ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ректификация очищенной фракции ВТК из "Получение чистого бензина для синтеза" Несмотря на то что процесс сернокислотной очистки фракции БТК в течение ряда лет являлся предметом многих исследований и продолжает оставаться им и сейчас, целый ряд вопросов, связанных с очисткой фракции БТК, продолжает еще ждать своего решения. [c.23] Достоинства метода сернокислотной очистки, а именно доступность и дешевизна реактива, гибкость процесса и простота управления этим процессом, а также относительная несложность его аппаратурного оформления являются настолько существенными, что позволяют мириться с целым рядом присущих процессу недостатков. Среди недостатков процесса в первую очередь следует отметить несколько завышенные потери, образование отходов производства в виде так называемой кислой смолки и получение в некоторых случаях отработанной (регенерированной) кислоты, применение которой в сульфатных цехах затруднительно. [c.23] В области турбулентного режима вынужденная конвекция увеличивается достаточно заметно в соответствии с ростом чисел Рейнольдса. Однако при больших значениях чисел Рейнольдса процесс массопередачи может тормозиться кинетикой химических реакций. [c.24] Это проявляется в виде внешней независимости процесса массопередачи от турбулентности, т. е. в существовании автомодельной области. [c.24] Продукты реакции (полимеры, сульфокислоты и т. д.), обладая достаточной вязкостью, могут покрыть каплю кислоты пленкой и изолировать ее таким образом от среды. При достаточной степени турбулизации поверхность капли кислоты будет свободной от продуктов реакции, т. е. активной для протекания реакций на ее поверхности. При этом продукты реакции, растворимые в серной кислоте (сульфокислоты, кислые эфиры и т. д.), при дроблении капли кислоты и обновлении ее поверхности должны равномерно распределяться во всей массе кислоты. Таким образом, достаточно хорошая турбулизация среды должна привести к равномерному концентрационному полю во всей массе продукта. [c.24] В табл. 15 и на рис. 1 представлены результаты, полученные при исследовании процесса очистки фракции БТК в лабораторных условиях при различной интенсивности перемешивания, достигаемой изменением числа оборотов пропеллерной мешалки. Интенсивность перемешивания выражается однородностью концентрационного поля (эффективностью перемешивания) [12]. [c.24] Качество фракции БТК, примененной для исследования, характеризуется следующими показателями конец кипения 160 °С, содержание серы 0,54%, содержание сероуглерода 0,02%. [c.24] Увеличение числа оборотов мешалки свыше чем 700 в минуту уже мало влияет на показатели процесса, так как при этом процесс переходит в автомодельную область. Дальнейшая интенсификация требует воздействия на факторы, влияющие на химическую кинетику процесса. Таким образом, интенсификация перемешивания является методом, который только до известного предела улучшает процесс очистки в целом. [c.25] Специально поставленные исследования показали, что при применении эффективных дисперсионных смесителей типовую фракцию БТК удается промыть в течение 30—40 сек до стандартных показателей при минимальном образовании кислой смолки и при значительно меньшем расходе кислоты, чем в случае периодического процесса очистки [14]. Загер и Палмквист, описывая схему непрерывной сернокислотной очистки, привели данные, показывающие преимущество непрерывного метода перед периодическим [15]. [c.26] Авторы схемы считают, что в начале процесса реакции проходят быстро, а затем при завершении значительно медленнее и что после кратковременного интенсивного перемешивания процесс может заканчиваться и без перемешивания. Исходя из этих соображений, к шаровым смесителям подключается полый реактор, обеспечивающий необходимую продолжительность контакта при отсутствии какого-либо перемешивания. [c.26] Предварительное перемешивание фракции с кислотой в насосе является, конечно, положительным фактором и должно улучшить показатели процесса. [c.27] Исследование процесса непрерывной очистки было выполнено лабораторией и цехом ректификации Днепропетровского коксохимического завода. Установка по непрерывной очистке состоит из насоса-смесителя и гидравлических шаровых смесителей. [c.27] Число шаровых смесителей 12, диаметр 250 мм. Соединительные патрубки имеют внутренний диаметр 25 мм. Насос-смеситель представляет собой обычный центробежный насос. [c.27] Давление на выходе из насоса — около 4 ат при производительности установки 8—9 м 1ч фракции БТК. [c.27] Контактный аппарат представляет собой цилиндрическую емкость 1,2 м (диаметр 0,8 м), снабженную горизонтально расположенными сетками со свободным сечением 0,1 м-. [c.27] На заводе отмечено, что при больших нагрузках (до К м 1ч) процесс очистки проходит лучше, чем при малых, что, очевидно, объясняется более турбулентным гидравлическим режимом. Показатели процесса очистки приведены в табл. 16. [c.28] Приведенные данные свидетельствуют о том, что очистка проходит фактически только в насосе и в контактном аппарате. В шаровых- смесителях процесс очистки почти не проходит, что, очевидно, объясняется недостаточной турбулизацией при относительно небольшой продолжительности контакта. [c.28] Интенсифицировать процесс можно путем установления соединительных патрубков меньшего сечения, что вызовет необходимость создания большего напора жидкости при выходе из насоса. Это обстоятельство вызывает значительные затруднения как в отношении подбора насоса, так и в отношении сальниковых уплотнений. Эти затруднения являются настолько значительными и труднопреодолимыми, что фактически лишают возможности добиться интенсификации перемешивания. [c.28] Недостаток всех описанных схем — неудовлетворительная эффективность перемешивания, вызывающая необходимость устанавливать реактор для увеличения продолжительности процесса. [c.29] В начале процесса очистки концентрация реагирующих веществ достаточно велика, что определяет относительно быстрое протекание процесса в этот период. В последующем концентрация реагирующих (удаляемых) веществ уменьшается, что вызывает замедление скорости процесса очистки. Однако при достаточно энергичном перемешивании поверхность кислоты, т. е. поверхность, на которой происходят реакции, оказывается настолько значительной, что даже при уменьшении концентрации реагирующих веществ общая скорость процесса продолжает оставаться достаточно большой. [c.29] Вернуться к основной статье