گزارش کار آزمایشگاه [ عملیّـــات واحــد ]

وضعیت
موضوع بسته شده است.

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
جزوه آزمایشگاه یونیت
 

پیوست ها

  • unit1.pdf
    1.4 مگایابت · بازدیدها: 33
  • unit2.pdf
    1.3 مگایابت · بازدیدها: 18
آخرین ویرایش توسط مدیر:

heva_23

عضو جدید
گزارشکارهای آز عملیات

گزارشکارهای آز عملیات

سلام دوستان
من گزارشکارهای آز عملیات واحد را پیدا کردم ،آنها را در این سایت قرار می دهم تا افرادی که لازمشون داشتن بتوانند از آن استفاده کنند
:) خشک کن دوار
مقدمه تئوری :
خشک­کن دوار شامل یک استوانه­ای است که در جهت مناسب می­چرخد و به طور معمول با افق زاویة کمی دارد.
طول استوانه 4 تا بیش از 10 برابر قطرش می­باشد که ممکن است از 3/0 تا 3 متر تغییر کند. مواد جامد تغذیه شده به انتهای هر سیلندر وارد می­شود و به واسطة سه خاصیت چرخشی، اختلاف ارتفاع و شیب استوانه، محصول تمام شده از قسمت دیگر تغذیه می­کنند.
خشکنهای دوار به سه گروه تقسیم می­شوند: 1) مستقیم 2) غیرمستقیم، مستقیم
3) غیرمستقیم
روش مستقیم روشی است که وقتی تبادل مستقیم حرارت بین جریان مواد جامد صورت می­گیرد موچب افزایش یا کاهش دمای جامدات می­شود و روش غیرمستقیم روشی است که گرمای ملایم جدا شده از برخورد فیزیکی مواد جامد با دیوار یا لوله فلزی باشد.
خشک­کن دوار:یکی از مهمترین خشک­کن­هایی است که برای خشک کردن مواد جامد گرانول که می­توانند جریان آزاد داشته باشند و در اثر پاشیدن و به هم خوردن عمل خرد شدن قابل ملاحظه­ای صورت نگیرد.
اگر خشک کن دوار مجهز به دستگاه مخصوصی که کیکهای جامد را می­شکنند باشند، می­توانند مواد خیلی چسبنده را هم به خوبی خشک کنند. در مورد خشک کردن مایعات غلیظ، مواد گلی شکل، مواد خیلی چسبنده و صمغی و موادی که به کندی خشک می­شوند مناسب نمی­باشند به علاوه مواد گوگردی و یا مواد سبکی که به راحتی توسط جریان هوا حمل می­شوند. خشک­کن­های دوار برای خشک­کردن کودهای شیمیایی از قبیل سولفات، فسفات، و نیترات آلونیوم و نمکهای پتاسیم، همچنین موادی مانند مواد معدنی، شن، سنگ آهک، خاک رس ....
زمان خشک شدن در این خشک کنها معمولاً بین 5 دقیقه تا 1 ساعت و ظرفیت آنها بین چند صد کیلوگرم تا چند صدتن تغییر می­کند.
ساختمان شماتیک یک خشک­کن دوار:
یک خشک­کن دوار شامل یک پوسته استوانه­ای چرخنده به صورت افقی و با کمی شیب به سمت قسمت خروجی خوراک می­باشد. خوراک مرطوب از یک انتهای استوانه وارد و از انتهای دیگر محصول خشک شده خارج می­شود، هنگامیکه استوانه می­چرخد پرده­های بالا برنده مواد جامد را بالا می­برند و به داخل هوای داغ در حال جریان می­پاشند و درنتیجه سطح مواد جامد به طور کامل در معرض هوای داغ قرار گرفته و عمل خشک شدن به طور مؤثرتری انجام میگیرد. در محل ورود خوراک چند پره مارپیچی قرار دارد که به جلو راندن خوراک کمک می­کند تا به پرده­های اصلی برسد.
در محیط­های مرطوب لازم است که هوای خنک ورودی تا حدی رطوبت زدایی شود که این کار را می­توان توسط برج جذب و درمجاورت کلسیم کلراید انجام داد. دستگاه­های فرعی این خشک کن عبارتند از: گرم کن هوا با شعله مستقیم و یا غیرمستقیم، کانال تنظیم کردن مقدار هوا، دستگاه جمع­­آوری غبارات و فن­ها، همچنین یک سیستم نوار نقاله برای انتقال ذرات ورودی و خروجی در بعضی موارد به یک سیستم اتوماتیک چکشی نیاز است تا موادی را که روی بالا برنده به صورت کیک قرار می­گیرند خرد کند.
تئوری خشک­کن­های دوار:
اگر انتقال حرارت مستقیماً از فاز گاز به فاز جامد صورت گیرد آن را از نوع حرارت مستقیم و اگر انتقال حرارت از لوله­های بخار به مواد جامد انجام گیرد آنرا از نوع حرارت غیرمستقیم گویند. در صورتی که جهت جریان فاز گاز و فاز جامد هم جهت لاشند آنرا فواری واگر مخالف جهت هم باشند آنرامتقابل گویند. براین اساس خشک­کن­های دوار به چهار گروه زیر تقسیم می­شوند.
حرارت مستقیم، جریان متقابل:
برای موادی که باید تا دمای بالاتر گرم شوند مانند مواد معدنی، شن، سنگ آهک، خاک رس و غیره از جریان مستقیم گاز داغ استفاده می­شود. برای موادی که نباید تا دمای خیلی بالاتری گرم شوند مانند سولفات آلومینوم و شکر و محصولات کریستالی مواد شیمیایی، از هوای گرم استفاده می­شود.
2) حرارت مستقیم، جریان فواری:
مواد جامدی که از آلوده شدن آن با گاز احتراق نگران نیستیم ولی باید تا دمای بالا گرم نشوند مانند سولفید آهن، سنگ گچ و مواد آلی مانند ذغال سنگ احیا نشده و مواد کشاورزی، باید در خشک­کن موازی خنک شوند.
3)حرارت غیرمستقیم، جریان متقابل:
موادی نظیر پیگمانهای سفید که باید تا درجه حرارت بالا گرم شوند ولی در تماس با گاز نیابد باشند. ممکن است ساختمان خشک­کن انتخاب شده از آجر نسوز ساخته شده باشد و به وسیله بخار داغ کاملاً احاطه شده باشد. در این حالت دبی جریان هوا را در مینیمم مقدار خود نگه می­داریم زیرا در این حالت حرارت بوسیلة هدایت از پوسته و یا لوله­های مرکزی اعمل می­شود.
4) نوع مستقیم غیرمستقیم:
این خشک­کن اقتصادی تر از خشک­کن مستقیم می­باشد و ممکن است برای موادی که در درجه حرارت بالا خشک می­شوند با استفاده از لوله بخار بکار گرفته شوند. به عنوان مثال هوای داغ با درجه حرارت 1200 تا of 1400 آنرا ترک کرده و وارد فضای حلقه مانند شده و در تماس با ماده جامد قرار می­گیرد . در دمای 140 تاfo170 آنرا ترک می­کنند. زغال سنگ خام کلاً به این روش خشک می­شوند بدون آنکه مشتعل شوند و یا گرد و غبار آنها محترق شوند. قطر تقریبی این خشک کن تنها از 3 الی 10 (فوت) و طول آنها از 2 الی 100 فوت تغییر می­کند.
خشک­کن دوار مستقیم:این نوع خشک کن معمولاً شامل یک استوانه فلزی ساده بود و برای درجه حرارتهای پایین و یا متوسط مناسب می­باشد. برای درجه حرارتهای عملیاتی که در حد پایین می­باشد از فلزات با خواص مناسب آن را ساخته­اند.
خشک­کن لوله بخار غیرمستقیم:این نوع خشک­کن شامل یک استوانه ساده است که مجهز به یک، دو و یا سه ردیف لوله می­باشد ودر هنگام عملیات حاوی سیال حرارتی است و در داخل استوانه به صورت طولی نصب شده­اند. این نوع برای خشک­کن­هایی که دارای درجه حرارت بخار (سیال حرارتی) هستند مناسب می­باشد و برای خشک­ کردن موادی که به آلودگی حساس هستند و نباید در تماس با گاز احتراق باشند کاربرد دارد.
خشک­کن کرکرده­ای:در این خشک­کن گاز در داخل بسته سیر لوله می­شود و مانند خشک­کن­های دوار مستقیم برای درجه حرارتهای پایین و متوسط مناسب است.
خشک­کن مستقیم کرکره­ای:هوای داغ (یا هوای سرد) ازمیان کرکره­ها به داخل استوانه دوار دو جداره دویده می­شوند و از لای کرکره­ها عبور کرده و به داخل بستر مواد جامد دمیده می­شود و در این حال استوانه یا شل می­چرخد وجود پره­های کرکره­ای مانند باعث می­شود که هوای داغ به صورت یکنواخت به بستر مواد جامد رسیده و عمل انتقال حرارت و جرم بهتر صورت گیرد.
خشک­کن دوار غیرمستقیم لوله بخار:لوله­های بخار گرم کننده به صورت قرینه­وار و متحدالمرکز در یک دو و یا سه ردیف نصب شده­اند و همراه استوانه خشک کن می­چرخند این لوله­های بخارممکن است از نوع لولة ساده باشند که بخار در طول آن ضمن حرارت دادن کندانس شده و این آب کندانس شده از طریق تله بخار دفع می­شود.
(تله بخار دارای این خاصیت هست که مایع را اجازه می­دهد که از آن عبور کرده و خارج شود ولی از خارج شدن فاز گازی ممانعت می­کند.) هوایی که از خشک­کن خارج می­شود خارج می­شود تقریباً نزدیک به اشباع است زیرا مقدار هوایی که در این خشک­کن لازم است، معمولاً خیلی کمتر از مقدار هوای مصرفی در خشک­کن­های نوع مستقیم است.
بخار داغ وارد لوله­ها شده و پس از کندانس شدن از آن خارج می­شود. جسم خشک شده از درون روزنه­هایی که در شل قرار دارند خارج می­شود. این روزنه­ها دارای دیواره­هایی هستند که باعث می­شود عمق بستر در داخل شل همیشه به اندازه کافی باقی بماند. این خشک­کن­ها به ویژه برای خشک کردن موادی مناسب است که زمان خشک کردن با شدت نزولی انها طولانی بوده و بتوان آنها را در زمانی نسبتاً طولانی در یک دمای ثابت نگه داشت. دوران شل در ضمن اینکه موجب هم زدن مواد بستر شده و از ایجاد کیک جلوگیری می­کند، باعث سهولت جریان بخار آب نیز خواهند شد و به دلیل اتلاف حرارتی پایین جریان هوای خروجی، راندمان بالاست این خشک­کن برای موادی که نسبت به حرارت حساس هستند مناسب است. زیرا که درجه حرارت ماکزیمم دقیقاً قابل کنترل می­باشد و این دما توسط دمای عامل گرم کننده (بخار) کنترل می­شود.
در این نوع خشک­کن­ها معمولاً خوراک مرطوب از طریق انتقال دهنده مارپیچی و یا ریزشی به داخل خشک­کن وارد می­شود و در خشک­کن­های معمولی، محصول خشک شده در انتهای استوانه از لابه لای لوله های بخار به بیرون ریخته می­شود. بااین کار همچنین هوای استفاده شده جهت خشک کردن و دیگر گازهای موجود ازداخل خشک­کن خارج می­شود. به دلایل زیاد جهت جریان کاز و مواد جامد متقابل می­باشد.
محاسبه قطر خشک­کن
بادرنظر گرفتن روش چگونگی عملیات و میزان رطوبت قابل قبول برای محصول و دمای هوای خروجی مقدار هوای لازم و دمای ورودی آن موازنه جرم و حرارت مشخص می­شود. سرعت هوا نبایستی خیلی زیاد باشد، زیرا در این صورت مواد جامد بیش از اندازه منتقل می­شوند. برای مواد زبر و درشت (Coarse) تجربیات عملی مشخص کرده سرعت متوسطی برابر 5/2 برای هوای خروجی لازم است. برای مواد زیر (پودری) سرعت خیلی کمتری لازم ایت. یک روش تجربی برای محاسبه سرعت هوا، برابر گرفتن آن با نصف سرعت حد سقوط آزاد کوچکترین ذرات موجود در محصول است. سطح مقطع و قطر خشک­کن را با این فرض که سطح مؤثر برای جریان هوا 85% سطح کل است می­توان محاسبه نمود.
محاسبه طول خشک­کن :
اگر زمان خشک شدن را به طریقی بتوان تعیین نمود (در یک واحد خشک­کن موجود و یا در آزمایشگاه در تحت شرایطی که در خشک اصلی موجود است) این زمان برای طراحی مکانیکی خشک­کنی که در زمان اقامت مواد درآن، مقدار کمی از زمان خشک شدن بیشتر باشد مورد استفاده قرار می­گیرد. رابطه­ای که می­توان از آن استفاده نمود قبلاً ذکر شده است. مسئله مهم در ایفا یکسان بودن شرایط در خشک­کن آزمایشگاهی و خشک­کن اصلی است و این بدان معنی است که زمان خشک شدن می­بایستی از روی یک خشک­کن مقیاس صنعتی و با یک طرح بزرگ نیمه صنعتی تعیین شده باشد.
محاسبه طول خشک­کن مسئله ای است که تواماً با انتقال جرم و انتقال حرارت مربوط
می­شود. روش محاسبه بعداً می­آوریم. کل تغییرات مقدار زپرطوبت خوراک در خشک­کن به تعداد مناسبی تقسیم می­شود. این تقسیمها شامل مراحل پیش گرم نمودن خوراک (که خوراک را به دمای حباب مربوط می­رساند) و مرحله خشک شدن با شدت ثابت و بقیه تقسیمات (6 تا 10 قسمت) مربوط به مرحله خشک شدن با شدت نزولی می­شود. اگر محاسبات با استفاده از کامپیوتر انجام شود می­توان تعداد تقسیمات را زیاد نمود و دقت محاسبات را افزایش نمود. طراح یک خشک­کن باید هر طراحی را با یک مسئله مجزا و منفرد بداند، طرحهای دیگران تنها می­تواند، راهنمایی برای طراحی او باشد.
دمای خوراک و دمای هوا و دمای حباب مرطوب معلوم است انگاه طول قسمت پیش گرم نمودن خوراک و رساندن خوراک به دمای حباب و قسمت خشک شدن با شدت ثابت با استفاده از ضرائب انتقال حرارت محاسبه می­شود (فرض می­شود که در قسمت پیش گرم نمودن خوراک، خشک شدن صورت نمی­گیرد) برای محاسیه طول قسمتی از خشک­کن که درآن خشک شدن با شدت نزولی صورت می­گیرد، ضریب انتقال جرم درواحد طول، بر حسب تابع از مقدار رطوبت لازم است. ضریب انتقال حرارت درسرتاسر خشک­کن را می­توانیم ثابت فرض کنیم. شاید بهتر باشد نخست زمان خشک شدن تخمین زده شود و آنگاه طول خشک کن برای تامین زمان فوق محاسبه شود. این روش محاسبه اساساً مشابه روش قبل است با این تفاوت که مراحل محاسباتی آن متفاوت است.


دماي ورودي
دماي خروجي
زمان ورود خوراك
66.6
48.3
بعد از 5 دقيقه
76.82
57.1
بعد از 10 دقيقه
65.52
53.82
بعد از 15 دقيقه
70
55.4
بعد از 20 دقيقه
79.4
58.6



« طراحی خشك کن دوار»
برای طراحی یک خشک­گن دوار باید موارد زیر را محاسبه کرد:
1) طول و قطر خشک­کن 2) شیب خشک­کن
3) مقدار هوای لازم برای عمل خشک­کردن 4) مقدار حرارت لازم
5) جهت جریان 6) تعداد دور استوانه در واحد زمان
برای بدست آوردن بالا بایستی یک سری معلومات داشته باشیم که عبارتنداز:
1) رطوبت و دمای هوای موجود
2) رطوبت و دمای هوای خروجی از گرمکن
3) رطوبت و دمای هوای خروجی از خشک­کن
4) رطوبت ماده ورودی
5) مقدار محصول در واحد زمان
6) میزان رطوبت محصول


« محاسبات»
داده­های مسئله:
=وزن سويا200 gr
Set point S2




قطر
وزن سویای مرطوب=255
وزن سویای خشک=200
دمای ورودی
دمای خروجی
سرعت



=جرم200gr=0.2 kg=0.44 Ib
 

heva_23

عضو جدید
گزارشکارهای آز عملیات(ادامه )

گزارشکارهای آز عملیات(ادامه )

:)استخراج مایع مایع

چکیده :
برایانجام استخراج محلول را در قیف جدا کننده میریزند (توجه کنید شیر بستهباشد) و به آن مقداری حلال استخراجی اضافه میکنند (قیف نباید بیش از سهچهارم پر شود). دهانه بالای قیف جدا کننده را با در لاستیکی یا سنباده ایکه اکثر قیفها دارا هستند میبندند. هنگام تکان دادن قیف آنرا به نحو بهخصوصی نگاه میدارند.قیفو محتویات آنرا به شدت تکان میدهند تا دو مایع غیر قابل اختلاط تا حد ممکنبا هم تماس پیدا کنند. منظور از این تکان آن است که سطح تماس دو حلالافزایش بیشتری یابد تا جسم در زمان نسبتا کمتری در بین آنها پخش شود و بهحالت تعادل برسد. باید هر چند ثانیه قیف را برگرداند (شیر به طرف بالا) وبا احتیاط شیر آنرا باز کرد تا گاز قیف خارج شود و فشاری که در آن ایجادشده از بین برود. این عمل مخصوصا وقتی حلالی با نقطه جوش کم به کار میرودویا یک محلول اسیدی با سدیم بی کربنات استخراج میشود (گازCO2آزاد میشود) اهمیت پیدا میکند. در صورتی که این کار انجام نشود ممکن استدر قیف و محتویات آن به شدت به بیرون بپرد. پس از تکان دادن کافی (حدود 2دقیقه تکان شدید) برای آخرین بار گاز قیف را خارج میکنند و آنرا در رویحلقه ای قرار میدهند و میگذارند تا لایه ها از هم جدا شوند. پس از آن لایهپایینی را به دقت از راه شیر به داخل ظرفی ریخته و دو لایه مایع را از همجدا میکنند.قاعدتالایه ها طوری جدا میشوند که حلال سنگینتر در قسمت پایین قرار میگیرد. بنابراین، آگاهی از دانسیته حلالهای مصرفی برای تشخیص لایه ها مفید است. با وجود این، این تشخیص بدون خطا نیست زیرا ممکن است ماهیت و غلظت جسم حلشده طوری باشد که دانسیته نسبی دو حلال را معکوس کند .
گزارش كار روش هاي پيوسته و نا پيوسته در استخراج مايع مايع:استخراجروشی است برای جداسازی که مستلزم انتقال جسمی از یک فاز به فاز دیگرمیباشد.در بعضی مواقع لازم است برای بازیابی یک جسم آلی از محلول آبی ازراههایی غیر از تقطیر استفاده شود. یکی از این راهها تماس دادن محلول آبیبا یک حلال غیر قابل امتزاج با آب است. اگر حلال خاصیت جداسازی را داشتهباشد بیشتر مواد آلی از لایه آبی به حلال آلی (حلال غیر قابل امتزاج باآب) انتقال پیدا میکند. روش استخراج مایع – مایع در جدا کردن ترکیبهای آلیاز مخلوط مصرف بسیار زیادی دارد. یکی از خواص حلال که برای استخراج به کاربرده میشود این است که قابلیت حل شدن آن در آب و یا هرماده دیگری که جسمآلی را در خود حل کرده کم باشد و یا بهتر از آن اینکه اصلا حل نشود. همچنین باید فرار باشد تا براحتی بتوان آنرا از ترکیب یا ترکیبات آلیاستخراج شده، تقطیر نمود. با توجه به مطالب فوق جسم استخراج شونده
باید درحلال استخراج کننده به خوبی حل شود و قابلیت انحلال در این حلال خیلیبیشتر از آب باشد. ضمنا حلال استخراج کننده هیچ نوع واکنشی با آب یا موادقابل استخراج نباید بدهد. مهمترین حلالی که در استخراج به کار گرفته میشوددی اتیل اتر است که توانائی حل کردن تعداد زیادی از ترکیبات را در خوددارد. دی اتیل اتر نسبت به اکثر ترکیبات بی اثر بوده و به راحتی به وسیلهیک تقطیر ساده از مخلوط بازیابی میشود. اما اشکال مهم آن این است کهآتشگیر بوده و خیلی زود در هوا محترق میشود.
از نظر کمی پخش یک جسم بین دو حلال غیر قابل امتزاج را بر حسب ضریب پخش (ضریب تفکیک)Kبیان میکنند.غلظتAدر حلالS'/ غلظتAدر حلالS= Kبدیهی است برای این کهAدر یکی از دو مایع غیر قابل اختلاط کاملا حل شود، باید مقدارKبینهایت یا صفر باشد. عملا هیچ یک از این دومقدار به دست نمی آیدبا این حال تا زمانی که مقدارKبزرگتر از 1 و حجم حلالSبرابر یا بزرگتر از حلالS'باشد مقدارجسم در حلالSبیشتر خواهد بود.یکی دیگر از نتایج قانون پخش (معادله بالا)این است که چنانچه برای جدا کردن جسم از محلول آن درS'باید جمعا حجم معینی از حلالSبه کار رود، میتوان نشان داد که انجام چند استخراج متوالی با قسمتهایی ازآن حجم بهتر از یک استخراج با تمام آن حجم است. مثلا در استخراج محلولآبیبوتیریک اسید، مقدار اسیدی که به کمک دو استخراج متوالی با قسمتهای 50میلی لیتری اتر به دست می آید، بیشتر ازاسیدیاست که به کمک یک استخراجبا 100 میلی لیتر اتر خارج میشود. با این حال سه استخراج متوالی باقسمتهای 33 میلی لیتری بهتر خواهد بود. با این حال حدی وجود دارد که بعداز آن دیگر استخراج اضافی بازده قابل ملاحظه ای نداد. ضمنا واضح است هرچهضریب پخش بزرگتر باشد تعداد استخراج مکرری که برای جدا کردن کامل
جسم لازماست کمتر میشود

هنگام
انتخاب حلال جهت استخراج یک جزء از محلول باید چند اصل کلی را به خاطرسپرد.
(1)حلال استخراج با حلال محلول اصلی باید غیر قابل اختلاط باشند.
(2)حلال انتخابی باید برای جزء مورد نظر مناسبترین ضریب پخش و برایناخالصیها یا اجزای دیگر ضرایب نامناسبی داشته باشد.
(3) حلال انتخابیباید مانند تبلور مجدد از نظر شیمیایی با اجزای مخلوط، واکنش نامناسبیندهد
(4)پس از استخراج باید بتوان حلال را به آسانی از جسم حل شده جداکرد. معمولا حلال را با تقطیر جدا میکنن.
هنگامی که یکی از حلالها آب باشد، ضرایب پخش اسیدها و بازهای آلی به مقدار زیادی تحت تاثیر pH قرار میگیرد. اسید آلی که در pH برابر با ۷ در آب نامحلول باشد ممکن است در محلول آبی رقیق سدیم هیدروکسید یا سدیم بی کربنات کاملا حل شود. در چنین حالی خروج پروتون از اسید، باز مزدوج مربوط را ایجاد میکند و این باز به علت خاصیت یونی خود در آب که حلالی قطبی است بیشتر حل میشود.


به همین روش باز آلی که در pH برابر با ۷ در آب نامحلول باشد، ممکن است در محیط اسیدی (pH کمتر از 7) مانند کلریدریک اسید کاملا حل شود. در این حالت افزایش حلالیت به علت پروتوندار شدن باز آلی به وسیله اسید آبی و ایجاد اسید مزدوج قطبی است که در آب بیشتر محلول است.

بنابر این اسیدها و بازهای آلی را میتوان به طور انتخابی از حلالهای آلی غیر قطبی مانند اتر، دی کلرومتان، بنزن و غیره به کمک استخراج با محلول آبی که pH مناسبی داشته باشد جدا کرد. با خنثی کردن محلول آبی میتوان اسید یا باز آلی اولیه را دوباره از آن به دست آورد. افزایش باز آبی به محلول اسیدی باعث ازاد شدن باز آلی میشود، در حالی که افزایش اسید آبی به محلول بازی، اسید آلی را آزاد میکند.
 
آخرین ویرایش توسط مدیر:

heva_23

عضو جدید
گزارشکارهای آز عملیات(ادامه )

گزارشکارهای آز عملیات(ادامه )

:)استخراج مایع مایع

چکیده :
برایانجام استخراج محلول را در قیف جدا کننده میریزند (توجه کنید شیر بستهباشد) و به آن مقداری حلال استخراجی اضافه میکنند (قیف نباید بیش از سهچهارم پر شود). دهانه بالای قیف جدا کننده را با در لاستیکی یا سنباده ایکه اکثر قیفها دارا هستند میبندند. هنگام تکان دادن قیف آنرا به نحو بهخصوصی نگاه میدارند.قیفو محتویات آنرا به شدت تکان میدهند تا دو مایع غیر قابل اختلاط تا حد ممکنبا هم تماس پیدا کنند. منظور از این تکان آن است که سطح تماس دو حلالافزایش بیشتری یابد تا جسم در زمان نسبتا کمتری در بین آنها پخش شود و بهحالت تعادل برسد. باید هر چند ثانیه قیف را برگرداند (شیر به طرف بالا) وبا احتیاط شیر آنرا باز کرد تا گاز قیف خارج شود و فشاری که در آن ایجادشده از بین برود. این عمل مخصوصا وقتی حلالی با نقطه جوش کم به کار میرودو یا یک محلول اسیدی با سدیم بی کربنات استخراج میشود (گازCO2آزاد میشود) اهمیت پیدا میکند. در صورتی که این کار انجام نشود ممکن استدر قیف و محتویات آن به شدت به بیرون بپرد. پس از تکان دادن کافی (حدود 2دقیقه تکان شدید) برای آخرین بار گاز قیف را خارج میکنند و آنرا در رویحلقه ای قرار میدهند و میگذارند تا لایه ها از هم جدا شوند. پس از آن لایهپایینی را به دقت از راه شیر به داخل ظرفی ریخته و دو لایه مایع را از همجدا میکنند.قاعدتالایه ها طوری جدا میشوند که حلال سنگینتر در قسمت پایین قرار میگیرد. بنابراین، آگاهی از دانسیته حلالهای مصرفی برای تشخیص لایه ها مفید است. با وجود این، این تشخیص بدون خطا نیست زیرا ممکن است ماهیت و غلظت جسم حلشده طوری باشد که دانسیته نسبی دو حلال را معکوس کند .
گزارش كار روش هاي پيوسته و نا پيوسته در استخراج مايع مايع:
استخراجروشی است برای جداسازی که مستلزم انتقال جسمی از یک فاز به فاز دیگرمیباشد.در بعضی مواقع لازم است برای بازیابی یک جسم آلی از محلول آبی ازراههایی غیر از تقطیر استفاده شود. یکی از این راهها تماس دادن محلول آبیبا یک حلال غیر قابل امتزاج با آب است. اگر حلال خاصیت جداسازی را داشتهباشد بیشتر مواد آلی از لایه آبی به حلال آلی (حلال غیر قابل امتزاج باآب) انتقال پیدا میکند. روش استخراج مایع – مایع در جدا کردن ترکیبهای آلیاز مخلوط مصرف بسیار زیادی دارد. یکی از خواص حلال که برای استخراج به کاربرده میشود این است که قابلیت حل شدن آن در آب و یا هرماده دیگری که جسمآلی را در خود حل کرده کم باشد و یا بهتر از آن اینکه اصلا حل نشود. همچنین باید فرار باشد تا براحتی بتوان آنرا از ترکیب یا ترکیبات آلیاستخراج شده، تقطیر نمود. با توجه به مطالب فوق جسم استخراج شونده باید درحلال استخراج کننده به خوبی حل شود و قابلیت انحلال در این حلال خیلیبیشتر از آب باشد. ضمنا حلال استخراج کننده هیچ نوع واکنشی باآب یا موادقابل استخراج نباید بدهد. مهمترین حلالی که در استخراج به کار گرفته میشوددی اتیل اتر است که توانائی حل کردن تعداد زیادی از ترکیبات را در خوددارد. دی اتیل اتر نسبت به اکثر ترکیبات بی اثر بوده و به راحتی به وسیلهیک تقطیر ساده از مخلوط بازیابی میشود. اما اشکال مهم آن این است کهآتشگیر بوده و خیلی زود در هوا محترق میشود.از نظر کمی پخش یک جسم بین دو حلال غیر قابل امتزاج را بر حسب ضریب پخش (ضریب تفکیک)Kبیان میکنند.
غلظتAدر حلالS'/ غلظتAدر حلالS= Kبدیهی است برای این کهAدر یکی از دو مایع غیر قابل اختلاط کاملا حل شود، باید مقدارKبینهایت یا صفر باشد. عملا هیچ یک از این دومقدار به دست نمی آیدبا این حال تا زمانی که مقدارKبزرگتر از 1 و حجم حلالSبرابر یا بزرگتر از حلالS'باشد مقدارجسم در حلالSبیشتر خواهد بود.
یکی دیگر از نتایج قانون پخش (معادله بالا) این است که چنانچه برای جدا کردن جسم از محلول آن درS'باید جمعا حجم معینی از حلالSبه کار رود، میتوان نشان داد که انجام چند استخراج متوالی با قسمتهایی ازآن حجم بهتر از یک استخراج با تمام آن حجم است. مثلا در استخراج محلول آبیبوتیریک اسید، مقدار اسیدی که به کمک دو استخراج متوالی با قسمتهای 50میلی لیتری اتر به دست می آید، بیشتر ازاسیدیاست که به کمک یک استخراجبا 100 میلی لیتر اتر خارج میشود. با این حال سه استخراج متوالی باقسمتهای 33 میلی لیتری بهتر خواهد بود. با این حال حدی وجود دارد که بعداز آن دیگر استخراج اضافی بازده قابل ملاحظه ای نداد. ضمنا واضح است هرچهضریب پخش بزرگتر باشد تعداد استخراج مکرری که برای جدا کردن کامل جسم لازماست کمتر میشود
هنگامانتخاب حلال جهت استخراج یک جزء از محلول باید چند اصل کلی را به خاطرسپرد.
(1)حلال استخراج با حلال محلول اصلی باید غیر قابل اختلاط باشند.
(2)حلال انتخابی باید برای جزء مورد نظر مناسبترین ضریب پخش و برایناخالصیها یا اجزای دیگر ضرایب نامناسبی داشته باشد.
(3) حلال انتخابیباید مانند تبلور مجدد از نظر شیمیایی با اجزای مخلوط، واکنش نامناسبیندهد
(4)پس از استخراج باید بتوان حلال را به آسانی از جسم حل شده جداکرد. معمولا حلال را با تقطیر جدا میکنن.
هنگامی که یکی از حلالها آب باشد، ضرایب پخش اسیدها و بازهای آلی به مقدار زیادی تحت تاثیر pH قرار میگیرد. اسید آلی که در pH برابر با ۷ در آب نامحلول باشد ممکن است در محلول آبی رقیق سدیم هیدروکسید یا سدیم بی کربنات کاملا حل شود. در چنین حالی خروج پروتون از اسید، باز مزدوج مربوط را ایجاد میکند و این باز به علت خاصیت یونی خود در آب که حلالی قطبی است بیشتر حل میشود.


به همین روش باز آلی که در pH برابر با ۷ در آب نامحلول باشد، ممکن است در محیط اسیدی (pH کمتر از 7) مانند کلریدریک اسید کاملا حل شود. در این حالت افزایش حلالیت به علت پروتوندار شدن باز آلی به وسیله اسید آبی و ایجاد اسید مزدوج قطبی است که در آب بیشتر محلول است.

بنابر این اسیدها و بازهای آلی را میتوان به طور انتخابی از حلالهای آلی غیر قطبی مانند اتر، دی کلرومتان، بنزن و غیره به کمک استخراج با محلول آبی که pH مناسبی داشته باشد جدا کرد. با خنثی کردن محلول آبی میتوان اسید یا باز آلی اولیه را دوباره از آن به دست آورد. افزایش باز آبی به محلول اسیدی باعث ازاد شدن باز آلی میشود، در حالی که افزایش اسید آبی به محلول بازی، اسید آلی را آزاد میکند.

گزارش تجربی جداسازی اسید استیک %10 از آب توسط حلال AW (استخراج مایع - مایع) :
هدف : جداسازی اسید استیک از محلول %10 اسید استیک و %90 آبوسایل لازم : قیف دکانتور – بورت – سود1/0 نرمال – فنول فتالیئن – اسید استیک %10 ارلن – استوانه مدرج cc10- بشر – حلال AW

شرح آزمایش : ابتدا یک یشر بر می داریم ٬ آن را شسته و توسط اسید استیک %10 هموژن
می کنیم . سپس مقدار cc 100 اسید استیک %10 را توسط بشر جدا می کنیم و آن را درون قیف دکانتور می ریزیم . سپس مقدار cc 100 از حلال AW را نیز توسط بشر جدا کرده به درون قیف دکانتور حاوی اسید استیک %10 می افزاییم حال در قیف دکانتور را بسته و آن را به مدت 20 دقیقه تکان می دهیم تا هر دو فاز مایع کاملا در هم مخلوط شوند سپس قیف دکانتور را برروی پایه ثابت نگه می داریم . در آن را باز کرده منتظر می شویم تا دو فاز اسید استیک %10 و حلال AW از یکدیگر جدا شوند ٬ حال شیر قیف دکانتور را باز می کنیم تا اینکه فاز اسید استیک %10 که پایین قرار گرفته به طور کامل از قیف دکانتور خارج شده درون بشر می ریزیم . سپس استوانه مدرج cc 10 برداشته زیر شیر قیف دکانتور قرار می دهیم اکنون شیر دکانتور را باز کرده و مقدار cc10 از محلول AW را که در اثر اختلاطی که به جهت تکان دادن قیف دکانتور با اسید استیک %10 مقداری از این اسید به صورت خالص و بدون آب در آن حل شده را جدا می کنیم . حال برای تشخیص میزان اسید استیک استخراج شده توسط حلال AW آن را توسط سود 1/0 نرمال تیتر می کنیم . که عمل تیتراسیون این محلول به شرح زیر می باشد :
ابتدا ارلن حاوی cc10 حلال AW را برداشته مقدار 2 تا 3 قطره از معرف فنول فتالیئن اضافه می کنیم . حال ارلن را در زیر بورت حاوي سود 1/0 نرمال قرار داده شیر بورت را باز
می کنیم به نحوی که سود به صورت قطره قطره وارد ارلن شود . برای انجام درست عمل تیتراسیون هم زمان با ورود قطرات سود به درون ارلن ٬ خود ارلن را تکان می دهیم این عمل تا آنجا ادامه پیدا می کند تا اینکه محلول درون ارلن به رنگ ثابت صورتی بسیار روشن تبدیل شود . پس از پایان عمل تیتراسیون حجم سود 1/ 0 نرمال مصرف شده را از روی بورت خوانده یادداشت می کنیم .سپس محلول اسید استیک %10 را که توسط بشر از قیف دکانتوردر مرحله اول جدا کرده بودیم را دوباره به قیف دکانتور که اکنون حاوی cc90 از حلال AW است باز می گردانیم . حال در قیف دکانتور را مجددا بسته و تمامی مراحل ذکر شده را برای بار دوم و بار سوم تکرارمی کنیمبا توجه به اینکه در هر مرحله cc10 از حلال AW موجود در قیف دکانتور کاسته می شود ولی ما آزمایش را بدون اضافه کردن مقدارکاسته شده ازحلال AW به قیف دکانتور پی میگیریم در نهایت با توجه به روابط ومحاسبات که در زیرذکرشده سه حجم متفاوت از سود 1/0 نرمال مصرفی درهرمرحله را محاسبه ویادداشت می کنیم .درنهایت نمودارحجم اسیداستیک استخراجی بر حسب زمان را با توجه به روابط زیر رسم می کنیم .

V1 = 5.1cc t1 = 20min بورت
V2 =5.6 t2=40minبورت
V3 =5.9 t3 = 60minبورت
N1V1 = N2V2
N2V2اسید
N1V1سود
0.1 × V2 (V2 = 5.1)
0.1 × 5.1
0.1 × V2 (V2 = 5.6)
0.1 ×5.6
0.1 × V2 (V2 = 5.9)
0.1 × 5.9

سوال: آيا حلال AW زير آب و اسيد استيك قرار دارد يا بالاي آن؟
با توجه به مطالب گفته شده در قسمت گزارش به علت سبك تر بودن حلال به كار رفته درآزمايش آب واسيد استيك زير حلال AW قرار مي گيرد.
نتایج :
با توجه به محاسبات انجام شده و حجم سود مصرف شده در هر نوبت آزمایش به این نتیجهمی رسیم که در هر بار همزدن قیف دکانتور حاوی حلال و اسید استیک %10 ٬ میزانبیشتری از اسید استیک در حلال حل شده در نتیجه میزان سود مورد نیاز برای خنثی سازیاسید استیک موجود در حلال نیز افزایش یافته است .نمودار فوق که بر اساس حجم های بدست آمده در آزمایش رسم شده است ٬ همان طور کهمشاهده میشود دارای شکستگی می باشد در حالی که درحقیقت این تغییرات به صورت یکنمودار خطی می باشد . که این شکستگی بخاطر خطای موجود در آزمایش می باشد که میتواند بر اثر فرسودگی دستگاه ها و یا خطای آزمایشگر باشد .
 
آخرین ویرایش توسط مدیر:

heva_23

عضو جدید
گزارشکارهای آز عملیات(ادامه )

گزارشکارهای آز عملیات(ادامه )

:)استخراج مایع مایع
گزارش تجربی جداسازی اسید استیک %10 از آب توسط حلال AW (استخراج مایع - مایع) :
هدف : جداسازی اسید استیک از محلول %10 اسید استیک و %90 آبوسایل لازم : قیف دکانتور – بورت – سود1/0 نرمال – فنول فتالیئن – اسید استیک %10 ارلن – استوانه مدرج cc10- بشر – حلال AW
شرح آزمایش : ابتدا یک یشر بر می داریم ٬ آن را شسته و توسط اسید استیک %10 هموژن می کنیم . سپس مقدار cc 100 اسید استیک %10 را توسط بشر جدا می کنیم و آن را درون قیف دکانتور می ریزیم . سپس مقدار cc 100 از حلال AW را نیز توسط بشر جدا کرده به درون قیف دکانتور حاوی اسید استیک %10 می افزاییم حال در قیف دکانتور را بسته و آن را به مدت 20 دقیقه تکان می دهیم تا هر دو فاز مایع کاملا در هم مخلوط شوند سپس قیف دکانتور را برروی پایه ثابت نگه می داریم . در آن را باز کرده منتظر می شویم تا دو فاز اسید استیک %10 و حلال AW از یکدیگر جدا شوند ٬ حال شیر قیف دکانتور را باز می کنیم تا اینکه فاز اسید استیک %10 که پایین قرار گرفته به طور کامل از قیف دکانتور خارج شده درون بشر می ریزیم . سپس استوانه مدرج cc 10 برداشته زیر شیر قیف دکانتور قرار می دهیم اکنون شیر دکانتور را باز کرده و مقدار cc10 از محلولAW را که در اثر اختلاطی که به جهت تکان دادن قیف دکانتور با اسید استیک %10 مقداری از این اسید به صورت خالص و بدون آب در آن حل شده را جدا می کنیم . حال برای تشخیص میزان اسید استیک استخراج شده توسط حلال AW آن را توسط سود 1/0 نرمال تیتر می کنیم . که عمل تیتراسیون این محلول به شرح زیر می باشد :
ابتدا ارلن حاوی cc10 حلال AW را برداشته مقدار 2 تا 3 قطره از معرف فنول فتالیئن اضافه می کنیم . حال ارلن را در زیر بورت حاوي سود 1/0 نرمال قرار داده شیر بورت را بازمی کنیم به نحوی که سود به صورت قطره قطره وارد ارلن شود . برای انجام درست عمل تیتراسیون هم زمان با ورود قطرات سود به درون ارلن ٬ خود ارلن را تکان می دهیم این عمل تا آنجا ادامه پیدا می کند تا اینکه محلول درون ارلن به رنگ ثابت صورتی بسیار روشن تبدیل شود . پس از پایان عمل تیتراسیون حجم سود 1/ 0 نرمال مصرف شده را از روی بورت خوانده یادداشت می کنیم .

سپس محلول اسید استیک %10 را که توسط بشر از قیف دکانتوردر مرحله اول جدا کرده بودیم
را دوباره به قیف دکانتور که اکنون حاوی cc90 از حلال AW است باز می گردانیم . حال در قیف دکانتور را مجددا بسته و تمامی مراحل ذکر شده را برای بار دوم و بار سوم تکرارمی کنیمبا توجه به اینکه در هر مرحله cc10 از حلال AW موجود در قیف دکانتور کاسته می شود ولی ما آزمایش را بدون اضافه کردن مقدارکاسته شده ازحلال AW به قیف دکانتور پی میگیریم در نهایت با توجه به روابط ومحاسبات که در زیرذکرشده سه حجم متفاوت از سود 1/0 نرمال مصرفی درهرمرحله را محاسبه ویادداشت می کنیم .درنهایت نمودارحجم اسیداستیک استخراجی بر حسب زمان را با توجه به روابط زیر رسم می کنیم .
V1 = 5.1cc t1 = 20min بورت

V2 =5.6 t2=40minبورت

V3 =5.9 t3 = 60minبورت

N1V1 = N2V2
N2V2اسید
N1V1سود
0.1 × V2 (V2 = 5.1)
0.1 × 5.1
0.1 × V2 (V2 = 5.6)
0.1 ×5.6
0.1 × V2 (V2 = 5.9)
0.1 × 5.9
سوال: آيا حلال AW زير آب و اسيد استيك قرار دارد يا بالاي آن؟
با توجه به مطالب گفته شده در قسمت گزارش به علت سبك تر بودن حلال به كار رفته در
آزمايش آب واسيد استيك زير حلال AW قرار مي گيرد.
نتایج :
با توجه به محاسبات انجام شده و حجم سود مصرف شده در هر نوبت آزمایش به این نتیجهمی رسیم که در هر بار همزدن قیف دکانتور حاوی حلال و اسید استیک %10 ٬ میزانبیشتری از اسید استیک در حلال حل شده در نتیجه میزان سود مورد نیاز برای خنثی سازیاسید استیک موجود در حلال نیز افزایش یافته است .نمودار فوق که بر اساس حجم های بدست آمده در آزمایش رسم شده است ٬ همان طور کهمشاهده میشود دارای شکستگی می باشد در حالی که درحقیقت این تغییرات به صورت یکنمودار خطی می باشد . که این شکستگی بخاطر خطای موجود در آزمایش می باشد که میتواند بر اثر فرسودگی دستگاه ها و یا خطای آزمایشگر باشد .
 
آخرین ویرایش توسط مدیر:

heva_23

عضو جدید
گزارشکارهای آز عملیات(ادامه )

گزارشکارهای آز عملیات(ادامه )

:)برج خنک کننده

چکیده :
وقتی مایع گرمی باگازاشباع نشده ای تماس می یابد،قسمتی از مایع تبخیر می شود و دمای مایع افت می کند.مهمترین کاربرد این اصل در سیستمهای خنک کن است که بر مبنای آن دمای آب مصرفی در چگالنده ها و مبدل های گرمایی کاهش می یابد. از جمله مصارف این دستگاه ها در صنایع شیمیایی،نیروگاهها و وسایل تهویه مطبوع می باشد.
انواع سیستم های خنک کننده :
در تمام سیستم های خنک کننده، گرما به آب خنک کن منتقل می شود و دمای سطح فلزات در محدوده ای از زیر صفر ( برای صنایع یخچال سازی ) تا بالای °c100 ( موتور های احتراق داخلی ) متغییر است.در سیستم های گردشی، آب در نقطه ای گرم شده و در جای دیگر خنک می شود. میزان خنک شدن بسته به نوع سیستم و فرآیند متغییر است. سیستم خنک کننده به3 گروه اصلی زیر تقسیم بندی می شوند.
الف) سیستم های گردشی بسته
ب) سیستم های گردشی باز با برج های خنک کننده
پ) سیستم های خنک کن گزار


الف) سیستم های خنک کن بسته :
در سیستم چرخشی کاملاً بسته ،آب خنک کن از میان سیستم عبور کرده بدون اینکه هیچ گونه آبی تلف شود به مخزن اصلی بر می گردد. بنابراین انتخاب باز دارنده مناسب و غلظت آن بدون هیچ گونه محدودیت محیطی انجام می شود.


ب) سیستم های خنک کننده باز گردشی :
سیستم های خنک کننده باز از متداول ترین سیستم های خنک کن می باشند. در این سیستم در هر سیکل گردش، 2 تا 3 درصد آب تبخیر می شود. بنابراین غلظت نمک ها باید در یک سطح معقولی حفظ شوند. برای این کار مقداری از آب تغلیظ شده را از سیستم خارج و آب تازه را جایگزین آن می کنند. از طرفی مواد شیمیایی استفاده شده در این سیستم ها به رودخانه ها و دریاچه ها ریخته می شود. لذا ضروری است که مواد شیمیائی مصرفی با محیط زیست سازگاری داشته باشد.


- سیستم های خنک کن گذرا :
در سیستم خنک کننده گذرا آب از داخل رودخانه، دریا و ... به داخل سیستم فرستاده شده ویک بار از داخل واحدهای خنک کننده عبور می کند و به منبع اصلی خود برگشت داده می شود، بنابراین مصرف آب در این سیستم ها خیلی زیاد است. استفاده کردن مداوم از مواد شیمیایی از نظر اقتصادی محدود می باشد. ضمن آن که ملاحظات زیست محیطی نیز باید رعایت شود.

آشنایی با برجهای خنک کننده : برجهای خنک کن ستونهایی با قطر بزرگ اند واز پرکن هایی استفاده می کنند که تماس خوبی بین گاز ومایع به واسطه افت فشار کم برقرار کنند.


آب گرم توسط نازلهایی به داخل دستگاه پاشیده میشود یاتوسط شبکه ای از لوله ها وناودانهای شیردار روی پرکن توزیع می شود.جدار داخلی برج بیشتر از چوب قرمز،سیمان آسبست،پلی استر تقویت شده با شیشه ونظایر آنها ساخته میشود. البته برجهایی وجود دارند که کاملا از پلاستیک ساخته شده اند.فضای پر شده ی داخلی معمولا به شکل پرچین درست میشود به این ترتیب که تخته های باریکی را یک در میان به صورت ردیفهای افقی وعمودی قرار می دهند.
پرکنها معمولا از نوع پلی پروپیلن می باشند که به شکل میله ویااشکال دیگرقالب ریزی میشوند.
پرکن در تاسیسات جدید،پرکن سلولی یا پرکن فیلمی است که از صفحات کنگره ای پلاستیکی تشکیل شده است.عمق پرکن می تواند کسر اندکی از ارتفاع کل برج باشد. هوا توسط فن ها با کشش واداشته یا با کشش القایی،ودر بعضی برجها با کشش طبیعی ،از پرکن عبور می کند.
کاهش دمای آب دربرج خنک کن عمدتاًازتبخیرناشی می شود٬گرچه وقتی دمای هواکم است ،کمی گرمای محسوس به هواانتقال می یابد.ولی ٬ حتی وقتی هواگرم ترازآب است ،آب راباتبخیرمی توان خنک کردبه شرطی که دمای حباب خیس کم ترازدمای آب باشد.درعمل ٬دمای آب خروجی 5تا F˚15(3 تا C˚8)بیشترازدمای حباب خیس است ،واین اختلاف راتقرب می گویند.تغییردمای آب ازورود تا خروج را برد گویند ٬ و برد معمولا از 10تا F˚30(6تاC˚17 ) است.

انواع اصلی برجهای خنک کن عبارتند از ׃
1_برج های خنک کن با جریان عرضی
2_برجهای خنک کنبا جریان ناهمسو
3_برج های خنک کن پاششی
برج خنک کن باجریان عرضی : در این برج ها که دارای مقطع عرضی مستطیلی هستند،هوا به طور افقی از بسترهای مایل پرکن عبور میکند وآب به طرف پائین جریان می یابد.دریچه های مایل از فرار قطره های آب به خارج جلوگیری می کنند ودیواره های زاویه دار،که به آنها کشش گیر می گویند بیشتر قطره هایی راکه همراه با هوای خروجی برده می شوند، گیر می اندازند .
برج های خنک کن با جریان ناهمسو: در این برجها هوا در زیر لایه ای از پر کن وارد می شود و در جهت مخالف با جریان سقوطی آب به طرف بالا جریان می یابد.این وضعیت برای انتقال گرما موثرترین آرایش استو تقرب دمائی بهتری را ایجاد می کند.
برج های خنک کن پاششی
برجهای پاششی افقی می باشندوازآنهابیشتردرعملیات سردکردن بوسیله مرطوب سازی بصورت آدیاباتیک بااستفاده ازمایع درگردش استفاده می شود.اگرقطرات مایع درشت باشد،شدت جریان گازرامی توان به 8/0تا2/1کیلوگرم برمترمربع ثانیه (600تا900پاوندبرفوت مربع ساعت )نیزرسانیدولی درهرحال بایدازخروج مایع توسط گازجلوگیری شود.
شرح آزمایش :
دستگاه راروشن می کنیم وبااستفاده ازشیرتنظیم دبی را روي40وسپس روي 60 قرار داده و دماهای ورودی وخروجی راثبت می نماییم.می دانیم که آب ازطریق بالای برج واردسیستم می شودپس دمای آب گرم ورودی(5T)ودمای آب سرد خروجی(6T)رابااستفاده ازترمومتراندازه گیری میکنیم.هوای خشک پس ازورودبه واسطه قطرات آب درحال ریزش مرطوب می شودوازخنک کن خارج می گردد.دمای هوای مرطوب ورودی (1T)ودمای هوای مرطوب خروجی(3T)می باشند.همچنین دمای هوای خشک ورودی (2T)ودمای هوای خشک خروجی (4T)خواهدبود.

T119.618.12
T2 26 27.9
T326.432.4
T433.738.2
T544.741.8
T630.334.4

نتیجه گیری :
هدف ازبه کاربردن خنک کن کاهش دمای سیال ورودی می باشد.باافزایش دبی جریان آب ورودی دمای هوای مرطوب خروجی افزایش می یابد.بااین وجوددمای سیال خروجی نیزافزایش یافته بازده سیستم کاهش می یابد.پس بایددبی جریان ورودی رابراساس دمای سیال خروجی ازخنک کن تنظیم نمود.
 

heva_23

عضو جدید
گزارشکارهای آز عملیات(ادامه )

گزارشکارهای آز عملیات(ادامه )

:)برج آکنده
چکیده:
در دستگاههای برج آکنده، مایع و گاز با هم در تماس مداوم هستند. برای ایجاد سطح تماس بیشتر، داخل برج را از پرکنها پر می کنند، مایع نیز از بالای برج وارد می شود و در اثر عبور از روی پرکنها سبب ایجاد سطح تماس زیری بین دو فاز می شود. ساختار پرکنها باید طوری باشد که نسبت سطح خارجی آن به حجمی که اشغال می کند بزرگ باشد تا در کمترین حجم، بیشترین سطح تماس را ایجاد کند.دستگاه مورد استفاده در اینجا از نوع تصفیه ناپیوسته است. چهار هیتر به مخزن برج متصل هستند که در پایین آن قرار گرفته اند و آن را گرم می کنند. ارتفاع پرکنها ft6 و قطر داخلی برج in 3 می باشد. بخار پس از عبور از داخل برج به کندانسور می رسد و پس از مایع شدن ، به حالت total reflux به برج وارد می شود. به این ترتیب ، مایعی که از بالا وارد می شود با بخاری که به سمت بالا در حرکت است تماس پیدا می کند. مایع برگشتی از یک splitter box که برای تقسیم مایع برگشتی به برج به کار می رود ، می گذرد. در این دستگاه مخلوط آب و الکل وجود دارد، که در انتها غلظت الکل در بالای برج 79% و در پایین برج به 40% می رسد. نمونه برداری زمانی انجام می شود که دستگاه به حالت steady state رسیده باشد. زمان پر شدن بشر در بالای برج 7 ثانیه و در پایین برج 13 ثانیه خواهد بود.

مقدمه تئوری :
در جذب گاز، یک بخار انحلال پذیر به کمک مایعی که گاز حل شونده در آن کم و بیش انحلال پذیر است، از مخلوط آن با یک گاز بی اثر جدا می شود. که به عنوان مثال می توان شستشوی آمونیاک را از مخلوط آمونیاک- هوا مثال زد. ماده حل شده را به روش تقطیر از مایع بازیابی می کنند و مایع جذب شده را می توان دور ریخت یا مجدداً استفاده کرد و متعاقباً گاهی این ماده حل شده را ضمن تماس مایع با گاز بی اثر از مایع جدا کرد که چنین عملیاتی را معکوس جذب یا واجذبی می نامند، اما به طور کلی این فرآیند بیشتر جهت بازیابی و یا جداسازی حل شونده ها استفاده می شود، اما تفکیک حل شونده ها از یکدیگر توسط فرآیند تقطیر صورت می گیرد. حال به سراغ دستگاه متداولی که بیشتر در جذب گاز و برخی عملیات دیگر کاربرد فراوان دارد می رویم.
برج آکنده که نمونه آن در شکل نمایان است مشتمل به یک ستون استوانه ای یا برج است که خود این بخش در برگیرنده: ورودی گاز و فضای توزیع در پائین، ورودی مایع و توزیع کننده در بالا، خروجی گاز و مایع به ترتیب در بالا و پائین، و توده ای از مواد جامد بی اثر موسوم به آکنه که وزن آنها را یک صفحه تحمل می کند، می باشد.
این برج ها معمولاً با یک جریان ناهمسوی سیال عمل می کنند. در موردی که فاز های مایع و بخار موجود باشند، مایع درون ستون به صورت لایه نازکی بر روی پر کن ها( Packing ) پخش می شود و به پائین می آید و بخارات از درون فضای بین پرکنها صعود می کنند. بدین طریق سطح برخورد وسیعی برای مایع و بخار فراهم می شود و عملیات انتقال جرم به طور موثر صورت می گیرد.

انواع پرکنها :
تعداد انواع گونه های پرکنها بیشتر به منظور دستیابی به برخورد موثر بین دو فاز سیالات وجود دارند، این گونه ها معمولاً به دو نوع کلی منظم ( Stacked packing ) و غیر منظم ( Random packing ) طبقه بندی می شوند. منظم بودن یا غیر منظم بودن آنها تنها به داشتن شکل و ساختار هندسی آنها بستگی ندارد، آکنه های غیر منظم در عملیات صنعتی کاربرد فراوان دارند.
موادی که به طور تصادفی و بی قاعده درون برج ریخته می شوند،آنهایی که باید به صورت دستی چیده شودوآنهایی که ساختار یا ترتیب منظمی دارند. بعد اصلی آکنه های ریخته شده ( به صورت غیر منظم ) 6 تا 75 میلی متر ( 4/1 تا 8/3 اینچ ) است و از آکنه های کوچکتر عمدتاً در ستونهای آزمایشگاهی یا نیمه صنعتی استفاده می شود.
آکنه های نامنظم از مواد بی اثر ارزان مانند سفال، چینی یا انواع پلاستیکها ساخته می شوند. و گاه از حلقه های فلزی فولادی یا آلومینیومی با دیواره نازک استفاده می شود. با منظم یا تو خالی ساختن واحدهای آکنه می توان، فضای خالی برای عبور گسترده ی سیالات را فراهم کرد. این آکنه ها پس از درگیر شدن با یکدیگر ساختارهای بازی با تخلخل یا کسر خالی 60 تا 90 درصد را ایجاد می کنند.
آکنه های منظم اولیه از توری های سیمی ساخته می شدند، اما بعدها انواع سوراخ دار موج دار ساخته شدند و صفحات مجاور طوری مرتب شده بودند که مایع به راحتی روی سطح آن پخش می شد، در حالی که بخار از میان مجراهای تشکیل شده توسط موج ها عبور می کرد. زاویه ی مجراها با افق 45 درجه است، جهت این زاویه در صفحات متوالی به صورت یک در میان تغییر می کند. ضخامت هر لایه به چند اینچ می رسد. آکنه های اختصاصی گوناگون از نظر اندازه و آرایش موج ها و کار انجام شده بر روی سطح تفاوت دارند.
برای طراحی یک برج پرشده باید به عوامل مکانیکی نظیر افت فشار، ظرفیت جریان و بار گذاری توجه فراوان نمود، با این مختصر مقدمه ویژگیهای یک پرکن مناسب را بیان می کنیم.
1- ظرفیت بالا: پرکنها باید امکان شدت جریان زیاد بدون ایجاد افت فشار و تجمع مایع در برج را برای سیال فراهم کنند. به علت وجود پدیده ی طغیان با حمل مایع به خارج از برج که توسط بخار می تواند در سرعت های بالاتر از سرعت مجاز سیال صورت پذیرد در ظرفیت های بالا وجود سطح آزاد وسیع ضروری است.
2- افت فشار کم: به دلیل اینکه افت فشار درون پرکنها تابع مستقیمی از سرعت سیالات است، باید فضای خالی مناسب بین پرکنها ایجاد شود تا فشار را در جهت حداقل افت عبور دهد.
3- وزن و ماندگاری کم مایع: میزان بارگذاری و وزن ستون استوانه ای، در صورتیکه وزن پرکنها و مایع مانده در برج کم باشد، کم خواهد بود. البته ماندگاری مایع باید مقداری باشد که نیروی محرکه موثری برای انتقال جرم فراهم شود.
4- بزرگ بودن سطح فعال به ازای واحد حجم: به منظور افزایش کارایی، پرکنها باید سطح برخورد وسیعی را بین دو فاز سیال فراهم کنند. این امر با استفاده از پرکنهایی با شکل های نا منظم، که توزیع گسترده مایع را روی سطحی که در تماس مستقیم با سیال دوم است انجام می دهند،تحقق می یابد.
5- حجم آزاد و وسیع به ازای واحد حجم کل: این ویژگی زمانی اهمیت می یابد که برای انجام واکنش های شیمیایی در فاز گاز، به مدت زمان خاصی نیاز باشد، مانند اکسیداسیون اسید نیتریک توسط جذب دی اکسید نیتروژن در یک محلول آبی.
6- سایر عوامل: هزینه پائین، مقاومت بالا در برابر سائیدگی، خوردگی و عمر طولانی و سازگار بودن پرکنها با سطح داخلی برج.

- بررسی افت فشار:
عوامل اولیه که بر روی افت فشار در برج های پرشده موثر است:
1- شدت جریان سیالات.
2- دانسیته و ویسکوزیته سیالات.
3- اندازه، شکل، جهت گیری و سطح ذرات پرکن.
تغییرات دما و نرخ جذب:
وقتی که گاز غنی وارد یک برج جذب می شود، دمای برج به مقدار قابل توجهی از پائین به بالا تغییر می کند. گرمای جذب ماده ی حل شده دمای محلول را افزایش می دهد، ولی تبخیر حلال سبب کاهش دما می شود. معمولاً اثر کلی این دو عامل افزایش دمای مایع است، اما گاه دما در نزدیکی پائین برج از مقدار بیشینه ای می گذرد. شکل نیمرخ دما به سرعت جذب ماده ی حل شده، تبخیر یا چگالش حلال، و انتقال گرمای بین فازها بستگی دارد. برای به دست آوردن نیمرخ دقیق دمای مایع و گاز محاسبات طولانی مورد نیاز است. وقتی که دمای گاز ورودی به دمای خروجی مایع نزدیک باشد و گاز ورودی سیر شده باشد، تبخیر حلال تاثیر کمی دارد و افزایش دمای مایع تقریباً متناسب با مقدار ماده ی حل شده جذب شده است.
برج های آکنده استوانه های عمودی هستند که از دانه ها و قطعاتی به نام آکنه که دارای سطح نسبتاً زیادی است پر می شوند. این برج ها جهت ایجاد تماس پیوسته بین جریان متقابل گاز و مایع استفاده می شوند. در این دستگاه، فاز مایع از بالا وارد برج شده و با چکیدن به روی آکنه ها، سطح تماس زیادتری جهت برخورد با گاز حاصل می نمایند.
در یک تماس دهنده دیفرانسیلی مانند یک ستون آکنده، عملیات تماس می تواند همان طوری که به صورت دائمی و پیوسته در سرتاسر واحد اتفاق می افتد در نظر گرفته شود.
بنابراین آنالیز یک تماس دهنده دیفرانسیلی مرحله ای می تواند براساس جزء دیفرانسیلی طولی یا ارتفاعی انجام شود.
در ستونهای پرشده، ارتفاعی از ستون که بتواند جداسازی هم ارز با یک صفحه تئوری را ایجاد کند، یک طبقه تئوری ( نظری ) یا HETP نامیده می شود.
روش دقیقتر مقایسه عملیات گوناگون تماس پیوسته بین فازها مستلزم بررسی یک سری از تماس دهنده های دیفرانسیلی مجزا و به دست آوردن نتایجی است که بتواند بر حسب ضرایب انتقال جرم، یا تعداد واحدهای انتقال بیان شود. هر واحد انتقال همانند یک مرحله تئوری است، با این تفاوت که تغییرات دیفرانسیلی در آن به شرایط تعادل و غلظت بستگی دارد.
ضمناً هر طبقه تئوری مربوط به یک سری از تغییرات تعیین و محدود نیز می باشد.
مهمترین ویژگی های آکنه ها عبارتند از:
1- داشتن سطح ویژه بزرگ، بدون در نظر گرفتن سطح مربوط به خلل و فرج میکروسکوپی، سطح ویژه آکنه برابر مجموع سطوح آکنه ها به ازای واحد حجم قسمت آکنه یا پر شده برج است. لازم به ذکر است که اجسام متخلخل به خاطر خلل و فرج خود دارای سطح ویژه زیادی بوده و برای استفاده به عنوان آکنه مناسب نیستند.
2- داشتن خصوصیات لازم جهت جریان یافتن سیالات، این امر موجب می شود که حرکت سیال در داخل برج آسانتر انجام گرفته و افت فشار حاصله، ناشی از برخورد با آنها کمتر باشد تا بتوان از حالت طغیان و انباشتگی مایع در دل برج جلوگیری نمود.
3- بی اثر بودن از لحاظ شیمیایی در مقابل سیالاتی که با آنها در تماس خواهند بود.
4- داشتن استحکام کافی تا به هنگام نقل و انتقال و جابجایی مشکلی پیش نیاید.
5- ارزان بودن قیمت.
بخش تجربی
مواد شیمیایی : الکل ، آب .
شرح دستگاه :
این دستگاه دارای یک دیگ است که این دیگ محفظه ی اصلی جهت جوش آمدن محلول آب و الکل می باشد. حجم تقریبی این محفظهlit 75 است و از جنس فولاد آلیاژی و مقاوم شده با رنگ کوره ای می بهشد که توسط پشم سنگ و پشو شیشه عایق شده است.
روش کار :
در این دستگاه الکل 10% وجود دارد.در ابتدا دستگاه را روشن می کنیم و نقطه set point را روی 60 قرار می دهیم. سپس توسط 6 ترمومتر دماهای نقاط مختلف دستگاه را در هر 20 دقیقه می خوانیم. زمانی که غلظت در تمام برج یکسان شود این دماها یکسان می شوند و دستگاه به حالت steady state می رسد ،در این زمان از پایین و بالای برج نمونه گیری می کنیم. این نمونه گیری به این صورت است که توسط مزورcc 250 از پایین و بالای برج الکل بر می داریم و سپس توسط الکل سنج غلظت الکل را به دست می آوریم.غلظت الکل در بالای برج 97% ، و در پایین برج 40% است. در انتها نیز توسط یک بشرcc 500 و کرنومتر، زمان پر شدن را به دست می آوریم، این زمان در بالای برج 7 ثانیه و در پایین برج 13 ثانیه می باشد.

بخارات خروجی از ریبویلر T1 =
بخارات برگشتی (بالای برج) = T2
بخارات ورودی به کندانسور = T3
دمای آب سرد ورودی = T4
دمای مایع خروجی از کندانسورT5 =
آب سرد خروجی از کندانسورT6 =
20 دقیقه اول:
T1=78 , T2=31.9 , T3=68.7 , T4=14.7 , T5=22.9 , T6=16.5
20 دقیقه دوم:
T1=78.1 , T2=32.5 , T3=67.5 , T4=15.3 , T5=23.7 , T6=17.1
20 دقیقه سوم:

T1=78.2 , T2=32 , T3=67.3 , T4=15.7 , T5=24 , T6=17.4

محاسبات :
HETP = K1.(G) K2.(d) K3.(h) 1/3.(α.μ/ρ)
(α.μ/ρ) = 1.66 ×2×10-5/1.3=2.55(s/ft)×(hr/3600s)=7.08×10-4 (hr/ft)
h = 6 (ft) d = 3in×(1ft/12in)=0.25 (ft)
Q = V/T = (250cm3/7s)×(3600s/hr)×(gr/cm3)×(lb/454gr) = 283.1 (lb/h)
CH3CH2OH = 46.07gr×(1lb/454gr)=0.102 (lb) :اتانول
H2O = 18gr×(1lb/454gr)=0.039 (lb) : آب
(0.4×0.039)+(0.97×0.102) = 0.115 (lb/lbm) :جرم مولکولی
شدت جریان جرمی گاز=(جرم مولکولي Q/(
283.19(lb/hr)/0.115 (lb/lbm) = 2462.52 (lbm/hr)
A = πd2/4 = π×((3in) 2/4)×(ft/12in) 2 = 0.04 (ft) 2
G / شدت جریان جرمی گازA =
0.04(ft2) = 2462.52(lbm/hr)/G G = 61563 (lbm/hr.ft2)
HETP = 2.1×(61563)-0.37×(0.25)1.24×61/3×(7.08×10-4) = 8.21 ×10-6 (lb/ft)
NTU = (UA.L)/(G.Cp)
UA = (10G)0.16/d = (10×61563)0.16/0.25 = 33.76 (lb/hr.ft3)
NTU = (33.76×6)/(61563 ×1.25) = 2.63 (lb.R/Btu)
h= NTU×HETP
NTU = 6/(8.21 ×10-6) = 7.3 (lb.R/Btu)

نتیجه گیری :
زمانی که برج به حالت یکنواخت می رسد ، غلظت در تمام برج یکسان می شود و فرقی نمی کند که از کدام قسمت برج نمونه گیری می کنیم.منبع دمایی در پایین برج قرار دارد و هر چه از پایین به سمت بالا می رویم دما کاهش می یابد.هد مایع سبب می شود که بخارات از داخل مایع خارج شوند،بخار سبک به سمت بالا می رود و بخار سنگین در پایین قرار می گیرد.غلظت الکل در بالای برج 79% است و این نشان می دهد که غلظت ماده سبک در بالای برج بیشتر است،در پایین برج نیز غلظت الکل 40% است که این نشان دهنده ی غلظت کم الکل و غلظت بیشتر ماده سنگین، یعنی آب در پایین برج می باشد.

فهرست منابع:
1- تریبال رابرت . ترجمه دکتر طاهره کاغذ چی و دکتر مرتضی سهرابی . چاپ پنجم بهمن 1380 انتقال جرم ، نشر مرکز نشر دانشگاهی صنعتی امیرکبیر ( پلی تکنیک تهران )
2- وارن ال . مک کیب . جولیان سی . اسمیت . پیتر هریوت
ترجمه علی اصغر حمیدی ، داود رشتچیان ، محمد مهدی منتظر رحمتی ، چاپ اول 1380 عملیات واحد مهندسی شیمی ، نشر مرکز نشر دانشگاهی
3- ماکس . اس . پیترز . کلاوس دی . تیمرهاوس . ترجمه مجتبی سمنانی رهبر ، ساناز پورمند ، چاپ اول 1380 طراحی کارخانه و تحلیل مباحث اقتصادی برای مهندسین شیمی ، نشر دانشگاه امام حسین (ع)
4- دکتر مرتضی خسروی . سهیلا صداقت . چاپ اول زمستان 76، شیمی نشر دانشگاه امام حسین
Robert H.Perry
Donw , Green . Seventh edition . porrys chemical Engineers Handbook , Published in Mc Graw-Hill .
 
آخرین ویرایش توسط مدیر:

گلبرگ نقره ای

کاربر فعال تالار زبان انگلیسی ,
کاربر ممتاز
گزارشکار عملیات واحد

گزارشکار عملیات واحد

گزارشکار عملیات واحد
برج خنک کن
 

پیوست ها

  • 111.doc
    164.5 کیلوبایت · بازدیدها: 8
  • 112.doc
    199.5 کیلوبایت · بازدیدها: 8
آخرین ویرایش توسط مدیر:

گلبرگ نقره ای

کاربر فعال تالار زبان انگلیسی ,
کاربر ممتاز
اینم برج دیواره مرطوب
 

پیوست ها

  • 1.zip
    12.1 کیلوبایت · بازدیدها: 6

گلبرگ نقره ای

کاربر فعال تالار زبان انگلیسی ,
کاربر ممتاز
خشک کن 2

خشک کن 2

خشک کن 2
سلام بررسیش نکردم!امیدوارم همونی باشه که می خواین
 

پیوست ها

  • Dryer2.zip
    20.7 کیلوبایت · بازدیدها: 6
آخرین ویرایش توسط مدیر:

irsa

عضو جدید
آزمایشگاه عملیات واحد ( تقطیر ناپیوسته )

آزمایشگاه عملیات واحد ( تقطیر ناپیوسته )

:) برای شروع خودم اول مطلب می ذارم
 

پیوست ها

  • NO.1.doc
    176.5 کیلوبایت · بازدیدها: 14

irsa

عضو جدید
آزمایشگاه عملیات واحد ( جذب گاز)

آزمایشگاه عملیات واحد ( جذب گاز)

اینم یک آزمایش دیگه :smile:
 

پیوست ها

  • NO.2.zip
    178.6 کیلوبایت · بازدیدها: 7

farhad4116

عضو جدید
ازمايش جذب سطحي كربن اكتيو

ازمايش جذب سطحي كربن اكتيو

ازمايش جذب سطحي كربن اكتيو
 

پیوست ها

  • jazb sathi ba karbone fa aal!.rar
    76.1 کیلوبایت · بازدیدها: 3
آخرین ویرایش توسط مدیر:

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
گزارش کار آزمایشگاه یونیت(عملیات واحد)

گزارش کار آزمایشگاه یونیت(عملیات واحد)

گزارش کار آزمایشگاه یونیت(عملیات واحد)
 

پیوست ها

  • Dastoorkar.pdf
    433.7 کیلوبایت · بازدیدها: 12
آخرین ویرایش توسط مدیر:

k_siroos

مدیر بازنشسته
دستور کار ازمایشگاه عملیات واحد

دستور کار ازمایشگاه عملیات واحد

دستور کار ازمایشگاه عملیات واحد-دانشگاه فردوسی مشهد


 

پیوست ها

  • dastorkar.pdf
    2.1 مگایابت · بازدیدها: 23

k_siroos

مدیر بازنشسته
گزارش آزمایشگاه عملیات واحد

گزارش آزمایشگاه عملیات واحد

[h=2]گزارش آزمایشگاه عملیات واحد[/h]
 

پیوست ها

  • unit Operation Lab.rar
    4.2 مگایابت · بازدیدها: 22
آخرین ویرایش توسط مدیر:
ازمایشهای عملیات واحد

ازمایشهای عملیات واحد

دوتاازازمایشهای عملیات واحدمهندسی شیمی باعنوان های اندازه گیری ضریب نفوذ وبرج دیواره مرطوب برای بچه های مهندسی شیمی
 

پیوست ها

  • B83F~1.DOC
    112.5 کیلوبایت · بازدیدها: 9
  • CDCB~1.DOC
    63.5 کیلوبایت · بازدیدها: 5
  • Unit Operation Lab.rar
    39.2 کیلوبایت · بازدیدها: 9
آخرین ویرایش توسط مدیر:

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
گزارش کار ازمایشگاه عملیات واحد دانشگاه صنعتی شریف

گزارش کار ازمایشگاه عملیات واحد دانشگاه صنعتی شریف

گزارش کار ازمایشگاه عملیات واحد دانشگاه صنعتی شریف
 

پیوست ها

  • vahed.rar
    992.4 کیلوبایت · بازدیدها: 28

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
گزارش کار تبخیر کننده گردشی ازمایشگاه عملیات واحد

گزارش کار تبخیر کننده گردشی ازمایشگاه عملیات واحد

سلام کسی گزارش کار تبخیر کننده گردشی ازمایشگاه عملیات واحد رو داره؟؟؟خیلی ضروریه لطفا کمک کنید...
مقدمه تئوری :
خشک­کن دوار شامل یک استوانه­ای است که در جهت مناسب می­چرخد و به طور معمول با افق زاویة کمی دارد.
طول استوانه 4 تا بیش از 10 برابر قطرش می­باشد که ممکن است از 3/0 تا 3 متر تغییر کند. مواد جامد تغذیه شده به انتهای هر سیلندر وارد می­شود و به واسطة سه خاصیت چرخشی، اختلاف ارتفاع و شیب استوانه، محصول تمام شده از قسمت دیگر تغذیه می­کنند.
خشکنهای دوار به سه گروه تقسیم می­شوند:
1) مستقیم
2) غیرمستقیم، مستقیم
3) غیرمستقیم

روش مستقیم روشی است که وقتی تبادل مستقیم حرارت بین جریان مواد جامد صورت می­گیرد موچب افزایش یا کاهش دمای جامدات می­شود و روش غیرمستقیم روشی است که گرمای ملایم جدا شده از برخورد فیزیکی مواد جامد با دیوار یا لوله فلزی باشد.
خشک­کن دوار:یکی از مهمترین خشک­کن­هایی است که برای خشک کردن مواد جامد گرانول که می­توانند جریان آزاد داشته باشند و در اثر پاشیدن و به هم خوردن عمل خرد شدن قابل ملاحظه­ای صورت نگیرد.
اگر خشک کن دوار مجهز به دستگاه مخصوصی که کیکهای جامد را می­شکنند باشند، می­توانند مواد خیلی چسبنده را هم به خوبی خشک کنند. در مورد خشک کردن مایعات غلیظ، مواد گلی شکل، مواد خیلی چسبنده و صمغی و موادی که به کندی خشک می­شوند مناسب نمی­باشند به علاوه مواد گوگردی و یا مواد سبکی که به راحتی توسط جریان هوا حمل می­شوند. خشک­کن­های دوار برای خشک­کردن کودهای شیمیایی از قبیل سولفات، فسفات، و نیترات آلونیوم و نمکهای پتاسیم، همچنین موادی مانند مواد معدنی، شن، سنگ آهک، خاک رس ....
زمان خشک شدن در این خشک کنها معمولاً بین 5 دقیقه تا 1 ساعت و ظرفیت آنها بین چند صد کیلوگرم تا چند صدتن تغییر می­کند.

ساختمان شماتیک یک خشک­کن دوار:
یک خشک­کن دوار شامل یک پوسته استوانه­ای چرخنده به صورت افقی و با کمی شیب به سمت قسمت خروجی خوراک می­باشد. خوراک مرطوب از یک انتهای استوانه وارد و از انتهای دیگر محصول خشک شده خارج می­شود، هنگامیکه استوانه می­چرخد پرده­های بالا برنده مواد جامد را بالا می­برند و به داخل هوای داغ در حال جریان می­پاشند و درنتیجه سطح مواد جامد به طور کامل در معرض هوای داغ قرار گرفته و عمل خشک شدن به طور مؤثرتری انجام میگیرد. در محل ورود خوراک چند پره مارپیچی قرار دارد که به جلو راندن خوراک کمک می­کند تا به پرده­های اصلی برسد.
در محیط­های مرطوب لازم است که هوای خنک ورودی تا حدی رطوبت زدایی شود که این کار را می­توان توسط برج جذب و درمجاورت کلسیم کلراید انجام داد. دستگاه­های فرعی این خشک کن عبارتند از: گرم کن هوا با شعله مستقیم و یا غیرمستقیم، کانال تنظیم کردن مقدار هوا، دستگاه جمع­­آوری غبارات و فن­ها، همچنین یک سیستم نوار نقاله برای انتقال ذرات ورودی و خروجی در بعضی موارد به یک سیستم اتوماتیک چکشی نیاز است تا موادی را که روی بالا برنده به صورت کیک قرار می­گیرند خرد کند.

تئوری خشک­کن­های دوار:
اگر انتقال حرارت مستقیماً از فاز گاز به فاز جامد صورت گیرد آن را از نوع حرارت مستقیم و اگر انتقال حرارت از لوله­های بخار به مواد جامد انجام گیرد آنرا از نوع حرارت غیرمستقیم گویند. در صورتی که جهت جریان فاز گاز و فاز جامد هم جهت لاشند آنرا فواری واگر مخالف جهت هم باشند آنرامتقابل گویند. براین اساس خشک­کن­های دوار به چهار گروه زیر تقسیم می­شوند.

1) حرارت مستقیم، جریان متقابل:
برای موادی که باید تا دمای بالاتر گرم شوند مانند مواد معدنی، شن، سنگ آهک، خاک رس و غیره از جریان مستقیم گاز داغ استفاده می­شود. برای موادی که نباید تا دمای خیلی بالاتری گرم شوند مانند سولفات آلومینوم و شکر و محصولات کریستالی مواد شیمیایی، از هوای گرم استفاده می­شود.

2) حرارت مستقیم، جریان فواری:
مواد جامدی که از آلوده شدن آن با گاز احتراق نگران نیستیم ولی باید تا دمای بالا گرم نشوند مانند سولفید آهن، سنگ گچ و مواد آلی مانند ذغال سنگ احیا نشده و مواد کشاورزی، باید در خشک­کن موازی خنک شوند.

3)حرارت غیرمستقیم، جریان متقابل:
موادی نظیر پیگمانهای سفید که باید تا درجه حرارت بالا گرم شوند ولی در تماس با گاز نیابد باشند. ممکن است ساختمان خشک­کن انتخاب شده از آجر نسوز ساخته شده باشد و به وسیله بخار داغ کاملاً احاطه شده باشد. در این حالت دبی جریان هوا را در مینیمم مقدار خود نگه می­داریم زیرا در این حالت حرارت بوسیلة هدایت از پوسته و یا لوله­های مرکزی اعمل می­شود.

4) نوع مستقیم – غیرمستقیم:
این خشک­کن اقتصادی تر از خشک­کن مستقیم می­باشد و ممکن است برای موادی که در درجه حرارت بالا خشک می­شوند با استفاده از لوله بخار بکار گرفته شوند. به عنوان مثال هوای داغ با درجه حرارت 1200 تا of 1400 آنرا ترک کرده و وارد فضای حلقه مانند شده و در تماس با ماده جامد قرار می­گیرد . در دمای 140 تاfo170 آنرا ترک می­کنند. زغال سنگ خام کلاً به این روش خشک می­شوند بدون آنکه مشتعل شوند و یا گرد و غبار آنها محترق شوند. قطر تقریبی این خشک کن تنها از 3 الی 10 (فوت) و طول آنها از 2 الی 100 فوت تغییر می­کند.
خشک­کن دوار مستقیم:این نوع خشک کن معمولاً شامل یک استوانه فلزی ساده بود و برای درجه حرارتهای پایین و یا متوسط مناسب می­باشد. برای درجه حرارتهای عملیاتی که در حد پایین می­باشد از فلزات با خواص مناسب آن را ساخته­اند.
خشک­کن لوله بخار غیرمستقیم:این نوع خشک­کن شامل یک استوانه ساده است که مجهز به یک، دو و یا سه ردیف لوله می­باشد ودر هنگام عملیات حاوی سیال حرارتی است و در داخل استوانه به صورت طولی نصب شده­اند. این نوع برای خشک­کن­هایی که دارای درجه حرارت بخار (سیال حرارتی) هستند مناسب می­باشد و برای خشک­ کردن موادی که به آلودگی حساس هستند و نباید در تماس با گاز احتراق باشند کاربرد دارد.

خشک­کن کرکرده­ای:
در این خشک­کن گاز در داخل بسته سیر لوله می­شود و مانند خشک­کن­های دوار مستقیم برای درجه حرارتهای پایین و متوسط مناسب است.
خشک­کن مستقیم کرکره­ای:هوای داغ (یا هوای سرد) ازمیان کرکره­ها به داخل استوانه دوار دو جداره دویده می­شوند و از لای کرکره­ها عبور کرده و به داخل بستر مواد جامد دمیده می­شود و در این حال استوانه یا شل می­چرخد وجود پره­های کرکره­ای مانند باعث می­شود که هوای داغ به صورت یکنواخت به بستر مواد جامد رسیده و عمل انتقال حرارت و جرم بهتر صورت گیرد.
خشک­کن دوار غیرمستقیم لوله بخار:لوله­های بخار گرم کننده به صورت قرینه­وار و متحدالمرکز در یک دو و یا سه ردیف نصب شده­اند و همراه استوانه خشک کن می­چرخند این لوله­های بخارممکن است از نوع لولة ساده باشند که بخار در طول آن ضمن حرارت دادن کندانس شده و این آب کندانس شده از طریق تله بخار دفع می­شود.
(تله بخار دارای این خاصیت هست که مایع را اجازه می­دهد که از آن عبور کرده و خارج شود ولی از خارج شدن فاز گازی ممانعت می­کند.) هوایی که از خشک­کن خارج می­شود خارج می­شود تقریباً نزدیک به اشباع است زیرا مقدار هوایی که در این خشک­کن لازم است، معمولاً خیلی کمتر از مقدار هوای مصرفی در خشک­کن­های نوع مستقیم است.
بخار داغ وارد لوله­ها شده و پس از کندانس شدن از آن خارج می­شود. جسم خشک شده از درون روزنه­هایی که در شل قرار دارند خارج می­شود. این روزنه­ها دارای دیواره­هایی هستند که باعث می­شود عمق بستر در داخل شل همیشه به اندازه کافی باقی بماند. این خشک­کن­ها به ویژه برای خشک کردن موادی مناسب است که زمان خشک کردن با شدت نزولی انها طولانی بوده و بتوان آنها را در زمانی نسبتاً طولانی در یک دمای ثابت نگه داشت. دوران شل در ضمن اینکه موجب هم زدن مواد بستر شده و از ایجاد کیک جلوگیری می­کند، باعث سهولت جریان بخار آب نیز خواهند شد و به دلیل اتلاف حرارتی پایین جریان هوای خروجی، راندمان بالاست این خشک­کن برای موادی که نسبت به حرارت حساس هستند مناسب است. زیرا که درجه حرارت ماکزیمم دقیقاً قابل کنترل می­باشد و این دما توسط دمای عامل گرم کننده (بخار) کنترل می­شود.
در این نوع خشک­کن­ها معمولاً خوراک مرطوب از طریق انتقال دهنده مارپیچی و یا ریزشی به داخل خشک­کن وارد می­شود و در خشک­کن­های معمولی، محصول خشک شده در انتهای استوانه از لابه لای لوله های بخار به بیرون ریخته می­شود. بااین کار همچنین هوای استفاده شده جهت خشک کردن و دیگر گازهای موجود ازداخل خشک­کن خارج می­شود. به دلایل زیاد جهت جریان کاز و مواد جامد متقابل می­باشد.
محاسبه قطر خشک­کن
بادرنظر گرفتن روش چگونگی عملیات و میزان رطوبت قابل قبول برای محصول و دمای هوای خروجی مقدار هوای لازم و دمای ورودی آن موازنه جرم و حرارت مشخص می­شود. سرعت هوا نبایستی خیلی زیاد باشد، زیرا در این صورت مواد جامد بیش از اندازه منتقل می­شوند. برای مواد زبر و درشت (Coarse) تجربیات عملی مشخص کرده سرعت متوسطی برابر 5/2 برای هوای خروجی لازم است. برای مواد زیر (پودری) سرعت خیلی کمتری لازم ایت. یک روش تجربی برای محاسبه سرعت هوا، برابر گرفتن آن با نصف سرعت حد سقوط آزاد کوچکترین ذرات موجود در محصول است. سطح مقطع و قطر خشک­کن را با این فرض که سطح مؤثر برای جریان هوا 85% سطح کل است می­توان محاسبه نمود.

محاسبه طول خشک­کن :

اگر زمان خشک شدن را به طریقی بتوان تعیین نمود (در یک واحد خشک­کن موجود و یا در آزمایشگاه در تحت شرایطی که در خشک اصلی موجود است) این زمان برای طراحی مکانیکی خشک­کنی که در زمان اقامت مواد درآن، مقدار کمی از زمان خشک شدن بیشتر باشد مورد استفاده قرار می­گیرد. رابطه­ای که می­توان از آن استفاده نمود قبلاً ذکر شده است. مسئله مهم در ایفا یکسان بودن شرایط در خشک­کن آزمایشگاهی و خشک­کن اصلی است و این بدان معنی است که زمان خشک شدن می­بایستی از روی یک خشک­کن مقیاس صنعتی و با یک طرح بزرگ نیمه صنعتی تعیین شده باشد.
محاسبه طول خشک­کن مسئله ای است که تواماً با انتقال جرم و انتقال حرارت مربوط می­شود. روش محاسبه بعداً می­آوریم. کل تغییرات مقدار زپرطوبت خوراک در خشک­کن به تعداد مناسبی تقسیم می­شود. این تقسیمها شامل مراحل پیش گرم نمودن خوراک (که خوراک را به دمای حباب مربوط می­رساند) و مرحله خشک شدن با شدت ثابت و بقیه تقسیمات (6 تا 10 قسمت) مربوط به مرحله خشک شدن با شدت نزولی می­شود. اگر محاسبات با استفاده از کامپیوتر انجام شود می­توان تعداد تقسیمات را زیاد نمود و دقت محاسبات را افزایش نمود. طراح یک خشک­کن باید هر طراحی را با یک مسئله مجزا و منفرد بداند، طرحهای دیگران تنها می­تواند، راهنمایی برای طراحی او باشد.
دمای خوراک و دمای هوا و دمای حباب مرطوب معلوم است انگاه طول قسمت پیش گرم نمودن خوراک و رساندن خوراک به دمای حباب و قسمت خشک شدن با شدت ثابت با استفاده از ضرائب انتقال حرارت محاسبه می­شود (فرض می­شود که در قسمت پیش گرم نمودن خوراک، خشک شدن صورت نمی­گیرد) برای محاسیه طول قسمتی از خشک­کن که درآن خشک شدن با شدت نزولی صورت می­گیرد، ضریب انتقال جرم درواحد طول، بر حسب تابع از مقدار رطوبت لازم است. ضریب انتقال حرارت درسرتاسر خشک­کن را می­توانیم ثابت فرض کنیم. شاید بهتر باشد نخست زمان خشک شدن تخمین زده شود و آنگاه طول خشک کن برای تامین زمان فوق محاسبه شود. این روش محاسبه اساساً مشابه روش قبل است با این تفاوت که مراحل محاسباتی آن متفاوت است.
-------------------------------------------------------
دمای ورودی
دمای خروجی
زمان ورود خوراك

66.6
48.3
بعد از 5 دقیقه
76.82
57.1
بعد از 10 دقیقه
65.52
53.82
بعد از 15 دقیقه
70
55.4
بعد از 20 دقیقه
79.4
58.6
----------------------------------------------------------------
« طراحی خشك کن دوار»
برای طراحی یک خشک­گن دوار باید موارد زیر را محاسبه کرد:
1) طول و قطر خشک­کن
2) شیب خشک­کن
3) مقدار هوای لازم برای عمل خشک­کردن
4) مقدار حرارت لازم
5) جهت جریان
6) تعداد دور استوانه در واحد زمان

برای بدست آوردن بالا بایستی یک سری معلومات داشته باشیم که عبارتنداز:
1) رطوبت و دمای هوای موجود
2) رطوبت و دمای هوای خروجی از گرمکن
3) رطوبت و دمای هوای خروجی از خشک­کن
4) رطوبت ماده ورودی
5) مقدار محصول در واحد زمان
6) میزان رطوبت محصول
---------------------------------------------------------------
« محاسبات»
داده­های مسئله:
=وزن سویا200 gr
Set point S2
----------------------------------------------------------------
قطر
وزن سویای مرطوب=255
وزن سویای خشک=200
دمای ورودی
دمای خروجی
سرعت

=جرم200gr=0.2 kg=0.44 Ib
 

H-Engineer

عضو جدید
گزارشكار تقطير ناپيوسته آز عمل

گزارشكار تقطير ناپيوسته آز عمل

تقطیر
 

پیوست ها

  • برج تقطیر.pdf
    883.6 کیلوبایت · بازدیدها: 7
  • تقطیر ناپیوسته.pdf
    373.4 کیلوبایت · بازدیدها: 16
آخرین ویرایش توسط مدیر:

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
گزارش کار آزمایشگاه عملیات واحد مهندسی شیمی

گزارش کار آزمایشگاه عملیات واحد مهندسی شیمی

گزارش کار آزمایشگاه عملیات واحد مهندسی شیمی
۱-استخراج از جامدات
۲-برج آکنده
۳-برج تبخیر کننده
۴-برج خنک کننده
۵-جذب گاز
۶-خشک کن دوار
۷-راکتور شیمیایی
۸-سنجش نفوذ ملکولی
 

پیوست ها

  • استخراج از جامدات.pdf
    1.6 مگایابت · بازدیدها: 7
  • برج آکنده.pdf
    2.4 مگایابت · بازدیدها: 13
  • برج تبخیر کننده.pdf
    1.1 مگایابت · بازدیدها: 4
  • برج خنک کننده.pdf
    1.6 مگایابت · بازدیدها: 5
  • جذب گاز.pdf
    1.7 مگایابت · بازدیدها: 9
  • خشک کن دوار.pdf
    2 مگایابت · بازدیدها: 5
  • سنجش نفوذ ملکولی.pdf
    1.6 مگایابت · بازدیدها: 4
  • راکتور شیمیایی.pdf
    1.3 مگایابت · بازدیدها: 13
آخرین ویرایش:

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
گزارش کار آزمایشگاه عملیات واحد

گزارش کار آزمایشگاه عملیات واحد

گزارش کار آزمایشگاه عملیات واحد
 

پیوست ها

  • گزارش آزمایشگاه عملیات واحد.zip
    516.7 کیلوبایت · بازدیدها: 28
وضعیت
موضوع بسته شده است.
بالا