Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Открытый урок учебной практики
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Другое

Открытый урок учебной практики

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ план урока по.docx

библиотека
материалов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «НИЖНЕКАМСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»


ТЕМА РАБОТЫ:

«Методическая разработка урока учебной практики по теме: «Ознакомление с устройством, принципом работы, эксплуатации ректификационной колонны»

ПМ.01 Обслуживание эксплуатируемого технологического оборудования

по профессии 18.01.05 Аппаратчик-оператор производства неорганических веществ



Курс обучения: 1

Профессия: 18.01.15

Аппаратчик-оператор производства неорганических веществ











































2015 г.

Аннотация

Современное образование должно обеспечивать формирование выпускников с высоким уровнем профессионализма и компетентности, способных адаптироваться к изменяющимся условиям профессиональной деятельности. Таким образом, перед профессиональным образовательным учреждением стоит задача подготовки конкурентоспособного специалиста. Конкурентоспособность следует рассматривать в двух аспектах: первый – это наличие у специалиста высокого уровня профессионализма и компетентности, включающий определенный уровень знаний, умений, навыков, позволяющих состояться высококлассным специалистом, интеллектуально и творчески развитым. И второй, немаловажный, – личностная готовность работать в условиях рынка, в условиях конкуренции.

Настоящее методическая разработка составлена в соответствии с ФГОС по профессии 18.01.05 Аппаратчик оператор производства неорганических веществ.

Формируемые компетенции:

ПК 1.1. Подготавливать оборудование к безопасному пуску и выводить оборудование из технологического режима.

ПК 1.2. Выявлять и устранять неисправности в работе оборудования и коммуникаций.

ПК 1.3. Подготавливать, сдавать и принимать оборудование из ремонта.

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем.

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

 ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Выбор темы методической разработки связан с ее актуальностью, так как массообменные процессы занимают особое место среди химико-технологических процессов.

Материал подобран с использованием интернет - ресурсов. Для контроля знаний обучающихся составлены тесты. Для лучшего освоения и запоминания материала представлен учебный видеофильм «Ректификация»

Данная методическая разработка может быть полезна мастерам производственного обучения по профессии Аппаратчик-оператор производства неорганических веществ, преподавателям специальных дисциплин при проведении уроков учебной практики.

































План урока учебной практики


Профессия: 18.01.05 Аппаратчик – оператор производства неорганических веществ

Профессиональный модуль ПМ.01: Обслуживание эксплуатируемого технологического оборудования.

Тема программы: Массообменные процессы

Тема урока: Ознакомление с устройством, принципом работы, эксплуатации ректификационной колонны

Цели урока:

-обучающие: совершенствовать у обучающихся выполнение самостоятельной работы с соблюдением правил техники безопасности и пожарной безопасности; формирование у обучающихся навыков при обслуживании ректификационной установки

-развивающие: развивать мышление, профессиональные знания, умения, творческое отношения к труду

-воспитывающие: воспитывать самостоятельность, бережное отношение к оборудованию, сырью и энергоресурсам; воспитание интереса к выбранной профессии.

Примерные прогнозируемые результаты:

В результате изучения темы «Ознакомление с устройством, принципом работы, эксплуатации ректификационной колонны», обучающиеся

- должны знать:

1) Массообменные процессы

2) Устройство, принцип работы, эксплуатация ректификационной колонны

3) Правила техники безопасности

- должны уметь:

1) Выполнять приемы ведения технологического процесса в ректификационной колонне

2) Соблюдать правила техники безопасности при обслуживании ректификационной колонны

Форма оценки: оценка уровня освоения сформированных компетенций

Формируемые компетенции:

ПК 1.1. Подготавливать оборудование к безопасному пуску и выводить оборудование из технологического режима.

ПК 1.2. Выявлять и устранять неисправности в работе оборудования и коммуникаций.

ПК 1.3. Подготавливать, сдавать и принимать оборудование из ремонта.

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем.

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

      ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

          ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

          ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

          ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

          ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Тип урока: урок совершенствования новых приемов и способов действия профессиональной деятельности

Вид урока: практическая работа

Методы

обучения: алгоритмический, диалогический, показательный

преподавания: инструктивный, объяснительно-стимулирующий, демонстрационный, репродуктивный, практический;

учения: репродуктивный, практический.

Внутридисциплинарные связи: введение в профессию; охрана труда

Междисциплинарные связи: технология производства органических веществ, охрана труда, общая химическая технология, сосуды, работающие под давлением, контроль и регулирование параметров технологического процесса

Материально-техническое и дидактическое оснащение урока:

Оборудование: полупромышленная тренажерная ректификационная

установка, трубопроводная арматура, компьютер,

интерактивная доска, проектор

Техническая документация: инструкционная карта, карточки-задания,

видеофильм «Ректификация», технический диктант, тестовые

задания


Источники информации:

Основные

Сугак А. В., Леонтьев В. К., Процессы и аппараты химической технологии, 2010

В.С. Орехов, М.Ю. Субочева, А. А. Дегтерев, Д. Н. Труфанов Химическая технология органических веществ Часть 4, 2010

В.М.Боровков., Изготовление и монтаж технологических трубопроводов, 2013

А.В.Сугак. Оборудование нефтеперерабатывающего производства, 2012

В.А.Барилович. Оснвоы технической термодинамики и теории тепло-и массобмена, 2014

А.А.Кудинов, Тепломассобмен, 2012

Интернет-ресурсы

http://ru.wikipedia.org

http://www.beztrud.narod.ru/electrobez.html

Уровень освоения: 2


Ход урока

  1. Организационная часть: ОК 06, ОК 07

-рапорт дежурного о наличии обучающихся;

-проверка готовности обучающихся к уроку, наличие спецодежды.

II Вводный инструктаж ОК 01, ОК 04, ОК 09

  1. Актуализация опорных знаний и мотивационных состояний

-сообщение темы и целей урока, профессиональные компетенции, критерии оценок;

- восстановление в памяти ранее изученного материала устно и по вопросам тестового задания с взаимопроверкой

  1. Формирование практических знаний, приемов, способов действия профессиональной деятельности. Объяснение нового материала.

- ознакомление обучающихся с содержанием предстоящей работой;

- сущность процесса ректификации;

- показ фильма;

- устройство ректификационных колонн, виды тарелок

- техника безопасности при обслуживании ректификационной колонны

- показ трудовых приемов;

- предупреждение о возможных ошибках и методах их устранения;

- организация рабочего места;

3. Закрепление нового материала

- повторение трудовых приемов;

- соблюдение правил техники безопасности

4. Сообщение обучающимся критерии выставления оценок

5. Сообщение обучающимся норм времени на выполнение задания

III Текущий инструктаж ОК 03, ОК 05, ОК 06, ОК 07, ОК 08, ПК 1.1, ПК 1.2

1.Совершенствование практических знаний, умений, навыков

Выполнение практической работы под наблюдением мастера производственного обучения.

Совершить целевые обходы:

-первичный обход обучающихся с целью: расстановки обучающихся по рабочим местам и осмотр организации рабочего места.

-индивидуальный инструктаж с целью: дополнительного разъяснения работы и оказания помощи при выполнении задания.

-вторичный обход рабочих мест обучающихся с целью: проверки правильности выполнения трудовых приёмов, оказания помощи при выполнении задания, выполнение правил техники безопасности и электробезопасности, предупреждения и устранения ошибок.

IV Заключительный инструктаж ОК 03

1. Анализ работы учебно-производственной деятельности обучающихся.

2. Разобрать допущенные ошибки обучающихся и нарушение правил техники безопасности (отметить лучшие работы).

3. Выставить оценки с комментариями.

4. Уборка рабочих мест

Домашнее задание:

- Начертить эскиз колонны;

- Составить таблицу основных неполадок и способов их устранения;


Мастер производственного обучения Фазылова А.А.


План – конспект урока


Деятельность мастера

Деятельность обучающихся

    1. Организационная часть ОК 06. ОК 07

-рапорт дежурного о наличии обучающихся;

-проверка готовности обучающихся к уроку, наличие спец. одежды



Дежурный докладывает о посещаемости в группе.

Обучающиеся слушают, настраиваются на работу на уроке

    1. Вводный инструктаж ОК 01, ОК 04, ОК 09

Актуализация опорных знаний, и мотивационных состояний

Сообщение темы и целей урока, профессиональные компетенции, критерии оценок;

Тема урока: «Ознакомление с устройством, принципом работы, эксплуатации ректификационной установки»

Мастер дает целевую установку: «Изучив эту тему, вы должны будете не только уметь рассказать, но и самостоятельно вести технологический процесс».

Для проведения работ вам необходимо ваше знание массообменных процессов и аппаратурного оформления технологических схем.

Давайте восстановим в памяти знания, полученные на предыдущих занятиях по вопросам тестового задания с взаимопроверкой


Вопрос обучающимся:

- Дать определение процесса ректификации.

(это процесс многократного испарения и конденсации паров с целью разделения компонентов смеси)


Вопрос обучающимся:

- Что такое химико- технологический процесс

(это такой процесс при котором изменяют химический состав перерабатываемого продукта, состоит из 3 стадий, подвод реагирующих компонентов, химические взаимодействия и разделения продуктов реакции и выделение целевого продукта)


Вопрос обучающимся:

- Какие факторы влияют на скорость процесса?

(температура, давление, катализатор, концентрация, интенсивность перемешиваний)


Мастер раздает тестовые задания

(см. Приложение 1)

За 13-14 правильных ответов оценка «5»

9-12 правильных ответов оценка «4»

5-8 правильных ответов оценка «3»

Формирование практических знаний, приемов, способов действия профессиональной деятельности. Объяснение нового материала. (см. Приложение 2)

- ознакомление обучающихся с содержанием предстоящей работой;

- сущность процесса ректификации;

- показ фильма;

- устройство ректификационных колонн, виды тарелок

- техника безопасности при обслуживании ректификационной колонны

- показ трудовых приемов;

- предупреждение о возможных ошибках и методах их устранения;

- организация рабочего места;


Закрепление нового материала

- повторение трудовых приемов;

- соблюдение правил техники безопасности


Вопрос обучающимся:

- какой процесс протекает в ректификационной колонны

(в ректификационной колонне протекает процесс ректификации)


- что такое процесс ректификации

(это процесс многократного испарения и конденсации паров с целью разделения компонентов смеси)


- контактные устройства колонны.

(контактными устройствами ректификационной колонны являются тарелки)

- виды тарелок

(колпачковая, ситчатая, клапанная)


- правила техники безопасности при обслуживании ректификационной установки

(при выходе на установку необходимо одеть каску, проверить исправность запорной арматуры, проверить исправность основных и вспомогательных аппаратов)


4. Сообщение обучающимся критерии выставления оценок

5. Сообщение обучающимся норм времени на выполнение задания

III Текущий инструктаж ОК 03, ОК 05, ОК 06, ОК 07, ОК 08, ПК 1.1, ПК 1.2

1.Совершенствование практических знаний, умений, навыков

Выполнение практической работы под наблюдением мастера производственного обучения.


Совершить целевые обходы:

-первичный обход обучающихся с целью: расстановки обучающихся по рабочим местам и осмотр организации рабочего места.

-индивидуальный инструктаж с целью: дополнительного разъяснения работы и оказания помощи при выполнении задания.

-вторичный обход рабочих мест обучающихся с целью: проверки правильности выполнения трудовых приёмов, оказания помощи при выполнении задания, выполнение правил техники безопасности и электробезопасности, предупреждения и устранения ошибок.


IV Заключительный инструктаж ОК 03

1. Анализ работы учебно-производственной деятельности обучающихся.

2. Разобрать допущенные ошибки обучающихся и нарушение правил техники безопасности (отметить лучшие работы).

3. Выставить оценки с комментариями.

4. Уборка рабочих мест



Домашнее задание:

- Начертить эскиз колонны;

- Составить таблицу основных неполадок и способов их устранения;





Обучающиеся слушают и вникают в логику урока.















Обучающиеся отвечают:

- это процесс многократного испарения и конденсации паров с целью разделения компонентов смеси



Обучающиеся отвечают:

- это такой процесс при котором изменяют химический состав перерабатываемого продукта, состоит из 3 стадий, подвод реагирующих компонентов, химические взаимодействия и разделения продуктов реакции и выделение целевого продукта



Обучающиеся отвечают:

температура, давление, катализатор, концентрация, интенсивность перемешиваний



Обучающиеся отвечают и проверяют взаимопроверкой





Слушают, осознают практическую

значимость темы




Слушают, смотрят, запоминают.


Слушают, записывают в тетрадь.



Смотрят, анализируют, сравнивают.




Слушают,

Осознают практическую значимость темы, отвечают на наводящие вопросы



Обучающиеся отвечают

- в ректификационной колонне протекает процесс ректификации




- это процесс многократного испарения и конденсации паров с целью разделения компонентов смеси



- контактными устройствами ректификационной колонны являются тарелки.


- колпачковая, ситчатая, клапанная



- при выходе на установку необходимо одеть каску, проверить исправность запорной арматуры, проверить исправность основных и вспомогательных аппаратов












Самостоятельно выполняют задания в соответствии с инструктивными и технологическими картами



Самостоятельно выполняют задания в соответствии с инструктивными и технологическими картами














Обучающиеся слушают



Обучающиеся убирают рабочие места




Выполняют, записывают в тетрадь.


























Приложение 1


Ф.И.О.____________________________

____________________________

Оценка___________________________

Задание: Найти правильные варианты ответов

За 13-14 правильных ответов оценка «5»

9-12 правильных ответов оценка «4»

5-8 правильных ответов оценка «3»

1. Движущей силой массообменных процессов является:

а. разность концентраций между фазами

б. разность температур;

в. центробежная сила;

г. разность давлений


2. Машины для перемещения жидкости:

а. насосы;

б. компрессоры;

в. мельницы;

г. сепараторы


3. Система, состоящая из сплошной жидкой фазы, в которой взвешены твердые частицы

а. суспензия;

б. эмульсия

в. пена

г. туман

д. дымы


4. Процесс, при котором испарение исходной смеси и конденсация образующихся паров производится многократно в колонных аппаратах, называется

а. перегонка

б. ректификация

в. выпаривание


5. Процесс поглощения газа жидкостью

а. абсорбция

б. адсорбция

в. экстракция

г. перегонка


6. Система, состоящая из газа и распределенных в нем частиц твердого материала

а. суспензия;

б. эмульсия

в. пена

г. туман

д. дымы


7. Система, состоящая из двух или нескольких фаз

а. неоднородная или гетерогенная

б. однородная или гомогенная


8. Система, состоящая из жидкости и распределенных в ней капель другой жидкости, не растворяющейся в первой

а. суспензия;

б. эмульсия

в. пена

г. туман

д. дымы


9. Процесс разделения суспензий с использование пористых перегородок, которые задерживают твердую фазу суспензий и пропускают ее жидкую фазу

а. фильтрование

б. сепарация

в. центрифугирование


10. Движущей силой процесса теплообмена является

а. разность концентраций между фазами

б. разность температур;

в. центробежная сила;

г. разность давлений


11. Процесс выделения твердой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов называют

а. ректификация

б. сушка

в. экстракция

г. кристаллизация


12. Перенос тепла, происходящий между телами с различной температурой, называют

а. ионообмен

б. теплообмен

в. массообмен


13. Тела, участвующие в теплообмене, называются

а. острым паром

б. охлаждающими агентами

в. теплоносителями


14. В каких аппаратах проходит процесс ректификации

а. теплообменниках

б. кипятильниках

в. сушилках

г. колоннах


Эталоны ответов

1а, 2а, 3а, 4б, 5а, 6д, 7а, 8г, 9а, 10б, 11г, 12б,13в, 14г



















Приложение 2

Ректификация -  это метод разделения смеси на чистые компоненты, осуществляемый путем многократного чередования процессов испарения жидкой фазы и конденсации паров.

Физическая сущность процесса заключается в двустороннем массо- и теплообмене между неравновесными потоками пара и жидкости при высокой турбулизации поверхности контактирующих фаз. В результате массообмена пар обогащается низкокипящими, а жидкость - высококипящими компонентами. При определенном числе контактов можно получить пары, состоящие в основном из низкокипящих компонентов и жидкость, состоящую в основном из высококипящих компонентов.

Процесс ректификации можно проводить, в простейшем случае, в многоступенчатой установке. В первой ступени такой установки испаряется исходная смесь. На вторую ступень поступает на испарение жидкость, оставшаяся после отделения паров первой ступени. В третьей ступени испаряется жидкость, поступившая из второй ступени (после отбора из последней паров). Аналогично может быть организован процесс многократной конденсации, при котором на каждую следующую ступень поступают для конденсации пары, оставшиеся после отделения от них жидкости (конденсата) в предыдущей ступени.

При достаточно большом числе ступеней таким путем можно получить жидкую или паровую фазу с достаточно высокой концентрацией компонента, которым она обогащается. Однако, выход этой фазы будет достаточно мал по отношению к ее количеству в исходной смеси. Кроме того, такие установки громоздки и их эксплуатация сопровождается большими потерями тепла в окружающую среду.

Значительно более экономичное, полное и четкое разделение смесей на компоненты достигается путем проведения процессов ректификации в более компактных аппаратах – ректификационных колоннах.

 Работа ректификационных колонн основана на создании двух встречных потоков – поднимающихся паров и стекающих навстречу им жидкости. Контакт между ними происходит на горизонтальных тарелках, причем пар, подходящий к тарелкам, имеет температуру несколько более высокую, чем жидкость, находящаяся вних. Внутренний объем колонны условно разбивается на три части – эвапорационной, укрепляющей, исчерпывающей. В первом объеме происходит испарение подаваемой жидкости. Подача производится в среднюю часть колонны, так как в этой части состав флегмы примерно равен составу раствора подлежащего ректификации. Подогретая смесь поступает в питающую тарелку колонны и частично испаряется. Паровая фаза движется вверх, а неиспарившаяся смешивается с флегмой и стекает вниз. Часть колонны, расположенная выше ввода начальной смеси называется укрепляющей, так как в ней паровая фаза укрепляется легкими фракциями. Часть колонны, находящаяся ниже ввода начальной смеси называется исчерпывающей, так как в ней из стекающей вниз флегмы отгоняются (исчерпываются) оставшиеся легкие фракции.

Для обеспечения нормальной работы ректификационной колонны необходимо постоянное наличие восходящего потока пара и нисходящего потока флегмы. Для получения пара в нижней части колонны предусмотрена система обогрева. Процесс ректификации может осуществляться при атмосферном давлении, под вакуумом, под избыточным давлением при пониженной температуре. В основном процесс ректификации осуществляется при давлении близком к атмосферному. Вакуумной ректификации подвергают смеси веществ склонных к термическому распаду или полимеризации при высоких температурах.

Низкотемпературная ректификация применяется для разделения растворов, имеющих низкую температуру кипения.

http://ok-t.ru/studopedia/baza10/3600183568763.files/image004.gif








Рассмотрим принцип действия ректификационной колонны, входящей в состав ректификационной установки непрерывного действия, предназначенной для разделения бинарных смесей.

Ректификационная колонна представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат со сварным или сборным корпусом 1 . Исходная смесь предварительно нагревается в подогревателе 5 и подается в среднюю часть колонны. В нижней части колонны обеспечивается подогрев жидкости до температуры кипения. Образующиеся при этом пары поднимаются вверх по колонне и создают восходящий поток. В верхней части колонны пары отбираются и поступают в дефлегматор 3, где происходит их частичная конденсация. Смесь флегмы (жидкости, полученной в результате частичной конденсации пара) и несконденсировавшегося пара из дефлегматора подается в сепаратор 4 на разделение. Пар из сепаратора поступает в конденсатор-холодильник 6 на полную конденсацию и там же происходит охлаждение дистиллята (ректификата), а флегма направляется обратно в колонну и создает в ней нисходящий поток.

Таким образом, в ректификационной колонне создаются два встречных потока – поток поднимающихся вверх паров и поток стекающей навстречу им жидкости. Контакт между ними происходит на специальных тепломассообменных устройствах, расположенных по высоте колонны с определенным шагом. Такие устройства выполняются в виде горизонтальных тарелок или насадок.

http://ok-t.ru/studopedia/baza10/3600183568763.files/image006.gif

Сущность теплообменных процессов. В колпачковой колонне каждая тарелка имеет несколько отверстий с невысокими патрубками 3, предназначенными для пропускания паров, поднимающихся снизу. На тарелках колонны всегда имеется слой флегмы. Сверху каждого парового патрубка монтируется колпачок 2 , нижние края которого погружены в жидкость. Колпачки у основания имеют зубчатые прорези для дробления пара на мелкие струйки. Тем самым увеличивается площадь контакта между парами и жидкостью. Так как флегма несколько холоднее паров, последние, барботируя через слой жидкости, охлаждаются и частично конденсируются. В процессе конденсации паров выделяется некоторое количество теплоты. Кроме того, дно каждой тарелки обогревается парами нижележащей тарелки. За счет этого тепла флегма нагревается и кипит. Уровень флегмы на каждой тарелке поддерживается с помощью переливных труб 4, которые связывают между собой все тарелки.

Таким образом, на тарелках происходит обогащение флегмы высококипящим компонентом (за счет частичной конденсации паров). А восходящие потоки пара обогащаются низкокипящим компонентом. Поскольку пары по мере продвижения снизу вверх все больше обогащаются низкокипящим компонентом, температура кипения жидкости на тарелках (снизу вверх) становится все ниже и ниже. При этом флегма, стекающая с тарелки на тарелку все больше обогащается высококипящим компонентом, и поэтому на нижних тарелках температура кипения максимальна. В результате многократного протекания процесса теплообмена пар, отводимый из верхней части колонны, представляет собой почти чистый низкокипящий компонент, а остаток в нижней части колонны – чистый высококипящий компонент.

Из вышесказанного следует, что для нормальной работы любой ректификационной колонны необходимо: чтобы исходный продукт был предварительно нагрет, непрерывно происходило орошение верхней части колонны, и подогрев нижней части.

Следует обратить внимание на то, что в промышленности чаще всего разделяют не бинарные, а многокомпонентные смеси. В этом случае для разделения смесей на три и более фракций применяют несколько последовательно работающих простых колонн или специальные сложные колонны, состоящие из нескольких простых.

В идеальном случае на каждой тарелке колонны паровая фаза и флегма находятся в состоянии фазового равновесия и, следовательно, каждой тарелке соответствует одна из точек, лежащей на кривой равновесия (рассматривали в начале лекции). В действительности полное равновесие фаз на тарелках ректификационной колонны не достигается. Это учитывается путем введения коэффициента полезного действия.

Для приближения к фазовому равновесию действительных концентраций жидкости и пара разработаны различные конструкции тарелок и насадок. Тарелки или насадки являются наиболее важным конструктивным элементом ректификационных колонн. Именно на них происходит процесс тепломассообмена между восходящим потоком пара и флегмой.

Ректификационные колонны в которых тепломассообменные устройства выполнены в виде тарелок называют барботажными, так как пар барботируется через слой флегмы. Если тепломассообменные устройства выполнены в виде различных насадок, то колонны называют насадочными.

Барботажные ректификационные колонны могут иметь тарелки со сливными устройствами или без них. Тарелки со сливными устройствами. К ним относятся колпачковые, ситчатые и клапанные.

Для разделения растворов используют колпачковые тарелки. Это связано с тем, что данный тип обеспечивает хороший контакт между паром и флегмой на тарелках. Смесь паров, поднимаясь, проходит патрубки (рис 3, методический материал) и, ударяясь о колпачки, барботирует сквозь слой флегмы на тарелках. Колпачки имеют отверстия или зубчатые прорези для дробления пара на мелкие струи. Приток и отток жидкости регулируют с помощью переливных трубок.

Ситчатые тарелки, имеют большое количество мелких (от 0,8 до 3мм) отверстий. Пар, проходит сквозь отверстия тарелки и распределяется в жидкости в виде мелких струек и пузырьков. Важным требованием является постоянные скорость движения пара и его давление, достаточное для преодоления давления слоя жидкости на тарелке и предотвращающее ее стекание через отверстия.

Ситчатые тарелки отличаются простотой устройства, легкостью монтажа, осмотра и ремонта. Но они чувствительны к наличию примесей, которые забивают отверстия тарелок и создают условия для образования повышенных давлений. В случае значительного снижения давления пара вся жидкость с ситчатых тарелок сливается вниз и для возобновления процесса приходится запускать колонну вновь. Указанное накладывает существенные ограничения на использование данного типа тарелок.

Клапанные тарелки. Имеют отверстия перекрывающиеся специальными клапанами, которые поднимаются в зависимости от величины давления пара. При подъеме клапана образуется зазор, через который проходит пар барботирующийся через слой жидкости. С изменением давления клапан закрывается под действием силы собственной тяжести. Высота подъема клапана не превышает 8 мм. Достоинством таких тарелок является сравнительно высокая пропускная способность по пару, высокая эффективность в широком интервале нагрузок. Недостаток – повышенное гидравлическое сопротивление, обусловленное весом клапана.

Тарелки без сливных устройств. Их особенностью является то, что пар и флегма проходят через одни и те же отверстия или щели. На тарелках одновременно с взаимодействием флегмы и пара путем барботажа происходит сток части жидкости на нижерасположенную тарелку. Жидкость «проваливается». Выделяют дырчатые тарелки, решетчатые, трубчатые, волнистые.

Насадочные колонны. Тепломассообмен между паром и флегмой протекает в объеме насадок, выполненных из твердых тел различной формы (таблица с типами насадок). Принцип действия колонн. Пар из исчерпывающей части движется вверх по колонне навстречу стекающей жидкости. Распределяясь по большой поверхности насадочных тел пар интенсивно контактирует с жидкостью и теряет при этом часть высококипящего компонента и обогащается легкокипящим. Требования к насадкам – большая поверхность в единице объема, хорошая смачиваемость флегмой и равномерное ее распределение по всей насадке, малое гидравлическое сопротивление, химическая инертность, механическая прочность.
























Автор
Дата добавления 26.09.2015
Раздел Другое
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров419
Номер материала ДВ-011003
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх