Главная -> Словарь

Процессов абсорбции

В ряде процессов экстракции смазочных масел и в химических производствах получили распространение роторные дисковые контакторы, обеспечивающие эфффективное контактирование. Дисковый контактор представляет собой колонну с неподвижно закрепленными на стенках кольцами статора и ротором с дисками, который вращается при помощи привода, установленного под колонной.

Экстракция представляет собой обработку жидкой смеси, состоящей из двух или большего числа компонентов, другой жидкостью, называемой растворителем и не полностью смешивающейся с первой жидкостью, с целью разделения этой смеси на две фракции с различными относительными концентрациями входящих в них компонентов. Экстракция растворителем чащи применяется к смесям углеводородов; причем для получения системы с неполной смешиваемостью в качестве растворителя, как правило, применяется неуглеводородное соединение. Чтобы определить пригодность растворителей для экстракции, необходимо изучить характеристики растворимости углеводородов в этих растворителях. Обычно- характеристики растворимости представляются в виде тройных диаграмм состояния. Эта глава содержит теоретическое обсуждение ряда закономерностей взаимной растворимости жидкостей , а также краткое изложение основных процессов экстракции растворителем .

Во всех случаях разность двух соответствующих критических температур растворимости является приближенной мерой избирательности . По этой причине, а также потому, что большинство процессов экстракции растворителем, имеющих практическое применение, связано с разделением углеводородов, были составлены сводки всех известных критических температур растворимости для систем растворитель — углеводород . Эти сводки включают около 2400 числовых данных. В табл. 1 приведено небольшое количество критических температур растворения для бинарных систем растворителей с углеводородами, опубликованных после составления этих сводок, большинство из которых относится к фторуглеродным соединениям. В отличие от многих других растворителей фторуглеродные соединения растворяют неароматичсские углеводороды лучше, чем ароматические , хотя для этих растворителей избирательность растворения невелика. Они обнаруживают лишь небольшую избирательность при разделении парафинов, олефинов и нафтснов.

Целью других технологических процессов экстракции является получение экстракта с высоким содержанием ароматических соединений. В этих процессах продукт крекинга или риформинга нефти обычно экстрагируется растворителем для получения бензола, толуола, ксилолов, их смесей или высокомолекулярных ароматических углеводородов, применяемых в качестве растворителей, пластификаторов, компонентов авиационного бензина и исходных продуктов для сульфирования и производства воднораство-римых детергентов.

Подробно рассматриваются такие вопросы, как химический состав нефтей и нефтяных фракций; очистка нефтяных фракций физическими и химическими методами; теория термо-ката-литических процессов нефтепереработки ; теоретические аспекты применения и эксплуатационных свойств нефтепродуктов. При этом большое внимание уделяется термодинамическим и кинетическим закономерностям, механизмам реакций, теории катализа, теории сорбционных процессов и процессов экстракции, явлениям детонации, стабильности нефтепродуктов.

Экстракционные бензины . Бензины в достаточно широких масштабах используются для процессов экстракции. Сюда относится экстрагирование остаточного масла из жмыхов касторовых и соевых бобов, семени хлопчатника, зерен пшеницы. Растворителем, используемым в качестве экстрагента, в вышеописанных случаях служит гексано-гептановая фракция с пределами кипения 65—120° С. Там где извлекаемые из жмыхов масла являются съедобными или предназначены для целей очистки, необходимо иметь стабильный экстрагент, полностью лишенный остаточного запаха или привкуса. Для получения такого экстрагента вполне пригодны прямогонные продукты из нейтральных парафинистых нефтей.

Экстракционные бензины . Бензины в достаточно широких масштабах используются для процессов экстракции. Сюда относится экстрагирование остаточного масла из жмыхов касторовых и соевых бобов, семени хлопчатника, зерен пшеницы. Растворителем, используемым в качестве экстрагента, в вышеописанных случаях служит гексано-гептановая фракция с пределами кипения 65—120° С. Там где извлекаемые из жмыхов масла являются съедобными или предназначены для целей очистки, необходимо иметь стабильный экстрагент, полностью лишенный остаточного запаха или привкуса. Для получения такого экстрагента вполне пригодны прямогонные продукты из нейтральных парафинистых нефтей.

Подход к расчету процессов очистки масляных фракций селективными растворителями осуществлен с совершенно новых позиций, что позволило отказаться от традиционных графических методов расчета процессов экстракции с помощью треугольных диаграмм и применить математические модели многоступенчатой экстракции. На основании составленных программ были выполнены расчеты на ЭВМ, которые показали удовлетворительную сходимость с практическими данными на действующих установках. Приведены методики расчета абсорберов моноэтаноламиновой очистки газов, адсорберов для осушки газов, расчета элементов факельных установок, систем каталитического обезвреживания газовых выбросов, а также расчеты основных элементов сооружений по механической и биохимической очистке производственных сточных вод.

Показатель избирательности может быть использован только для сравнения растворителей при их выборе для тех или иных целей, но непригоден при расчетах процессов экстракции.

Показатель избирательности может быть использован только для сравнения растворителей при их выборе для тех или иных целей, но непригоден при расчетах процессов экстракции.

ТАБЛИЦА 2.58. Основные показатели процессов экстракции

Методы расчетов процессов абсорбции и ректификации 306

Для получения гликоля концентрацией более 99% масс, наряду с вакуумной регенерацией широко применяют способ регенерации гликолей с помощью отдувочного газа , позволяющий получить ДЭГ и ТЭГ концентрацией 99,5—99,9% . Обычно в качестве отдувочного газа используют отбензинен-ный газ, который подают в рибойлер или непосредственно в нижнюю кубовую часть десорбера. Стриппинг-газ уменьшает парциальное давление водяного пара над раствором, что способствует переходу воды из жидкой фазы в паровую. Влияние удельного расхода отдувочного газа на регенерацию триэтиленгликоля показано на рис. III. 12 . Как видно из рисунка, более высокая эффективность регенерации обеспечивается при подаче газа непосредственно в низ десорбера. Количество отдувочного газа определяют по уравнению Крейсера, которое широко используется для расчета процессов абсорбции и десорбции. Щ Гликоль высокой концентрации можно получить, применяя азеотропную регенерацию . Азеотропные агенты образуют с водой соответствующие азеотропы. Температура кипения азеотропного агента должна быть ниже температуры разложения осушителя. При такой регенерации ДЭГ и ТЭГ в качестве азеотропного агента рекомендуется использовать бензол, толуол или ксилол . Типичным примером регенерации гликоля азеотроп-ной дистилляцией является процесс Дризо .

Схема с деметанизацией насыщенного абсорбента в абсорбере была апробирована на опытной установке . Для проведения в одном аппарате процессов абсорбции нефтяного газа и деметани-

МЕТОДЫ РАСЧЕТОВ ПРОЦЕССОВ АБСОРБЦИИ И РЕКТИФИКАЦИИ

Дополнительная сложность расчета процессов абсорбции по кинетическому методу — необходимость определения коэффициентов массопередачи. Именно поэтому они не получили пока распространения в расчетной практике. Только в последние годы с внедрением быстродействующих ЭВМ работы в этом направлении расширились с тем, чтобы исключить необходимость перехода от теоретических тарелок к реальным и сразу получать число необходимых реальных тарелок. Цель расчета процесса абсорбции — определение удельного расхода абсорбента, степени извлечения компонентов и числа действительных тарелок. Для более точного расчета размеров аппарата желательно знать величину жидкостных и паровых потоков по высоте абсорбера.

При проектировании новых и реконструкции действующих газоперерабатывающих заводов можно использовать трубчато-ре-шетчатые тарелки . Применение их позволяет отводить или подводить тепло непосредственно в зоне контакта фаз, что создает благоприятные условия для проведения процессов абсорбции, деметанизации, деэтаниза-ции, осушки газа и др. •

Сочетание «жидкость + газ» характерно для процессов абсорбции, мокрой газоочистки, разгонки жидкостей и ряда химических процессов. Для проведения этих процессов предназначены колонные аппараты с тарелками и другими насадками, барботажные аппараты емкостного типа, мокрые электрофильтры и другие аппараты.

График .рис. 12. 5 составлен для расчета процессов абсорбции тощих углеводородных гаЗов, исходя из положения, что паровые потоки по высоте колонны не претерпевают больших количественных изменений.

2. Расчет процессов абсорбции и десорбции......... 271

1. Сущность процессов абсорбции и десорбции............ 295

1. СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССОВ АБСОРБЦИИ И ДЕСОРБЦИИ