Ի՞նչ է թորումը: Սա հեղուկը գոլորշու վերածելու գործընթաց է, որն այնուհետև նորից խտանում է հեղուկ ձևի: Ամենապարզ օրինակը ջրի թորումն է, որտեղ թեյնիկից գոլորշին կաթիլների տեսքով կուտակվում է սառը մակերեսի վրա։
Դիմում և պատմություն
Թորումն օգտագործվում է հեղուկները չցնդող պինդ նյութերից առանձնացնելու համար, ինչպես խմորված նյութերից ոգելից խմիչքների թորման ժամանակ, կամ տարբեր եռման կետով երկու կամ ավելի հեղուկներ առանձնացնելու համար, ինչպես բենզինի, կերոսինի և քսանյութերի արտադրության մեջ։ նավթից։ Արդյունաբերական այլ կիրառությունները ներառում են քիմիական նյութերի մշակումը, ինչպիսիք են ֆորմալդեհիդը և ֆենոլը և ծովի ջրի աղազերծումը:
Թորման գործընթացը հավանաբար օգտագործվել է հին փորձարարների կողմից: Արիստոտելը (Ք.ա. 384-322 թթ.) նշել է, որ մաքուր ջուր կարելի է ստանալ ծովի ջրի գոլորշիացման միջոցով։ Պլինիոս Ավագը (մ.թ. 23-79) նկարագրել է խտացման պարզունակ մեթոդ, որի ժամանակ կաղապարի տաքացման արդյունքում ստացված յուղը հավաքվում է բրդի վրա, որը դրված է վերևում։alembic.
Պարզ թորում
Արդյունաբերության և լաբորատոր հետազոտություններում օգտագործվող թորման մեթոդների մեծ մասը պարզ թորման տատանումներ են: Այս հիմնական տեխնոլոգիան օգտագործում է խորանարդ կամ ռետոր, որտեղ հեղուկը տաքացվում է, կոնդենսատոր՝ գոլորշիները սառեցնելու համար, և անոթ՝ թորումը հավաքելու համար: Երբ նյութերի խառնուրդը տաքացվում է, սկզբում թորում են դրանցից ամենացնդող կամ ամենացածր եռման ջերմաստիճան ունեցողը, իսկ հետո մյուսները թորվում են կամ ընդհանրապես չեն թորվում։ Նման պարզ սարքը հիանալի է ոչ ցնդող բաղադրիչներ պարունակող հեղուկները մաքրելու համար և բավականին արդյունավետ է տարբեր եռման կետ ունեցող նյութերը բաժանելու համար: Լաբորատոր օգտագործման համար ապարատի մասերը սովորաբար ապակուց են և միացված են խցաններով, ռետինե գուլպաներով կամ ապակե խողովակներով: Արդյունաբերական մասշտաբով սարքավորումները պատրաստված են մետաղից կամ կերամիկայից:
կոտորակային թորում
Մեթոդը, որը կոչվում է կոտորակային կամ դիֆերենցիալ թորում, մշակվել է նավթի վերամշակման համար, քանի որ պարզ թորումը առանձին հեղուկների համար, որոնց եռման կետերը քիչ են տարբերվում, արդյունավետ չէ: Այս դեպքում գոլորշիները բազմիցս խտանում և գոլորշիանում են մեկուսացված ուղղահայաց կոնտեյներով: Այստեղ հատուկ դեր են խաղում չոր շոգենավերը, կոտորակային սյուները և կոնդենսատորները, որոնք թույլ են տալիս խտանյութի մի մասը վերադարձնել անշարժ: Նպատակը խառնուրդի բարձրացող տարբեր փուլերի միջև սերտ շփման հասնելն է, որպեսզիմիայն գոլորշի տեսքով ամենացնդող ֆրակցիաները հասնում էին ընդունիչին, իսկ մնացածը հեղուկի տեսքով վերադարձան դեպի խորանարդը: Նման հակահոսանքների միջև շփման արդյունքում ցնդող բաղադրիչների մաքրումը կոչվում է ուղղում կամ հարստացում:
Բազմակի թորում
Այս մեթոդը կոչվում է նաև բազմաստիճան ֆլեշ գոլորշիացում: Սա պարզ թորման մեկ այլ տեսակ է: Այն օգտագործվում է, օրինակ, խոշոր առևտրային աղազերծման կայաններում ջուրը թորելու համար: Հեղուկը գոլորշու վերածելը տաքացում չի պահանջում: Այն պարզապես հոսում է բարձր մթնոլորտային ճնշում ունեցող կոնտեյներից դեպի ավելի ցածր ճնշում ունեցող տարա։ Սա հանգեցնում է արագ գոլորշիացման, որն ուղեկցվում է գոլորշիների հեղուկի խտացումով:
Վակուումային թորում
Նվազեցված ճնշման գործընթացի մեկ տարբերակն օգտագործում է վակուումային պոմպ՝ վակուում ստեղծելու համար: Այս մեթոդը, որը կոչվում է «վակուումային թորում», երբեմն օգտագործվում է այն նյութերի հետ, որոնք սովորաբար եռում են բարձր ջերմաստիճանում կամ քայքայվում են նորմալ պայմաններում եփելու ժամանակ:
Վակուումային պոմպերը ճնշում են ստեղծում սյունակում, որը շատ ավելի ցածր է, քան մթնոլորտային ճնշումը: Նրանցից բացի, օգտագործվում են վակուումային կարգավորիչներ: Պարամետրերի զգույշ վերահսկումը շատ կարևոր է, քանի որ տարանջատման արդյունավետությունը կախված է տվյալ ջերմաստիճանի և ճնշման դեպքում հարաբերական անկայունության տարբերությունից: Այս կարգավորումը փոխելը կարող է բացասաբար ազդել գործընթացի առաջընթացի վրա:
Վակումային թորումը լավ հայտնի է վերամշակման գործարաններում: Սովորական թորման մեթոդներն առանձնանում ենթեթև ածխաջրածիններ և ծանր ածխաջրածինների կեղտեր: Մնացորդային արտադրանքը ենթարկվում է վակուումային թորման: Սա թույլ է տալիս ցածր ջերմաստիճաններում առանձնացնել բարձր եռացող ածխաջրածինները, ինչպիսիք են յուղերը և մոմերը: Մեթոդը օգտագործվում է նաև ջերմային զգայուն օրգանական քիմիական նյութերի տարանջատման և օրգանական լուծիչների վերականգնման համար:
Ի՞նչ է գոլորշու թորումը:
Գոլորշով թորումը թորման այլընտրանքային մեթոդ է նորմալ եռման կետից ցածր ջերմաստիճանում: Այն օգտագործվում է, երբ թորած նյութը չի խառնվում և քիմիապես չի փոխազդում ջրի հետ։ Նման նյութերի օրինակներ են ճարպաթթուները և սոյայի յուղը: Թորման ժամանակ հեղուկի մեջ գոլորշի է ներմուծվում, որը տաքացնում է այն և առաջացնում գոլորշիացում։
Թորում փաթեթավորված սյունակում
Չնայած փաթեթավորված սյուներն առավել հաճախ օգտագործվում են ներծծման համար, դրանք օգտագործվում են նաև գոլորշի-հեղուկ խառնուրդների թորման համար: Այս դիզայնը ապահովում է շփման մեծ մակերես, ինչը մեծացնում է համակարգի արդյունավետությունը: Նման կառուցվածքի մեկ այլ անվանում է թորման սյունակ։
Գործողության սկզբունքը հետևյալն է. Տարբեր փոփոխականությամբ բաղադրիչների հում խառնուրդը սնվում է սյունակի կենտրոն: Հեղուկը հոսում է վարդակով ներքև, իսկ գոլորշին շարժվում է դեպի վեր։ Տանկի հատակի խառնուրդը մտնում է նախատաքացուցիչը և դուրս է գալիս գոլորշու հետ: Գազը շտապում է փաթեթավորման միջով, հավաքելով հեղուկի առավել անկայուն բաղադրիչները, դուրս է գալիս սյունակից և մտնում կոնդենսատոր: Հեղուկացումից հետո արտադրանքը մտնում էխորխի հավաքիչի մեջ, որտեղ այն բաժանվում է թորման և ոռոգման համար օգտագործվող ֆրակցիայի:
Տարբեր կոնցենտրացիաների պատճառով ավելի քիչ ցնդող բաղադրիչները գոլորշիների փուլից անցնում են հեղուկ փուլ: Վարդակը մեծացնում է շփման տևողությունը և տարածքը, ինչը մեծացնում է բաժանման արդյունավետությունը: Ելքից գոլորշին պարունակում է ցնդող բաղադրիչների առավելագույն քանակություն, մինչդեռ դրանց կոնցենտրացիան հեղուկում նվազագույն է։
Վարդակները լցված են մեծ քանակությամբ և փաթեթներով: Լցանյութի ձևը կարող է լինել պատահական կամ երկրաչափական կառուցվածքով: Այն պատրաստված է իներտ նյութից, ինչպիսիք են կավը, ճենապակին, պլաստմասսա, կերամիկական, մետաղը կամ գրաֆիտը: Լցանյութը սովորաբար ունի 3-ից 75 մմ չափսեր և ունի գոլորշի-հեղուկ խառնուրդի հետ շփման մեծ մակերես: Զանգվածային լցոնումն ունի բարձր թողունակության, բարձր ճնշման դիմադրության և ցածր գնի առավելություն:
Մետաղական լցոնիչներն ունեն բարձր ամրություն և լավ թրջողություն: Կերամիկան ավելի բարձր թրջողություն ունի, բայց այնքան էլ ամուր չէ: Պլաստիկները բավականաչափ ամուր են, բայց ցածր հոսքի դեպքում լավ չեն թրջվում: Քանի որ կերամիկական լցոնները դիմացկուն են կոռոզիայից, դրանք օգտագործվում են բարձր ջերմաստիճաններում, որոնց պլաստիկը չի կարող դիմակայել:
Փաթեթի վարդակները կառուցվածքային ցանց են, որոնց չափերը համապատասխանում են սյունակի տրամագծին: Ապահովում է հեղուկի և գոլորշիների հոսքերի երկար ալիքներ: Նրանք ավելի թանկ են, բայց թույլ են տալիս նվազեցնել ճնշման անկումը:Փաթեթի վարդակները նախընտրելի են ցածր հոսքի արագությամբ և ցածր ճնշման պայմաններում: Դրանք սովորաբար պատրաստվում են փայտից, թիթեղից կամ հյուսված ցանցից։
Օգտագործվում է լուծիչների վերականգնման և նավթաքիմիական արդյունաբերության մեջ:
Թորում թորման սյունակում
Ամենալայն օգտագործվող սյունակի տեսակը: Թիթեղների քանակը կախված է ցանկալի մաքրությունից և տարանջատման բարդությունից: Այն ազդում է թորման սյունակի բարձրության վրա։
Դրա գործունեության սկզբունքը հետևյալն է. Խառնուրդը սնվում է սյունակի բարձրության կեսին: Կոնցենտրացիայի տարբերությունը հանգեցնում է նրան, որ քիչ ցնդող բաղադրիչները գոլորշիների հոսքից անցնում են հեղուկ հոսք: Կոնդենսատորից դուրս եկող գազը պարունակում է առավել ցնդող նյութեր, մինչդեռ ավելի քիչ ցնդող նյութերը ջեռուցիչով դուրս են գալիս հեղուկ հոսք:
Սյունակում գտնվող թիթեղների երկրաչափությունը ազդում է խառնուրդի տարբեր փուլային վիճակների շփման աստիճանի և տեսակի վրա: Կառուցվածքային առումով դրանք մաղ են, փական, գլխարկ, վանդակաճաղ, կասկադ և այլն: Մաղի սկուտեղները, որոնք ունեն գոլորշու անցքեր, օգտագործվում են ցածր գնով բարձր արդյունավետություն ապահովելու համար: Փականների ավելի էժան սկուտեղները, որոնցում բացվածքներն ապահովված են բացվող և փակող փականներով, նյութի կուտակման պատճառով հակված են խցանման: Կափարիչները հագեցած են կափարիչներով, որոնք թույլ են տալիս գոլորշին հեղուկի միջով անցնել փոքրիկ անցքերով: Սա ամենաառաջադեմ և թանկ տեխնոլոգիան է, որն արդյունավետ է հոսքի ցածր արագության դեպքում:Հեղուկը հոսում է մի սկուտեղից մյուսը արտահոսքի ուղղահայաց խողովակներով:
Աղյուսակի սյունակները հաճախ օգտագործվում են գործընթացների թափոններից լուծիչները վերականգնելու համար: Դրանք նաև օգտագործվում են չորացման ժամանակ մեթանոլը վերականգնելու համար: Ջուրը դուրս է գալիս որպես հեղուկ արտադրանք, իսկ ցնդող օրգանական թափոնները անցնում են գոլորշիների փուլ: Ահա թե ինչ է թորումը թորման սյունակում:
կրիոգեն թորում
Կրիոգեն թորումը թորման ընդհանուր մեթոդների կիրառումն է հեղուկ վիճակում սառեցված գազերի նկատմամբ: Համակարգը գործում է -150 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում: Դրա համար օգտագործվում են ջերմափոխանակիչներ և կծիկներ: Ամբողջ կառուցվածքը կոչվում է կրիոգեն բլոկ: Հեղուկ գազերը մտնում են միավոր և թորվում են շատ ցածր ջերմաստիճանում: Կրիոգեն թորման սյուները կարող են փաթեթավորվել և փաթեթավորվել: Նախընտրելի է խմբաքանակի ձևավորումը, քանի որ զանգվածային նյութերն ավելի քիչ արդյունավետ են ցածր ջերմաստիճաններում:
Կրիոգեն թորման հիմնական կիրառություններից մեկը օդի բաժանումն է իր բաղկացուցիչ գազերի մեջ:
Էքստրակտիվ թորում
Էքստրակցիոն թորման մեջ օգտագործվում են լրացուցիչ միացություններ, որոնք հանդես են գալիս որպես լուծիչ՝ փոխելու խառնուրդի բաղադրիչներից մեկի հարաբերական անկայունությունը: Արդյունահանման սյունակում տարանջատվող նյութերին ավելացվում է լուծիչ։ Սնուցվող հոսքի բաղադրիչը, որը պետք է վերականգնվի, միանում է լուծիչի հետ և դուրս է գալիս հեղուկ փուլում: Մյուս բաղադրիչը գոլորշիանում է և մտնում թորման մեջ: Երկրորդ վազք դեպիմեկ այլ սյունակ թույլ է տալիս նյութը առանձնացնել լուծիչից, որն այնուհետև վերադառնում է նախորդ փուլ՝ ցիկլը կրկնելու համար:
Էքստրակտիվ թորումն օգտագործվում է մոտ եռման կետով միացություններ և ազեոտրոպ խառնուրդներ առանձնացնելու համար: Դիզայնի բարդության պատճառով արդյունահանման թորումը արդյունաբերության մեջ այնքան տարածված չէ, որքան սովորական թորումը: Օրինակ՝ ցելյուլոզայի ստացման գործընթացը։ Օրգանական լուծիչը բաժանում է ցելյուլոզը լիգնինից, և երկրորդ թորումից ստացվում է մաքուր նյութ։
