دانلود فایل پاورپوینت آشنایی با تجهیزات تبادل جرم بین ۲ فاز

PowerPoint قابل ویرایش
54 صفحه
8900 تومان

لطفا به نکات زیر در هنگام خرید دانلود فایل پاورپوینت آشنایی با تجهیزات تبادل جرم بین ۲ فاز توجه فرمایید.

1-در این مطلب، متن اسلاید های اولیه دانلود فایل پاورپوینت آشنایی با تجهیزات تبادل جرم بین ۲ فاز قرار داده شده است

2-به علت اینکه امکان درج تصاویر استفاده شده در پاورپوینت وجود ندارد،در صورتی که مایل به دریافت تصاویری از ان قبل از خرید هستید، می توانید با پشتیبانی تماس حاصل فرمایید

4-در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل اسلاید ها میباشد ودر فایل اصلی این پاورپوینت،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

5-در صورتی که اسلاید ها داری جدول و یا عکس باشند در متون زیر قرار نخواهند گرفت

 

اسلاید ۱ :

مقدمه

بخش عمده ای از واحدهای علمیاتی انتقال جرم مربوط به تماس دو فاز غیر قابل امتزاج گاز – مایع می باشد. مهمترین واحدهای عملیاتی گاز- مایع عبارتند از تقطیر، جذب، رطوبت زنی و رطوبت گیری. واحدهای عملیاتی فوق الذکر می توانند توأم با انتقال جرم و حرارت باشند. از طرفی در بعضی گرادیان غلظت و نفوذ در هر دو فاز قرار می گیرد و حداقل یک جزء در دو فاز نفوذ می کند( مانند جذب جزء خاص از مخلوط گازی توسط حلال مایع) و در بعضی انتقال جرم در هر دو فاز صورت می گیرد و کلیه اجزاء در هر دو فاز نفوذ می کنند.( مانند تقطیر) . لذا پیچیدگی  واحدهای فوق از تقطیر تا رطوبت گیری کاهش می یابد.

دستگاههای مختلفی برای تماس هر چه بهتر و انتقال جرم با راندمان بالاتر برای سیستم گاز – مایع استفاده شده اند. از جمله این دستگاهها می توان ظروف مجهز به توزیع کننده گاز (Sparger) ظوف مجهز به بهم زن مکانیکی ، شوینده های ونتوری، ستونهای دیواره مرطوب، ستونهای پاشنده، ستونهای سینی دار و ستونهای پر شده را نام برد. در بسیاری از این دستگاهها به منظور بالا بردن سطح تماس بین دو فاز، یکی از فازهاره صورت حبابهای گازی در فاز مایع در تماس با فاز مداوم دیگر قرار می گیرد( مانند پراکندگی گاز به صورت حبابهای گازی در فاز مایع درون ظرف مجهز به بهم زن یا پراکندگی فاز مایع در فاز گاز در ستون پاشنده و یا ایجاد فیلم مایع در ستونهای دیواره مرطوب یا برجهای پر شده). سطح تماس و نحوه پراکندگی یک فاز دیگر (فاز مداوم) از پارامترهای مهم در طراحی هستند.

اسلاید ۲ :

در این بخش اشاره مختصری به بعضی از پارامترهای هیدرودینامیکی در دستگاههای مجهز به توزیع کننده گاز و دستگاههای مجهز به بهم زن مکانیکی خواهد شد . البته مطالب جامع تر در این خصوص در کتب مربوطه در مکانیک سیالات وجود دارد . نگاهی گذرا به شوینده های ونتوری و ستونهای پاشنده و ستونهای دیوراه مرطوب خواهیم داشت و بیشتر به طراحی هیدرولیکی ستونهای سینی دار و ستونهای پر شده می پردازیم که بسیار با اهمیت هستند و موارد استفاده فوق العاده زیادی دارند. توضیح دستگاهها بر اساس پراکندگی گاز در مایع( دستگاههای مجهز به sparger- دستگاههای مجهز به هم زن مکانیکی – ستونهای سینی دار) و نیز پراکندگی مایع در گاز به صورت قطره یا به صورت فیلم مایع( شوینده های ونتوری، ستونهای پاشنده، ستونهای دیوراه مرطوب و ستونهای پر شده ) خواهد بود.

اسلاید ۳ :

برج های سینی دار

برج های سینی دار، استوانه های قطوری هستند که در داخل آنها تعدادی سینی به فاصله های معینی از یکدیگر نصب شده اند . وجود سینی ها به منظور ایجاد تماس بهتر بین فاز گاز و فاز مایع است . فاز مایع معمولاً از بالای برج وارد شده و تحت اثر نیروی ثقل به سمت پایین جریان می یابد. اگر جهت جریان ها متقابل باشد ، فاز گاز از پایین برج وارد شده و در ضمن عبور به سمت بالای برج با فاز مایع در تماس قرار می گیرد.

اسلاید ۴ :

۱- آرایش داخل برج های سینی دار

شکل ۵-۶ ساختمان یک برح سینی دار  را نشان میدهد . دیده می شود که مایع ورودی به داخل برج پس از عبور از روی سینی وارد ناودانی می شود که از آنجا به سینی پایین تر هدایت می شود و دوباره پس از عبور از روی سینی از طریق ناودان بعدی به سینی بعدی منتقل می شود و حرکت مایع به همین ترتیب به سمت پایین برج ادامه می یابد . گاز ورودی از پایین برج از سوراخ های هر  سینی عبور می کند. چون در روی سینی لایه ای از مایع در حال حرکت است  از این رو ، سوراخ های تعبیه شده در هرسینی همچون نازل باعث می شوند که گاز در درون مایع جاری روی هر سینی، پراکنده شده و به صورت حبابهایی درآیند تا سطح تماس گاز و مایع افزایش یابد. حبابهای آغشته به مایع سپس سینی مربوطه را ترک کرده . به طرف سینی بالاتر می روندو این ترتیب ادامه می یابد تا در نهایت گاز تصفیه شده از بالای برج خارج می شود. دیده می شود که جریان گاز مایع در روی هر سینی عملاً به صورت جریان متقاطع است ولی با توجه به حرکت افقی در روی هر سینی ، به طور کلی می توان یک برج سینی دار را به صورت مجموعه مراحل با جریان متقابل در نظر گرفت.

در بهترین صورت، انتظار می رود که هر سینی به صورت یک مرحله ایده آل عمل کند. در معماری داخل برج و نیز ساخت سینی ها، همه تمهیدات لازم را به کار می گیرند تا عملکرد هر سینی هر چه ممکن است به حالت ایده آل نزدیکتر شود. به همین خاطر است که در طی سالهای گذشته ، انواع مختلف سینی، از نظر شکل، نوع، اندازه و تعداد منافذ مطرح شده اند که بعضی از آنها بسیار مقبول افتاده اند و در نتیجه کاربرد بیشتری پیدا کرده اندو اطلاعات زیادی در مورد مشخصات فنی آنها در مراجع علمی (۱و۲) موجود است.

اسلاید ۵ :

ظروف مجهز به توزیع کننده گاز

ظروف مجهز به sparer ها برای سیستم های گاز- مایع بدون واکنش شیمیایی و یا به همراه واکنش شیمیایی استفاده شده اند sparer ها (توزیع کننده حبابهای ) وسایلی هستند که با استفاده از آنها می توان حبابهای گازی را در یک سیال مایع ( فاز مداوم) ایجاد نمود. گاهی این توزیع کننده ها از لوله های ساده تشکیل شده اند( برای ظوف با قطر کمتر از ۳/۰ متر) و گاهی توزیع کننده هایی طراحی شده اند( معمولاً در ظروف با قطر بزرگتر) که از سوراخهای تعبیه شده در توزیع کننده، حبابهای گازی ایجاد می شود . قطر سوراخها معمولاً ۳-۵/۱ میلیمتر و فاصله سه برابر قطر حباب تولیدی توصیه شده است . توزیع کننده های گاز خود نقش بهم زننده و ایجاد تلاطم درون طرف را نیز دارند.

اسلاید ۶ :

انتقال جرم در ظروف به sparer

در این گونه ظوف و در تماس دو فاز گاز – مایع معمولاً بیشترین مقاومت در مقابل انتقال جرم در فیلم و در اطراف حباب قرار می گیرد و از مقاومت درون گاز( به لحاظ ویسکوزیته کم وجود چرخشهای درونی بالا بخصوص در حبابهای متوسط و بزرگ) صرف نظر می شود. تماس دو فاز در اینگونه ظروف به صورت مداوم یا پیوسته ، نیمه پیوسته و ناپیوسته امکان پذیر است. روابط زیادی برای دستیابی به ضرایب انتقال جرم فیلم مایع( در اطراف حباب کروی) در چنین سیستمهایی ارائه شده است که از جمله به رابطه زیر می توان اشاره نمود.

که در این رابطه:                                                                     یک حباب         b’=۰/۰۶                                                                                                            مجموعه حبابها                   b’=۰/۰۱۸۷     

          سرعت لغزش = VS

قطر متوسط حباب تولیدی=d p

اسلاید ۷ :

همانطور که ملاحظه می شود. رابطه فوق برای سیستمهای با یک حباب تنها و مجموعه حبابها در نظر گرفته شده است. واضح است که در بسیاری از واحدهای عملیاتی واقعی یا مجموعه  حبابها برخورد خواهیم کرد. حرکت مجموعه حبابها درون ظرف مجهز به توزیع کننده( یا ستون مجهز به توزیع کننده) با حرکت یک حباب تنها مقاومت است. در حالت مجموعه حبابها، امکان برخورد آنها، شکست و ائتلاف و تغییرات قطر حباب وجود دارد.

برای محاسبه ضریب انتقال جرم در رابطه فوق باید عدد رینولدز(ReG) محاسبه شود. در عدد بدون بعد رینولذز قطر حباب تولیدی (dp) و سرعت لغزشی(Vs) حباب مورد نیاز است که در خصوص آنها توضیحات ارائه می شود.

اسلاید ۸ :

برج های آکنده

برج های آکنده یکی از مشهور ترین دستگاههای انتقال جرم هستند که در آنها فاز مایع به صورت پراکنده در می آید و فاز گاز نقش قاز پیوسته را بازی می کند. از دستگاههای دیگری که در آنها فاز مایع به صورت فاز پراکنده  در می آیند عبارتند از بر ج های جداره مرطوب و انواع مختلف برج های پاششی.

شکل (۶-۸) یک برج آکنده را نشان می دهد. این برج ها استوانه های عمودی هستند که از ذرات و قطعاتی مرسوم به آکنه. که دارای سطح ویژه زیاد هستند، پر می شوند. در این برج ها فاز مایع از بالای برج وارد شده و با چکیدن از روی آکنه های داخل برج، سطح تماس زیادی برای تبادل با فاز گاز را فراهم می آورند.

اسلاید ۹ :

سینی های مشبک(Sieve Trays)  

ساده ترین نوع سینی ها هستند که فاز بخار از طریق سوراخهای ایجاد شده در صفحات مسطح حبابهای بخار و مایع است. مایع از طریق ناودانی به سینی پایینی وارد می شود( ستونهای سینی دار بدون نادودانی نیز ساخته شده اند. ستونهای سینی دار دیفرانسیل) احتمال چکه کرده مایع از سوراخها وجود دارد .چکه کرده مایع باعث کاهش زمان تماس دو فاز و کاهش راندمان سینی ها می شود. لذا باید در طراحی سینی مقدار چکه کردن مایع بررسی شود تا در حد طراحی و مجاز باشد .

سینی های فنجا نی (Bubble-Cap Teays)

لوله های کوتاهی (riser) روی سوراخ سینی ها تعبیه شده است. روی آن لوله های کوچک کلاهک هایی قرار دارد. محیط اطراف کلاهک دارای سوراخ هایی است (slot) . بخار از طریق لوله های کوتاه به سمت بالا آمده، از مسیر کلاهک و سوراخ های کااهک به صورت حبابهای بخار به فاز مایع روی سینی می رسد تماس بین دو فاز ذروی سینی صورت گرفته و آمگاه بخارات به سمت بالا حرکت می کنند. مایع نیز از بین کلاهک و از طریق یک نادوانی به سینی پایین هدایت می شود.

سوراخ هایی روی ملاهک ها با اشکال مختلفی طراحی شده اند. وجود لوله های کوتاه روی سینی باعث می شود که هموراه روی سینی ( حداقل تا زیر سوراخ های موجود در کلاهک) مایع وجود داشته باشد.

اسلاید ۱۰ :

سینی های شیر دار (FLOATING Cap Trays or Valve Trays)

 در اینگونه سینی ها، سوراخ های روی سینی توسط در پوشهای متحرک پوشیده شده اند. این در پوشها با افزایش و کاهش جریان گاز بالا و پایین می روند و مسیر حرکت گاز بیشتر و کمتر کمی شود. نمونه ای از این سینی ها در شکل ۸-۵ نشان داده شده است.

در نیمه اول قرن گذشته (۱۹۵۰-۱۹۰۰) تقریباً تمامی ستونها با سینی های فنجانی طراحی شده بودند ، لیکن در حال حاضر از سینی  های مشبک یا شیر دار بیشتر استفاده می شود.

اصولاً برای ستونهای با قطر بزرگ ، سینی ها پس از ساخت یکی پس از دیگری درون ستون تعبیه می شوند.لیکن در ستونهای با قطر کوجکتر(کمتر از ۲/۱ متر) مجموعه ای از سینی های ساخته شده، توسط شفتی که سینی ها به آن وصل است و از طریق spacer از یکدیگر جدا شده اند درون ستون جا داده می شوند. ستونهای بلند معمولاً دو یا چتد تکه ساخته می شوند و تعداد سینی ها در هر تکه در حدود ۱۰ عدد می باشد ( شکل ۸-۶) .

واضح است ایزش مایع از کناره سینی وجود دارد(کاملاً آب بندی نمی شوند. لیکن مقدار آن در حد نیست که مشکلی ایجاد شود.

مطالب فوق فقط متون اسلاید های ابتدایی پاورپوینت بوده اند . جهت دریافت کل ان ، لطفا خریداری نمایید .
PowerPointقابل ویرایش - قیمت 8900 تومان در 54 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد