaukulang bilang ng mga teoretikal na hakbang n tc sa = 19; n ts n = 5
Molar flow rate ng likido sa itaas at ibaba ng column
Molar flow rate ng singaw sa column
Physico-kemikal na mga katangian ng singaw at likidong phase para sa itaas at ibaba ng column
Average na konsentrasyon ng molar ng likido at singaw
mol. USD
mol. USD
Ayon sa diagram t - x, y (Larawan 3), sa mga medium na konsentrasyon ng likido 
at , tinutukoy namin ang average na temperatura ng likido: ° С at 
°С
mol. USD
mol. dolyar,
saan y D = x D ; y W = x W ; y F ay ang komposisyon ng singaw na naaayon sa komposisyon ng paunang pinaghalong x F(Larawan 6)
Ayon sa t - x, y diagram (Larawan 3), sa average na konsentrasyon ng singaw 
at , tinutukoy namin ang average na temperatura ng singaw: 
°C (334K) at 
°С (347K);
Average na molar mass ng likido at singaw
Average na density ng likido at singaw
Pagbabago ng mga konsentrasyon ng molar sa masa:
wt. USD
wt. USD
kg / m 3,
saan 
at 
ay ang mga densidad ng acetone at benzene, ayon sa pagkakabanggit, sa temperatura ng °C, 
kg / m 3, 
kg / m 3
kg / m 3,
kung saan at ang mga densidad ng acetone at benzene, ayon sa pagkakabanggit, sa temperatura ng °C, 
kg / m 3, kg / m 3
kung saan ang T 0 ay ang ganap na temperatura na katumbas ng 273K
Average na lagkit ng likido at singaw
,
saan 
at ang mga lagkit ng acetone at benzene, ayon sa pagkakabanggit, sa temperatura ng °C, 
,
,
,
,
,
kung saan at ang mga lagkit ng acetone at benzene, ayon sa pagkakabanggit, sa temperatura ng °C, 
,
Mga rate ng daloy ng masa at dami ng likido at singaw
Average na mass cost:
Mga gastos sa volume:
Talahanayan 3. Mga parameter ng singaw at likidong dumadaloy sa column
|
Pangalan ng stream |
Dimensyon ng parameter |
|||||
|
Liquid sa tuktok ng column |
|
|
|
|
||
|
Liquid sa ibaba ng column |
|
|
|
|
||
|
Steam sa tuktok ng column |
|
|
||||
|
Steam sa ibaba ng column |
|
|
|
|||
=63
=767,5
=5,12
=6,67∙10 -3
=72,2
=802,6
=10,31
=1,29∙10 -2
=62
=1,25
=1,4
=7,95
=5,68Hydraulic na pagkalkula ng haligi
Salik ng pagtaas ng load
Tinatayang bilis ng singaw
para sa tuktok ng hanay:
para sa ibaba:
diameter
tuktok ng hanay:
ibaba ng hanay:
Aktwal na bilis ng singaw
kasi 
tumatanggap kami ng isang haligi na may diameter 
sa tuktok ng hanay:
sa ibaba ng column:
Relatibong aktibong lugar ng tray
Alisin ang perimeter 
%; seksyon ng overflow 0.3m 2
load factor
para sa tuktok ng hanay:
para sa ibaba ng column:
Surface tension coefficient para sa tuktok ng column:
saan 
at ang pag-igting sa ibabaw ng pinaghalong para sa itaas at ibabang bahagi ng haligi, ayon sa pagkakabanggit, 
N/m, N/m
Kunin natin ang pinakamababang distansya sa pagitan ng mga plato 
m 
;
m/s para sa ibaba ng column:
Sinusuri ang mga kondisyon para sa admissibility ng mga bilis ng singaw para sa itaas at ibabang bahagi ng haligi:
>
>
Makikita na ang kondisyon ay hindi nasiyahan para sa alinman sa itaas o ibabang bahagi ng hanay. Sa pamamagitan ng sunud-sunod na pagtaas ng distansya sa pagitan ng mga plato, pati na rin ang diameter ng haligi, nalaman namin na ang kondisyon ay masisiyahan lamang sa diameter na m; 
m
Aktwal na bilis ng singaw sa tuktok ng column:
sa ibaba ng column:
Alisin ang perimeter 
m; kamag-anak na libreng seksyon 
%; seksyon ng overflow 0.52m 2
Relatibong overflow na seksyon:
Relatibong aktibong lugar ng tray:
Distansya sa pagitan ng mga plato m 
;
Pinahihintulutang bilis ng singaw sa nagtatrabaho na seksyon ng haligi para sa itaas na bahagi:
para sa ibaba ng column:
Mga kondisyon para sa pagtanggap ng mga bilis ng singaw para sa itaas at ibabang bahagi ng haligi:
>
>
>
>
Ang mga kondisyon ay natutugunan.
Ang tiyak na pagkarga ng likido sa partisyon ng alisan ng tubig
sa tuktok ng hanay:
sa ibaba ng column:
Steam load factor
para sa tuktok ng hanay:
para sa ibaba ng column:
Liquid back-up sa ibabaw ng drain threshold sa itaas na bahagi ng column:
para sa ibaba:
Bumubula ang lalim
Ang taas ng singaw-likido na layer sa mga plato ng itaas na bahagi ng haligi:
sa mga plato sa ibaba ng hanay:
Taas ng threshold ng alisan ng tubig
sa tuktok ng hanay:
sa ibaba ng column:
Dynamic na bubbling depth
m
Ang pinakamababang pinapahintulutang bilis ng singaw sa libreng seksyon ng column
saan 
- kapal ng balbula na katumbas ng 0.001 m; 
- density ng materyal (bakal) na katumbas ng 7700 kg / m 3
Ang pinakamababang pinapahintulutang bilis ng singaw sa libreng seksyon ng itaas na mga plato:
MS
sa libreng seksyon ng mas mababang mga plato:
saan 
– drag coefficient
Salik sa kaligtasan ng seksyon:
Mula noong > 1 at 
> 1, tinitiyak ng napiling libreng seksyon ng mga plato ang kanilang pare-parehong operasyon, tinatanggap namin 
aeration factor
para sa mga nangungunang plato:
para sa ilalim na mga plato:
sa tuktok na mga plato:
sa ilalim na mga plato:
Taas ng layer ng likido
sa tuktok na mga plato:
sa ilalim na mga plato:
Hydraulic resistance ng mga plato
sa tuktok ng hanay:
sa ibaba ng column:
Ang taas ng espasyo ng paghihiwalay sa pagitan ng mga plato
sa tuktok ng hanay:
sa ibaba ng column:
kung saan K 5 \u003d 1 - foaming coefficient ng pinaghalong
Intertray liquid entrainment
sa tuktok ng hanay:
sa ibaba ng column:
Cross-sectional na lugar ng haligi:
Ang bilis ng likido sa mga overflow device ng itaas na mga plato:
sa mga overflow device ng mas mababang mga plato:
Ang pinahihintulutang bilis ng likido sa mga overflow device ng itaas na mga plato:
m / s sa mga overflow device ng mas mababang mga plato:
Ang aktwal na bilis ng likido sa mga pag-apaw ay mas mababa kaysa sa pinahihintulutan.
Lokal na kahusayan sa pakikipag-ugnayan
Koepisyent ng pagsasabog ng singaw
,
saan ; tiyak na dami ng acetone at benzene, ayon sa pagkakabanggit
Ang koepisyent ng pagsasabog ng singaw sa tuktok ng hanay:
saan 
- temperatura ng singaw sa tuktok ng column
Steam diffusion coefficient sa ibaba ng column:
saan 
- temperatura ng singaw sa ibaba ng column
para sa tuktok ng hanay:
kung saan at ang mga lagkit ng acetone at benzene, ayon sa pagkakabanggit, sa temperatura ng ° С, ,
kung saan ang Ф = 1 ay isang walang sukat na parameter, isinasaalang-alang ang kaugnayan ng mga solvent molecule
Liquid diffusion coefficient para sa ilalim ng column:
,
kung saan at ang mga lagkit ng acetone at benzene, ayon sa pagkakabanggit, sa temperatura ng ° С, ,
Bilang ng mga unit ng paglilipat
sa gas phase para sa tuktok ng column:
para sa ibaba ng column:
Bilang ng mga liquid transfer unit para sa itaas ng column:
para sa ibaba:
Diameter ng angkop para sa reflux inlet, 
Ang diameter ng fitting para sa output ng VAT residue,
Bibliograpiya
Ulyanov. B.A., Badenikov V.Ya., Likuchev V.G., mga proseso at kagamitan ng teknolohiyang kemikal. Teksbuk - Angarsk: Publishing House ng Angarsk State Technical Academy, 2005 - 903 p.
Dytnersky Yu.I. Mga Pangunahing Proseso at Apparatus ng Teknolohiyang Kemikal: Gabay sa Disenyo / Ed. Yu.I. Dytnersky. M.: kimika, 1991.-496 p.
Mga alituntunin para sa disenyo ng kurso ng mga proseso at kagamitan ng teknolohiyang kemikal - Ed. Ika-2, rev. At dagdag. - Angarsk, AGTA, 2005 - 64 p.
... operating parameters ng extractive distillation process pinaghalong acetone-chloroform sa isang kumplikadong column na may gilid na seksyon
Diploma work >> Chemistry... paghihiwalay isang bilang ng pang-industriya pinaghalong. Ang kanilang paggamit sa mga pag-install fractionation ng gas para sa paghihiwalay pinaghalong ... paglilinis mga complex na may bahagyang pinagsamang mga daloy ng init: a - na may mga bahaging nagtatalop sa gilid para sa paghihiwalay ... paghihiwalay pinaghalong acetone- ...
Pagbuo ng isang scheme ng pag-save ng enerhiya paghihiwalay tatlong bahagi na azeotropic pinaghalong benzenecyclohexane-hexane
Diploma work >> ChemistryGumagana mga pag-install. Tuloy-tuloy pagwawasto ng multicomponent pinaghalong isinasagawa sa mga pag-install, na binubuo ng isang numero paglilinis mga hanay tuloy-tuloy mga aksyon, ... ay tinutukoy ng expression: 2.7.1 Kaya, para sa paghihiwalay pinaghalong, na binubuo ng 3 bahagi, ...
Paraan paghihiwalay azeotropic pinaghalong
Diploma work >> ChemistryInilapat sa paghihiwalay isang bilang ng pang-industriya pinaghalong. Ang kanilang paggamit sa mga pag-install fractionation ng gas para sa paghihiwalay pinaghalong iso-c4... sa ilalim aksyon Ang UV irradiation ay nagiging pinaghalong benzyl chloride, a,a-dichlorotoluene (benzal chloride) at (trichloromethyl) bensina (...
Ang komposisyon ng isang equilibrium mixture ay maaaring ipahayag gamit ang:
a) antas ng paghihiwalay ()
b) antas ng pagbabago ()
c) ani ng produkto (x)
Tingnan natin ang bawat isa sa mga kasong ito na may mga halimbawa:
a) ayon sa antas ng paghihiwalay
Degree ng dissociation Ang () ay ang fraction ng mga dissociated molecule mula sa unang bilang ng mga molecule. Maaari itong ipahayag sa mga tuntunin ng dami ng bagay
saan n diss ay ang bilang ng mga decomposed moles ng panimulang materyal; n ref ay ang bilang ng mga moles ng panimulang materyal bago ang reaksyon.
Hayaang magkaroon, halimbawa, 5 mol NO 2 bago ang reaksyon, at ang α ay ang antas ng dissociation ng NO 2.
Sa pamamagitan ng equation (1.20) 
, ang walang reaksyon na NO 2 ay mananatili (5 - 5).
Ayon sa equation ng reaksyon, kapag naghiwalay ang 2 moles ng NO 2, nakuha ang 2 moles ng NO at 1 mole ng O 2, at mula sa 5, ayon sa pagkakabanggit, 5 moles ng NO at 
nunal O 2 . Ang linya ng balanse ay magiging:
b ) ayon sa antas ng pagbabago
Ang antas ng pagbabagong-anyo ng isang sangkap Ang () ay ang proporsyon ng mga reacted na molekula ng isang partikular na sangkap sa unang bilang ng mga molekula ng sangkap na ito. Nagpapahayag kami sa pamamagitan ng dami ng substance sa mga moles
(1.21)
Hayaang kunin ang 2 moles ng CO at 2 moles ng H 2, ay ang antas ng hydrogen conversion sa reaksyon
Ipaliwanag natin ang linya ng ekwilibriyo. Nagpapatuloy kami mula sa isang sangkap kung saan alam ang antas ng pagbabago, ibig sabihin, H 2 . Mula sa equation (1.21) nakukuha natin ang n reag = n ref · = 2 .
Makikita mula sa stoichiometric equation na ang CO ay natupok ng 3 beses na mas mababa kaysa sa H 2, iyon ay, kung ang H 2 ay tumutugon sa 2, ang CO ay magre-react. 
, at ang iba ay mananatiling walang reaksyon sa oras ng ekwilibriyo. Pinag-uusapan din namin ang tungkol sa mga produkto gamit ang stoichiometric equation.
v) ayon sa ani ng produkto.
ani ng produkto (x) ay ang halaga ng panghuling sangkap sa mga moles. Hayaang "x" ang ani ng methanol sa reaksyon
sa lahat ng tatlong kaso, ang pangangatwiran ay magkatulad at nagmumula sa isang sangkap kung saan alam ang isang bagay (sa mga halimbawa ang halagang ito ay may salungguhit).
Alam ang komposisyon ng pinaghalong ekwilibriyo, maaari nating ipahayag ang pare-parehong ekwilibriyo. Kaya, para sa kaso "sa"
at mula sa equation (1.19)
Ang ani ng sangkap sa mga fraction(o %) - ang ratio ng dami ng produkto na nabuo sa kabuuang halaga ng sangkap sa pinaghalong equilibrium:
Sa halimbawang ito:
1.3.4 Impluwensiya ng iba't ibang salik sa pagbabago ng balanse (sa komposisyon ng pinaghalong equilibrium)
Impluwensya ng pressure (o volume) sa T=const
Kung ang sistema ay perpekto, kung gayon ang equilibrium constant K p ay hindi nakasalalay sa presyon (o dami). Kung ang reaksyon ay nagpapatuloy sa mataas na presyon, dapat gamitin ang sumusunod na equation:
, (1.22)
saan f- fugacity.
K f ay hindi nakasalalay sa presyon, habang ang halaga ng K p ay nakasalalay sa presyon, ngunit habang bumababa ang presyon, lumalapit ito sa halaga ng K f, dahil ang tunay na pinaghalong gas ay lumalapit sa perpektong estado, f p. Kaya para sa reaksyon:
sa 350 atm K f = 0.00011K R = 0,00037
Sa mababang presyon, maaaring isaalang-alang ng isa SA R independyente sa presyon, iyon ay 
. Sa mga sumusunod, isasaalang-alang namin ang partikular na kaso.
Makikita mula sa kaugnayan (1.12) na ang mga dami 
,
ay depende sa presyon, samakatuwid, nang hindi naaapektuhan ang equilibrium constant 
, ang isang pagbabago sa presyon ay maaaring makaapekto sa komposisyon ng pinaghalong equilibrium at ang ani ng mga produkto.
(1.23)
Ang equation (1.23) ay nagpapakita na ang epekto ng pressure sa 
dahil sa halaga n:
n 0, ang reaksyon ay nagpapatuloy sa isang pagtaas sa bilang ng mga moles ng mga produktong gas, halimbawa:
, iyon ay, na may pagtaas sa kabuuang presyon SA X bumababa, bumababa at ang bilang ng mga produkto sa pinaghalong ekwilibriyo, iyon ay, ang ekwilibriyo ay lumilipat sa kaliwa, patungo sa pagbuo ng COCl 2 .
n = 0-2-1= -3
, ibig sabihin, sa pagtaas ng presyon, tumataas ang K x (at ang ani ng produkto).
K
=
K
= const. Sa kasong ito, ang komposisyon ng pinaghalong equilibrium ay hindi nakasalalay sa presyon.
Pagdaragdag ng inert gas sa P = const, nakakaapekto ito sa equilibrium shift katulad ng pagbaba ng pressure. Ang mga inert gas sa chemical equilibrium ay mga gas na hindi nakikipag-ugnayan sa mga reactant o mga produkto ng reaksyon.
Pagtaas ng volume sa pare-parehong presyon ay nakakaapekto sa equilibrium shift katulad ng pagbaba ng presyon.
Impluwensya ng ratio sa pagitan ng mga bahagi
Ang komposisyon ng pinaghalong equilibrium ay apektado din ng ratio ng mga reagents na kinuha para sa reaksyon.
Ang pinakamataas na ani ng mga produkto ay nasa stoichiometric ratio. Kaya para sa reaksyon
ang ratio ng hydrogen at nitrogen 3:1 ay magbibigay ng pinakamataas na ani ng ammonia.
Sa ilang mga kaso, ang isang mataas na antas ng conversion ng isa sa mga reactant ay kinakailangan kahit na sa kapinsalaan ng ani ng produkto.
Halimbawa, sa pagbuo ng hydrogen chloride sa pamamagitan ng reaksyon
ang isang mas kumpletong conversion ng chlorine ay kinakailangan upang ang equilibrium mixture ay naglalaman ng kaunting Cl 2 hangga't maaari. Ang pinaghalong equilibrium ay natutunaw sa tubig at sa gayon ay nakuha ang hydrochloric acid. Sa kasong ito, ang hydrogen ay halos hindi matutunaw sa tubig at hindi nakapaloob sa acid, habang ang libreng chlorine ay natutunaw at ang kalidad ng hydrochloric acid ay lumalala.
Upang makamit ang pinakamataas na antas ng conversion ng Cl 2 kunin ang pangalawang reagent, H 2, sa malaking labis.
Ang isang pagtaas sa antas ng conversion ng parehong mga bahagi ay maaaring makamit kung ang mga produkto ng reaksyon ay aalisin mula sa zone ng reaksyon sa pamamagitan ng pagbubuklod sa mga ito sa mahinang paghihiwalay, halos hindi matutunaw o hindi pabagu-bagong mga sangkap.
Epekto ng Temperatura sa Equilibrium
Ipinakikita ng karanasan na ang temperatura ay may malaking impluwensya sa komposisyon ng isang equilibrium mixture, pagtaas ng nilalaman ng mga produkto ng reaksyon sa ilang mga reaksyon at pagpapababa nito sa iba. Sa dami, ang pag-asa na ito ay makikita mga equation mga isobar(1.24) at isochores (1.25) Van't Hoff:
(1.24) 
(1.25)
Makikita mula sa mga equation na ito na ang pagbabago sa equilibrium constant sa pagtaas ng temperatura (at samakatuwid ang pagbabago sa yield ng reaction product) ay natutukoy sa pamamagitan ng sign ng thermal effect H at U:
H0 o U0 - endothermic reaction (na may heat absorption). Ang mga kanang bahagi ng mga equation ay mas malaki sa zero, na nangangahulugan na ang mga derivatives ay mas malaki din sa zero:
> 0;
> 0
Kaya, ang mga function na lnK p at lnK c (pati na rin ang K p at K c) ay tumataas sa pagtaas ng temperatura.
H0 o U0 - exothermic reaction (na may paglabas ng init).
< 0;
< 0
Bumababa ang equilibrium constant sa pagtaas ng temperatura, i.e. ang nilalaman ng mga produkto ng reaksyon sa pinaghalong ekwilibriyo ay bumababa, at ang nilalaman ng mga paunang sangkap ay tumataas.
Kaya, ang pagtaas ng temperatura ay nag-aambag sa isang mas kumpletong daloy endothermic mga proseso. Isinasama namin ang isobar equation.
Hayaang paghiwalayin ng H(Т) ang mga variable at pagsamahin,
;
(1.26)
Tulad ng nakikita mo, ang equilibrium constant ay nakasalalay sa temperatura ayon sa exponential law: 
, at sa mga coordinate ln K = f( 
) linear dependence (equation 1.26, figure 1.7)
|
|
|
Figure 1.7 - Pagdepende sa temperatura ng equilibrium constant
Ang ilang partikular na pagsasama ng isobar equation ay nagbibigay ng:
(1.27)
Ang pag-alam sa halaga ng equilibrium constant sa anumang isang temperatura, maaari mong mahanap ang K p sa anumang iba pang may kilalang halaga ng H.
