Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 [ 131 ] 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Рис. XIII-13. Схема рукавного фильтра:

/ - корпус фильтра; 2 - люк-лаз; 3 -перегородка; 4 - бункер для пыли; 5 - шнек; 6 - штуцер для ввода газа; 7 - фильтровальный рукав; 8 - крышки рукавов с крючками; 9 -рама подвеса рукавов; 10 - штуцер обратной продувки; и - стержень подвеса рамы с пружинной опорой; 12 - штуцер для выхода газа. Потоки: / - запыленный газ; 11 - очищенный газ; 111 - пыль

отложившейся пыли, определяет промежутки времени между встряхиванием рукавов.

Рукавные фильтры рассчитывают по выбранной скорости фильтрования С, которая зависит от плотности и запыленности газа и составляет 0,01-i-0,06 mV(m-c). Тогда

F = V/C,

где V - объем очищаемого газа, м/с. Число рукавов

где d и 1 - соответственно диаметр и длина рукава.

ГЛАВА XIV ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ОСАЖДЕНИЕ

И ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ФИЛЬТРОВАНИЕ

Для разделения неоднородных систем - суспензий и эмульсий под воздействием центробежной силы применяется центрифугирование. Под действием центробежной силы в аппарате более тяжелые частицы отбрасываются к стенкам сосуда и неоднородная система разделяется. Использование центробежной силы вместо силы тяжести позволяет регулировать процесс разделения систем и значительно его интенсифицировать, так как создаваемое значение центробежной силы может во много раз превосходить значение силы тяжести.

В процессе разделения центробежную силу можно получить вращением сосуда, содержащего неоднородную смесь, или вращением разделяемого потока, вводимого с большой скоростью в неподвижный аппарат специальной формы.

Аппараты с вращающимся сосудом - ротором носят название центрифуг и жидкостных центробежных сепараторов; неподвижные аппараты с вращающимся в них потоком газа называют циклонами, а жидкости - гидроциклонами.

Стенки ротора центрифуги могут быть сплошными, тогда на их поверхности накапливается твердый осадок или тяжелая жидкость, которые периодически или непрерывно удаляются; такие центрифуги называются отстойными.

Применяются также центрифуги с перфорированными стенками ротора, на поверхности которых размещается фильтровальная ткань, задерживающая осадок и пропускающая фильтрат; такие центрифуги называются фильтрующими.

Суспензии можно разделять в роторах как со сплошной, так и с перфорированной стенкой, а эмульсии - только в роторах, имеющих сплошную стенку.

В нефтегазоперерабатывающей и нефтехимической промышленности центрифугирование применяется для отделения воды и твердых частиц от нефти и нефтепродуктов, разделения суспензий с нерастворимой твердой фазой (обработка поливинилхлорида, полистирола, полиэтилена высокого давления, сажевой пульпы и т.д.), при производстве парафина, церезинов и др. процессах.

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА И ФАКТОР РАЗДЕЛЕНИЯ

При вращении тела возникает центробежная сила С (в (кг-м)/с), направленная по радиусу от оси вращения и равная произведению массы тела т (в кг) на квадрат окружной скорости W (в м/с), деленному на радиус вращения г (в м):

C = inWVr.

При замене массы весом, деленным на ускорение свободного падения, получим

C = G -.

Выражая окружную скорость через угловую W = ы т или через частоту вращения п (число оборотов в минуту) W = 2ягл/60, представим значение центробежной силы в виде

С = ш(0 = С- (XIV.1)

900 1800

так как « д.

Определим отношение центробежной силы к силе тяжести, которое соответствует отношению ускорения, создаваемого центробежной силой иРг, к ускорению силы тяжести д:

с ыг

G g 900

= К,. (XIV.2)

Это отношение показывает, во сколько раз центробежная сила больше силы тяжести, и называется фактором разделения. В поле действия центробежных сил процесс разделения интенсифицируется пропорционально величине фактора разделения.

Из выражения (XIV.2) следует, что величина К„ растет пропорционально квадрату числа оборотов л и радиусу вращения г. Существенное увеличение К„ обычно достигается возрастанием числа оборотов ротора, тогда как увеличение радиуса вращения ротора лимитируется его прочностными свойствами. Фактор разделения промышленных центрифуг изменяется от 90 до 4000 для нормальных центрифуг и достигает 15000 для сверхцентрифуг.

ОТСТОЙНОЕ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ

При подаче суспензии во вращающийся ротор образуется кольцевой жидкостный слой, максимальная толщина которого равна ширине закраины ротора (рис. XIV-1). В аппарате под действием центробежной силы происходит осаждение частиц на стенках ротора, а осветленная жидкость по мере поступления новых порций суспензии переливается через закраину и выводится из ротора.

В жидкостном кольце устанавливается движение жидкости снизу вверх. Взвешенные частицы, содержащиеся в исходной суспензии, находятся под воздействием центробежных и выталкивающих сил. Центробежная сила перемещает частицу со скоростью по направлению от центра к стенке ротора, а выталкивающая - со скоростью и вдоль его стенок. Если время нахождения жидкости в роторе является достаточным для осаждения частиц, то они достигают стенки и образуют слой осадка, а из ротора будет уходить только чистая жидкость.

Такие отстойные центрифуги бывают непрерывно и периодически действующими и отличаются методами удаления осадка и конструкцией ротора. При полной остановке ротора выгрузка и съем осадка производятся вручную без применения специальных механизмов, а