Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Увеличения диаметра частичек можно добиться, например, применением некоторых осадителей (коагулянтов). Так, при
347
кислотной очистке масел в качестве таких осадителей, увеличивающих размер образующихся частиц кислого гудрона, применяют 6—9%-ный раствор едкого натра, раствор жидкого
Фиг. 116. Диаграмма зависимости между критерием Re
и произведением Re3-^ [70]
стекла, холодную воду, масляные щелочные отбросы и др. Уменьшения вязкости среды и увеличения разности удельных весов можно добиться, например, за счет присутствия в си-
348
стеме легких растворителей, а также путем повышения темпе* ратуры системы. Все указанные способы в той или иной степени находят применение в процессах нефтепераработки.
Приведенные выше формулы применимы к случаям, когда отдельные частицы осаждаются независимо друг от друга, т.е. при условии свободного осаждения. Если же в системе имеются частицы разных размеров, то более крупные частицы при своем падении могут увлекать с собою более мелкие нижерасположенные частицы. В жидких неоднородных системах^ особенно, концентрированных, указанное явление сопровождается также поверхностным взаимодействием частиц с образованием более крупных частиц или групп. Такой режим осаждения называется солидарным, несвободным или совместным
осаждением. :
Если в жидких неоднородных системах удельный вес частиц меньше, чем удельный вес дисперсионной ?реды, то как было указано выше, происходит всплывание этих частиц на поверхность жидкости. Скорость всплывания частиц (^0) определяется также по формуле (XII, 14) или (XII, 8), в которые в данном случае вместо разности (тЧ"Кс) подставляется разность
3. РАСЧЕТ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ОТСТОЙНИКА
¦й
- ч
(фиг.
во вз
117) имеется неоднорная жид* ешенном состоянии находятся
Пусть в отстойнике кая система, в которой частицы одинакового поперечного размера 5.
В процессе отстоя сначала на дно упадут частицы, расположенные наиболее близко й последнему. Частицы же, расположенные близко в поверхности жидкости (частицы А
фиг. 117) осядут на дно
в последнюю очередь. К этому времени на дне отстойника будет находиться слой осадка, поэтому в процессе отстоя путь, проходимый частицами Л, будет равен ht <А и необходимое время отстоя их (х0) будет
Фиг. 117. К расчету периодического отстойника
¦я
h
¦о
сек
W
(XII, 15)
о
349
4
Время х0 можно считать временем отстоя всей неоднородной системы, так как все остальные частицы расположены ниже частиц А и осядут раньше.
Для упрощения расчета можно принять, что A2 тогда (с некоторым запасом)
k=H—hlr
А
H—h,
о
сек.
W
о
W
(XII, 16>
о
В выражениях (XII, 15) и (XII, 16) H-
A1
о
-полная высота отстойника, м\
-свободная высота над уровнем жидкости, м\ в зависимости от условий работы отстойника, обычно принимают A1-0,3^0,8 м;
-скорость отстоя частиц, м/сек. Выражения (XII, 15) и (XII, 16) показывают, что время отстоя зависит только от высоты отстойника и от скорости осаждения частиц.
При определенных значениях W0 и т0, а следовательно,, определенном значении А площадь поперечного сечения отстойника (F9 м2) влияет лишь на объем (Vp м?) неоднородной смеси, подвергающейся отстою
(XII, 17)
Если полный цикл работы периодического отстойника, кроме
времени отстоя т0, включает также время ть т2, х%.....тп на
подсобные операции (загрузка смеси, выгр>зка осадка и т.д.) то время одного полного цикла работы отстойника будет
т=Е-1^х0+т14-т84-'с8+....+тп, сек. (XII, 18)
число циклов работы отстойника в течение суток
п
94-3600
циклов.
(XII, 19)
Если параллельно работают N одинаковых отстойников, то их общая суточная производительность будет
V=h-V^N
24•3POO
(XII, 20)
Периодические отстойники, являющиеся одновременно и мешалками, иногда применяются при очистке нефтепродуктов реагентами (например, при кислотной или щелочной очистке масел). На основании опыта работы заводских мешелок-отстой-ников для очистки масел Ш. Ш. Спектор [17] рекомендует следующие соотношения размеров мешалок:
D H
350
1,25 Яц, 0,5 D,
/4=0,5-^0,6 M9
(XII, 21)
где Z?—диаметр цилиндрической части мешалки; Яц и Як—высота цилиндрической и конусной частей;
A1-свободная высота над уровнем жидкости.
Н. И. Черножуков [34] рекомендует несколько иные соотношения, считая, что при этом обеспечиваются хорошие условия как для отстоя, так и для перемешивания воздухом:
Яц^1,25?> и #к^0,5?>
Як — 0,5
Пример 22. Н. И. Черножуков [34] приводит следующую примерную характеристику продолжительности отдельных операций одного цикла кислотной мешалки-отстойника рабочей емкостью Vp=z20 мъ\
закачка масла в мешалку—2,5 часа;
закачка кислоты на подсушивание и перемешивание—1 час;
отстой кислого гудрона—U часа;
спуск гудрона—40 мин.;
вторичная обработка кислотой—1.5 часа;
отстой кислого гудрона—4 часа; , ;,.f
спуск гудрона -1,5 часа;
дополнительный отстой и спуск гудрона—1,5 часа; ; спуск кислого масла —2,2 часа.
На основании приведенных данных определить число необходимых 'j мешалок-отстойников для очистки G = 700 mjcym автолового дистиллата, I если расход кислоты (по весу)—5%, температура обработки—45°С. I Удельные веса дистиллата и серной кислоты при температуре обработки-!,соответственно равны тд—0,905 TjM и 1,8 IJmK
