Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Микрофотометрическим способом было определено, что в воде после 2-часового отстоя остаются частицы нефтепродукта диаметром, в среднем, от 3 до 20 у.
Указанные авторы [67] считают, что при расчете ловушек скорость всплывания частичек нефтепродуктов можно определять по формуле Стокса, принимая расчетный диаметр частиц Sp=200 и вводя коэффициент ?, учитывающий влияние мутности сточной воды на скорость всплывания частиц нефтепродуктов, т. е.
= P Ui:^.Jb) ^ (ХП) 43)
W
о
где ?
40000 + 0,8 а/ 40000 + а2
18
(XII, 44)
а—мутность воды, мГІл. Ha процесс отстоя влияет режим движения потока в ловушке. Опытным путем было найдено, что хороший отстой в ловушке обеспечивается при условии:
Re
10000 +
10000 -wb
0,15
w
(XII, 45)
где «I0-^CKOpOCTb всплывания частичек, см/сек.
365
¦і
г.
I
В последней формуле число Re отйесено к гидравлическому радиусу поперечного сечения ловушки, т. е.
Re = ^^,: (XII, 46>
v
где 1^—скорость потока в ловушке, м/сек. Гидравлический радиус равен
Z)3 bh
4 b+2h
(XII, 47)
а средняя скорость потока
w = --^L м/сек. (XII, 4S;
Nbh
В последних формулах:
D3-эквивалентный диаметр поперечного сечения ловушки, м;
Ъ и А—ширина одной секции ловушки и высота жидкости в
ней, м;
Q-количество сточных вод, подлежащих отстою, м*/сек;
N—число параллельно работающих секций. На основании данных практики ширина b одной секции ловушки принимается в пределах от 2,5 до 6 м. Отношение глубины А жидкости к ширине секции принимается равной 0,4, т. е;
А = 0,4 b. (XII, 49)
Подставляя в уравнение (XII, 46) значения Rrnw из уравт
нений (XII, 47) и (XII, 48) и имея ввиду соотношение (XII, 49)г находим
b =-Q-. (XII, 50)
1,8,/VvRe г
Минимальная длина ловушки определится из условия равенства времени отстоя и времени пребывания сточной воды в ловушке, т. е.
A = is™. (XII, 51)
Wq ' W
Подставляя значение w, из уравнения (XII, 48) получаем
^мин= —~~ - (XII1 52)
NbW0
На основании данных практики фактическая длина берется на 40% больше, т. е.
L = IA- ® . (XII, 53)
NbW0
366
Порядок расчета нефтеловушки следующий.
Задавшись расчетным диаметром частичек (8р=100|і) по формуле (XII, 43) определяют^, по формуле (XII, 45)—значение Re. Затем по уравнению (XII, 50) определяют Ь\ при этом число N параллельно работающих секций выбирается так, чтобы ширина секции b получилась в рекомендуемых пределах (2,5-^6 л). По уравнениям (XII, 49) и (XII, 53) находят h и L
Фиг. 122. Одна из конструкций нефтеловушек
Схема устройства нефтеловушки показа* а на фиг. 122. В литературе [67] описываются устройство и расчет нефтеловушек иных типов, например, лоьушек с фильтрами, способствующими разбивке эмульсий и тем самым улучшающими условия последующего отстоя.
8. ПРОЦЕСС ФИЛЬТРАЦИИ
Фильтрация на нефтеперерабатывающих установках чаще всего применяется для разделения суспензий, например, при. контактной очистке масел порошкообразной отбеливающей глиной. Преимущество фильтрации суспензий перед процессом естественного отстоя заключается в том, что уменьшается потеря жидкости с осадком. С другой стороны, фильтрация позволяет более быстро и надежно освободить жидкость от взвешенных твердых частиц даже весьма малых размеров. Фильтрация может применяться также для разделения пы'лей и эмульсий. -
367
Фильтрующая перегородка выбирается в зависимости от характера и размеров частичек, химической агрессивности среды, ее вязкости и температуры.
Закупорка мелких пор фильтрующей перегородки твердыми частицами суспензии резко увеличивает сопротивление и •снижает скорость фильтрации. Удаление частиц, попавших в поры фильтрующей перегородки путем продувки или промывки очень затруднительно. Поэтому фильтрующую перегородку .делают по возможности небольшой толщины. Прочность же этой перегородки обычно обеспечивается тем, что она покоится на более прочной металлической сетке, а иногда еще и на специальной решетке.
Обычно в начале фильтрования суспензии некоторое количество наиболее мелких- частиц проскакивает через пористую перегородку. Через некоторое время на фильтрующей перегородке образуется слой осадка, поры которого значительно меньше пор перегородки, после чего фильтрат будет итти достаточно чистым. Первые же порции фильтрата, обычно, возвращают на повторную фильтрацию. Таким обрізом, фильтрующая перегородка является лишь основанием, на котором откладывается слой осадка. Этот осадок фактически ; следует считать фильтрующим слоем.
Часто по окончании фильтрации полученный осадок промывают на фильтре для удаления фильтрата, находящегося в порах осадка и фильтрующей перегородки. Промывку чно производить как в случаях, когда целевым продуктов .вляетсч фильтрат, так и тогда, когда целевым продуктом явл;„гтся осадок. В случае необходимости осадок после промы { сушат пропусканием через него воздуха или другого газа.
Изучение процесса фильтрации показало, что Движение фильтруемой жидкости в порах осадка и фильтрующей перегородки, являясь ламинарным, подчиняется законам жжения жидкостей в капиллярных каналах и может быть сражено уравнением
