ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Факторы, влияющие на отделение примесей в электрическом поле постоянного тока из "Очистка нефтепродуктов в электрическом поле постоянного тока" Эффективность отделения примесей в электрическом поле постоянного тока зависит в основном от температуры, давления, гидравлического режима процессов смешения и осаждения, свойств реагентов, напряженности электрического поля и др. [c.15] Оптимальный режим для осаждения примесей из нефтепродуктов в электрическом поле определяется закономерностями, характерными для естественного отстоя. Но, кроме того, учитывают специфические особенности электроосаждения. Как правило, отделяемые в процессах очистки продукты осаждают при 30—60 °С. В этом интервале температур снижается вязкость дисперсионной среды и тем самым облегчается выпадение частиц дисперсной фазы. Превышение температуры во многих случаях приводит к ухудшению качества очищаемых продуктов в результате протекания побочных реакций. [c.15] Ниже рассматриваются особенности температурного режима при обезвоживании и очистке реагентами некоторых нефтепродуктов. При обезвоживании светлых нефтепродуктов следует учитывать увеличение в них растворимости воды с повышением температуры (табл. 3). [c.15] Поскольку требования к светлым нефтепродуктам (особенно к реактивным топливам) по содержанию влаги очень жесткие, а электрическое поле способно удалять в основном только свободно диспергированную воду, реактивные топлива следует обезвоживать при температуре, минимально возможной по условиям технологии (20—35 °С). Для дизельных топлив и бензинов, учитывая более мягкие требования к качеству продуктов (главным образом по содержанию воды), температура очистки может быть несколько выше (до 40—45 °С). [c.15] Что же касается влияния температуры на процесс разрушения эмульсии и осаждения реагента в электриче- ском поле, то высокая температура нежелательна, по-гн скольку она приводит к увеличению электропроводности + и уменьшению пробивной напряженности эмульсии [5, 31]. Это, в свою очередь, вызывает непроизводительные Ч затраты электроэнергии, нарушение электрического режима в аппарате. [c.17] Таким образом, при выборе температурного режима электроосаждения следует учитывать свойства продукта и реагента, желаемую степень очистки, соотношение реагента и нефтепродукта, применяемую аппаратуру. Температурные пределы очистки (и электроосаждения) нефтепродуктов могут быть в отдельных случаях несколько расширены [3, 5, 32, 33]. Так, для сжиженных газов температура может быть ниже 25 °С, а для тугоплавких парафинов составлять 65—80 °С. Оптимальная температура очистки для каждого продукта обычно определяется экспериментально. [c.17] Таким образом, давление в процессах электроочистки зависит от необходимого давления на выходе с установки, перепада давления в аппаратах и смесителях, технологических условий процесса. Давление в аппаратах установок и блоков электроочистки обычно находится в пределах 2—20 кгс/см [16, 17, 33, 34]. [c.18] Все преимущества процесса осаждения в электрическом поле полностью выявляются только при определенной подготовке фаз. Это значит, что в очищаемом продукте должно быть необходимое количество дисперсной фазы, т. е. требуется определенная степень дисперсности, достигаемая при соответствующем режиме смешения, определенный способ подачи разделяемой смеси в электроразделитель и др. [c.18] При недостаточно полном смешении фаз содержание частиц X в различных пробах будет отличаться от Хс-Отношение разности АХ = Х—Хс к наибольшему возможному значению этой разности характеризует равномерность распределения фаз в зонах. При полном смешении АХ = 0. [c.19] Эффективность перемешивания характеризуется также размерами образующихся частиц дисперсной фазы. Существует предельный размер частиц, при котором частицы могут коалесцировать в поле данной силы. Это объясняется стремлением электрически заряженных частиц к рассеиванию. Следовательно, размер диспергированных частиц должен быть таким, чтобы, с одной стороны, обеспечить максимально тесный контакт двух. фаз, и, с другой, — не создавать эмульсию, которую нельзя разрушить даже в электрическом, поле. [c.19] Влияние гидравлического режима при смешении на степень очистки продукта, длительность отстоя и расход реагента показано в табл. 4 [36]. [c.19] Эти данные получены в лабораторных условиях при очистке дистиллята топлива Т-1 из бакинских нефтей кислотностью 38 мг КОН/100 мл. Интенсивность перемешивания оценивалась по числу Не, который подсчитывали по формуле [37]. [c.19] Данные табл. 4 показывают, что с увеличением числа Не интенсивность контакта топлива со щелочью увеличивается и, как следствие, более полно удаляются нафтеновые кислоты, обусловливающие кислотность топлива. Так, при интенсивности перемешивания, соответствующей числу Ке от 680 до 1360, для получения топлива кислотностью не более 0,7 мг КОН/100 мл необходимо расходовать 120% щелочи от теоретического. При Ке = 2720 достаточно теоретического количества щелочи. [c.20] С увеличением интенсивности перемешивания размеры основной массы частиц уменьшаются, а длительность осветления путем естественного отстоя и в электрическом поле увеличивается. Тем не менее при осаждении в электрическом поле, поскольку требуемая длительность отстоя невелика, одновременно со снижением расхода щелочи удается достаточно быстро разделить эмульсию нефтепродукта и реагента. [c.20] Эмульсия, прошедшая обработку в смесительном устройстве, может подвергнуться вторичному диспергированию в самом электроразделителе, в результате чего образуются чрезмерно тонкодисперсные эмульсии. Это обусловлено следующими причинами большим сопротивлением, встречающим выходящий поток в отверстиях распределительного устройства высокой скоростью потока большой плотностью эмульсии (самопроизвольное диспергирование). [c.21] По мере совершенствования конструкций электроразделителей эти причины устранялись. Например, наряду с разветвленным распределительным устройством применяют самые простейшие, без ответвлений, но в сочетании с дозирующими диафрагмами, расположенными на выходе из электродных ячеек [12]. Диафрагмы выравнивают поток жидкости, поступающей в камеры, создавая сопротивление на стороне очищенного потока, а не на стороне эмульсии, тем самым устраняется дополнительное диспергирование. Конструкция электродных ячеек, выполненных в виде длинных узких и жестких камер, в значительной мере способствует созданию в электроотстойнике ламинарного потока жидкости во всем объеме электрического поля (т. е. объеме, занятом силовыми линиями электрического поля). Скорость потока жидкости в таких камерах, в зависимости от вязкости продукта и от требуемой степени чистоты конечного продукта, изменяется в пределах 4,0—20,0 мм/с [6]. Скорость может быть меньше, если не требуется большая пропускная способность или если нужно получить продукт лучшего качества. Более подробно конструктивные особенности аппаратов и их совершенствование описаны в гл. II. [c.21] Как уже указывалось ранее, одним из преимуществ процессов с электроосаждением является незначительный унос (от 0,1 до 0,0005% в зависимости от вязкости продукта) реагента с очищенным продуктом. Поэтому расход раствора щелочи на нейтрализацию продукта невелик. Принципиально можно использовать раствор щелочи любой концентрации. Однако при нейтрализации крепкой щелочью при малом ее расходе потребуется очень интенсивный контакт он может вызвать (особенно в случае вязких продуктов) образование чрезмерно тонкодисперсных эмульсий, которые не разрушат и электрическое поле. В случае уменьшения интенсивности смешения неизбежно увеличится расход щелочи. Поэтому более целесообразным является нейтрализация слабыми растворами щелочи (1—5%) в больших объемах. Это позволяет экономить щелочь и свести к минимуму опасность при контактировании образования чрезмерно тонкодисперсных эмульсий. [c.22] Реагент может быть использован однократно или путем рециркуляции. При рециркуляции реагента, как и в случае использования слабых растворов, объем реагента, приходящийся на единицу сырья, довольно высок и поэтому тонкого его диспергирования не требуется. С другой стороны, в реагенте постепенно накапливаются продукты реакции. Они могут растворяться в очищаемом нефтепродукте, ухудшая его качество, а также способствовать образованию трудноразрушаемых эмульсий с последующим реагентом или водой, что нежелательно для продуктов, к которым предъявляют особые требования по чистоте. В этом случае более благоприятно однократное использование реагента с пониженной концентрацией. [c.22] В зависимости от требований, предъявляемых к качеству готовой продукции, для промывки можно использовать обычную речную воду (для топлив, парафинов) или водный конденсат (для трансформаторных масел). [c.23] Одним из наиболее важных факторов при очистке нефтепродуктов с применением электрического поля является его напряженность. Напряженность поля между электродами определяется напряжением, приложенным к электродам, расстоянием между электродами и их формой. В простейшем случае — для плоскопараллельных электродов — напряженность поля постоянна во всем объеме поля между электродами (за исключением небольшого пространства у их краев). Для стержневых электродов максимальная напряженность поля наблюдается на поверхности стержней, минимальная — в плоскости, равноудаленной от противоположных по знаку электродов. Для камерных электродов максимальная напряженность поля будет на внешней поверхности внутреннего электрода, минимальная — на внутренней поверхности наружного электрода. [c.23] Вернуться к основной статье