Главная -> Словарь

Холодного прессования

ном или воздушном) и поступает в емкость или сепаратор, откуда часть ректификата насосом подается обратно в ректификационную колонну в качестве холодного испаряющегося орошения, а балансовое его количество отводится как целевой продукт.

Из уравнения следует, что количество холодного испаряющегося орошения требуется тем меньше, чем ниже его температура.

Откуда масса холодного испаряющегося орошения 9*=„°\ •

Отвод тепла при помощи холодного испаряющегося орошения позволяет размещать конденсатор — холодильник на любой удобной для эксплуатации высоте колонны. При этом размеры и конструкция конденсатора не имеют ограничений, легче осуществляются его монтаж и ремонт.

Поскольку H,D h, , то при одинаковых температурах холодного испаряющегося и циркуляционного неиспаряющегося орошений tx = ?ц, получаем, что дц дх. С увеличением температуры tD доля скрытой теплоты конденсации снижается, и различие масс дц и дх уменьшается. При tx t^ масса циркуляционного орошения дц может оказаться меньше, чем масса холодного испаряющегося орошения дх.

В промышленной практике получили распространение три основных способа отвода тепла: при помощи поверхностного парциального конденсатора, холодного испаряющегося орошения и циркуляционного неиспаряющегося орошения.

Холодное испаряющееся орошение. Наибольшее распространение в практике нефтеперерабатывающих заводов имеет способ отвода тепла на верху колонны при помощи холодного испаряющегося орошения. В этом случае для отвода тепла на верх колонны подается холодная жидкость, соответствующая по составу ректификату. Эта жидкость на первой тарелке в результате контакта с парами, поднимающимися со второй тарелки, нагревается до температуры ТD и полностью испаряется.

Отсюда вес холодного испаряющегося орошения составит

В уравнении величина Qd должна определяться из уравнения или по приближенным уравнениям и . Представляет интерес сопоставить веса холодного испаряющегося орошения и циркуляционного неиспаряющегося орошения. Из уравнений и получим

Из последнего уравнения следует, что при ?ц = ?х вес циркуляционного неиспаряющегося орошения будет больше веса холодного испаряющегося орошения.

Отвод тепла при помощи холодного испаряющегося орошения позволяет размещать конденсаторы холодильника на любой высоте, и поэтому сооружение и эксплуатация этих аппаратов проще. Однако для их эксплуатации в отличие от парциального конденсатора требуется установка насосов и затрачивается энергия для подачи орошения на верх колонны.

Трубы являются вторым после плоского проката наиболее развитым производством на БКМПО. Особенностью трубного производства является возможность холодного прессования тонкостенных труб, горячего прессования тонкостенных труб в бухты.

Холодному прессованию, т.е. прессованию при температуре 20 -30°С, подвергают пресс-порошки - массы, охлажденные после вальцевания, а часто и после обработки на бегунах. Материалы, получаемые способом холодного прессования, имеют высокую пористость - до 20%. Поры в основном открытые, поэтому такие материалы обладают значительной газо- и водопроницаемостью. Горячее прессование имеет ограниченное распространение и используется тогда, когда форма и размеры формовок соответствуют форме и размерам товарной продукции . Прессование осуществляется на гидравлических прессах под давлением 50-70 МПа с выдержкой при максимальном давлении в течение 30 - 60 с.

В зависимости от способа прессования углеродных материалов пористость "зеленых" заготовок может быть значительной, как это имеет место в материалах холодного прессования, или же весьма малой, характерной, для материалов горячего прессования. Образование пористости в углеродных материалах происходит на стадии карбонизации, когда связующее деструктирует, и из органического вещества формируется твердое углеродное тело. Кажется, что при этом в первую очередь долж-

Изучалось развитие пористости при карбонизации в углеродных материалах . В качестве объектов исследования были взяты образцы, вырезанные из промышленных заготовок непосредственно после прессования. Для этого использованы основные представители материалов, выпускаемых промышленностью, а именно: крупнозернистый материал горячего прессования типа ГМЗ, получаемый продавливанием через мундштук; материал близкого гранулометрического состава, но прессованный в пресс-форму; материал холодного прессования, прессованный в пресс-форму, на прокаленном коксе и на непрокаленном коксе .Образцы каждого материала вырезали из одной заготовки в форме цилиндров диаметром 10 и длиной 25 мм. У заготовки удаляли внутреннюю и наружную части, чтобы получить образцы из наиболее стабильной по свойствам части.

Материалы холодного прессования обладают значительной пористостью. При нагреве в них развиваются усадки, которые достигают максимальных значений к 300 °С, После некоторого расширения, связанного, видимо,-с интенсивным выделением летучих при 300-500 С, усадки продолжаются, в особенности для материала на непрокаленном коксе, так как в этом процессе участвует не только связующее, но и

Рис. 18. Зависимость объема открытых пор П и коэффициента фильтрации Кф от температуры обработки, для материалов холодного прессования:

зерна наполнителя. В результате наложения двух явлений - потери массы и усадки пористость в материалах холодного прессования или вообще не изменяется в процессе обжига, или претерпевает сложные, но небольшие по абсолютной величине изменения: некоторое увеличение, а затем спад . Средний эффективный радиус пор для материалов холодного прессования остается постоянным, не зависящим от температуры обработки и равен таковому для зеленых образцов.

В интервале температур 1100-2400 °С в материале на прокаленном коксе развивается пористость, благодаря чему кривая зависимости ее от температуры обработки поднимается значительно более резко, чем это имеет место для материалов горячего прессования. У материала на непрокаленном коксе в этом интервале температур из-за больших усадок уровень пористости изменяется незначительно. Проницаемость материалов холодного прессования также претерпевает сложные изменения, как это видно на рис. 18, из зависимости коэффициента фильтрации от термообработки. Это является проявлением наложения двух процессов: убыли массы и усадок при нагреве .

Прессование горячих масс производят под давлением 40-100 МПа, холодных — 50-250 МПа. Холоднопрессованные изделия обладают повышенной пористостью. Влияние давления прессования хорошо прослеживается на композициях одинаковой крупности из порошков как прокаленного, так 'и непрокаленного нефтяного кокса пеком-связующим. Плотность графитированного материала, отпрессованного методом холодного прессования при 20 °С из таких композиций, возрастает по мере увеличения давления прессования от 10-20 до 60 МПа и при'дальнейшем его повышении практически не изменяется. При горячем прессовании тех же композиций эффект повышения давления не так заметен, поскольку материал уже при давлении 10 МПа приобрел высокую плотность, а изделия получились более плотными и прочными, чем при холодном прессовании . Недостатком способа является ограничение по высоте прессуемых изделий. Удовлетворительное качество заготовок получается, когда отношения их высоты к диаметру не превышают 1,5. Чем больше отношение высоты к сечению изделия, тем больше его разноплотность по высоте из-за трения частиц о стенки пресс-формы и начальной неоднородности сухой шихты. ,

В процессе обжига размеры заготовки претерпевают изменения. В зависимости от способа прессования, природы наполнителя и связующего заготовки могут как увеличиваться, так и уменьшаться. Материалы горячего прессования в начальный период обжига расширяются, а усадка начинает проявляться при температуре выше 300 °С, т.е. когда начинается деструкция связующего. Второй этап усадки начинается при температурах выше 1000 °С и соответствует изменениям в структуре кокса, получающегося из связующего, а также кокса-наполнителя, который, как известно, имеет температуру обработки не более 1300°С. Материалы холодного прессования начинают усаживаться практически с начала обжига за счет перераспределения связующего пека в пористой структуре при его переходе в жидкое состояние, а затем деструкции. При более высокой температуре усадка в материалах холодного прессования обусловлена, как и в материалах горячего прессования, перестройкой структуры кокса. Общая усадка в материалах холодного прессования по абсолютной величине в несколько раз превосходит таковую для материалов горячего прессования.

Еще большей усадке подвергаются при обжиге материалы на непрокаленном коксе в качестве наполнителя. В этом случае свой вклад в усадку вносят не только кокс связующего, но и кокс наполнителя, конечная температура предварительной обработки которого составляет 520—540 °С. Большие усадки материалов холодного прессования способствуют получению высокой плотности их после обжига. На изменение размеров при обжиге оказывают влияние и такие технологические параметры, как плотность зеленых заготовок, содержание связующего, его природа, гранулометрический состав.