Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Часто расчет горизонтальных цилиндрических отстойников производят используя практические данные. Так, для отстойников нефти при температуре 100—120°С, принимают скорость потока w=0,002~0?0o м/сек и время отстоя т0=:30^90 минут. Тогда необходимое сечение отстойника будет
V
G
u)
Nw
(XII, 35)
где TV G
-число параллельно работающих отстойников; -секундная производительность установки, кГ/сек; -то же, мг/сек\
-удельный вес сырья при температуре отстоя, кГ\мг -скорость потока в отстойнике, м/сек. Следовательно диаметр аппарата
V-
T
W-
D
0,785
О
м
(XII, 36)
Необходимая длина каждого отстойника і до хе—время отстоя, сек.
(XII, 37) 357
6. РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ОТСТОЙНИКОВ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО И НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
В горизонтальных отстойниках движение потока перпендикулярно направлению силы тяжести, поэтому это движение не
всшшванию частиц. В вертикаль-
препятствует оседанию или ных же аппаратах направление
?o/хоЭ обработанного
дистиллата
flucmtwmrd
Слои реагента
маточник
Фиг. 120. Схема работы вертикального отстойника при полунепрерывной очистке нефтепродуктов
потока и направление движения частиц противоположны, что затрудняет отстой.
Если скорость потока больше скорости отстоя (или скорости всплывания) частичек, то в вертикальных аппаратах эти частицы уносятся потоком.
Также как и горизонтальные аппараты, вертикальные аппараты бывают полунепрерывного и непрерывного действия. В вертикальных отстойниках полунепрерывного действия, применяемых иногда при очистке светлых нефтепродуктов, предварительно заливается слой реагента, через который при помощи маточника тонкими струйками пропускается очищаемый дистиллат (фиг. 120).
Отработанный реагент neJ риодически заменяется свежим. Такой способ
например, на
применяется* заводе имени
А. А. Андреева для щелочной очистки керосина [65]. Для выщелоченного керосина обычно требуется дополнительный отстой.
Более широкое распространение на нефтеперерабатывающих установках имеют вертикальные отстойники непрерывного действия. Такие аппараты применяются, например, при непрерывной очистке светлых нефтепродуктов [34] и особенно и качестве непрерывно действующих водоотделителей.
Так как условия отстоя в вертикальных аппаратах несколько хуже, чем в горизонтальных, то они обычно применяются дли отделения реагента или воды от такого легкого продукта как бензин, скорость отстоя которого сравнительно велика и который не образует с реагентами эмульсий, затрудняющих разделение. Для очистки керосинов чаще применяют горизонтальные отстойники.
358
Некоторым преимуществом вертикальных отстойников является то, что они занимают мало места и, что большая высота их позволяет иметь достаточной высоты слои отстоявшихся дистиллата и воды (или реагента), что удобно для осуществления непрерывного вывода этих фаз из аппарата.
Отсутствие данных по выбору расчетного диаметра частиц воды или реагента, отделяющихся от движущегося вверх потока дистиллата, и частиц дистиллата, отделяющихся от потока воды или реагента, движущегося вниз, затрудняет определение скорости отстоя или всплывания этих частиц по формуле (XII, 14) или (XII, 8). Поэтому расчет вертикальных отстойников, обычно, производят, основываясь на опытных данных.
При расчетах следует помнить, что чем ниже принимается средняя скорость потока в отстойнике, тем более мелкие частицы подвергнутся отстою; с другой стороны—чем больше отношение высоты аппарата к его диаметру/тем лучше условия отстоя, так как при этом увеличивается коэффициент т использования отстойника (см. выражение XII, 32). Однако, увеличение
H
диаметра аппарата и отношения — приводит к увеличению
расхода металла на изготовление аппарата.
В литературе имеются следующие практические данные, которые можно использовать при расчете вертикальных отстойников:
1) расслоение бензино-водяной смеси начинается в первую же минуту, а практически полное разделение (в состоянии покоя) происходит через 15—20 минут; поэтому необходимо, чтобы бензин пробыл в сепараторе не менее 20 минут [32];
2) скорость в водяных отстойниках-башнях на установках по непрерывной кислотно-щелочной очистке дистиллатов составляет, примерно, 0,004—0,005 м/сек. Время пребывания в отстойнике—15—20 минут [4];
3) практически найдено, что для обеспечения необходимого отстоя при очистке бензинов и керосинов достаточны скорость потока в колонне (т. е. вертикальном отстойнике) в пределах 0,002—0,005 м/сек и время отстоя—15—40 минут [34].
Скорость в отстойнике обычно относят к объему потока,, непрерывно подаваемого в аппарат.
Метод расчета вертикальных отстойников поясняется на примере расчета комбинированного газосепаратора-водоотделителя.
Пример 23. Определить основные размеры комбинированного газосепа-ратора-водоотДелителя, в который из десорбера, после конденсации и охлаждения до 35° С, поступает смесь, состоящая из 8000 кГ\час сырого газового бензина, U500 кГ\час газообразных продуктов и 3000 кГ\ч$с водяного конденсата. Часть бензина, в количестве 3600 кГ)час в качестве орошения
