ГАПС в химической технологии (7 семестр)

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОСНОВНЫХ АППАРАТОВ СТАДИЙ ХТС

Выделим две непосредственно связанные аппаратурные стадии индивидуальной ХТС. Предположим, что обе они оснащены аппаратами периодического действия. В случае, когда на каждой стадии установлен один основной аппарат (рис. 3а), график их взаимодействия имеет вид (рис. 3б):

Рис. 3

Если на стадии установлены два или более идентичных основных аппарата (рис. 4а), то они могут работать либо синхронно, обрабатывая равные доли поступающей на стадию партии материалов (рис. 4б), либо со сдвигом по времени, принимая и обрабатывая партии целиком (рис. 4в):

Рис. 4

Из графиков рисунка 4 видно, что при синхронной работе аппаратов стадии 2 на обработку двух партий продукта требуется большее время, но в этом случае можно установить аппараты меньшего размера, т.к. они обрабатывают только половину партии. Второй режим (рис. 4в) более популярен на практике, т.к. раздельная обработка долей одной и той же партии с их последующим объединением допускается в малотоннажных производствах сравнительно редко.

Рис. 5

Пусть на одной из стадий (рис. 5) установлен аппарат непрерывного действия (барабанный вакуум-фильтр). В такой ситуации аппарат стадии 1 будет использоваться как по основному назначению, так и в качестве емкости, подающей суспензию на фильтр, т.е. аппарат стадии 1 опорожнится только по окончании фильтрования и длительность пребывания партии массы в нем составит t₁+t₂ .

Такой способ взаимодействия стадий с основными аппаратами периодического и непрерывного действия не всегда рационален, т. к. увеличение продолжительности пребывания партии массы на стадии 1 может потребовать установки дополнительного аппарата. В этих случаях между стадиями вводят промежуточные емкости, используемые в качестве буфера между аппаратами периодического и непрерывного действия (рис. 6).

Рис. 6.

При установке на стадии двух или более аппаратов непрерывного действия режим синхронной обработки равных долей партии используется гораздо чаще, чем для аппаратов периодического действия. При этом длительность обработки партии уменьшается пропорционально числу аппаратов.

Взаимодействие двух стадий с основными аппаратами непрерывного действия в большинстве случаев осуществляется через буферные емкости, т.к. их производительности по обрабатываемой массе редко бывают одинаковыми: либо аппараты предыдущей стадии не успевают подавать массу, либо аппараты следующей не успевают обрабатывать поступающую массу. Примеры взаимодействия различных основных аппаратов стадий ХТС приведены в Приложении 1.