Адсорбционная очистка масел
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
и десорбции целевого компонента. Однако такого рода циклические процессы громоздки в аппаратурном отношении, а выходная концентрация адсорбтива в выходящем потоке циклически изменяется во времени. В крупнотоннажных непрерывных производствах, когда требуется извлекать малые примеси компонента при больших расходах газовых потоков-носителей, оказываются перспективными непрерывные процессы адсорбции, осуществляемые в движущемся плотном слое дисперсного адсорбента. Аппараты с движущимся слоем представляют собой вертикальную колонну, в которую исходный поток газа вводится снизу и после прохождения (фильтрации) через движущийся навстречу слой адсорбента выводится из верхней части колонны.
Масса дисперсного адсорбента подается в верхнюю часть колонны, и под действием силы тяжести плотный слой адсорбента опускается вниз. При медленном нисходящем движении слоя адсорбента в таком аппарате можно достигать достаточно низких значений концентрации целевого компонента в потоке выходящего сверху газа. Преимущество проведения процесса адсорбции в аппаратах с движущимся слоем поглотителя по сравнению с адсорбцией в неподвижном слое состоит в постоянстве концентрации адсорбтива на выходе из аппарата. В качестве вспомогательного оборудования выбираем теплообменник в котором происходит охлаждение регенерированного адсорбента.
1.4 Описание технологической схемы
Сырье и растворитель смешиваются на входе в нижнюю часть адсорбера 5, при этом раствор движется снизу вверх, а сверху на адсорбер входит циркулирующий адсорбент и опускается вниз противотоком к раствору сырья. Адсорбент извлекает па сырья смолы и полицикличесик арены. Раствор очищенного масла (раствор рафината-1) с верха адсорбера 5 направляется на регенерацию растворителя, осуществляемую в две ступени в колоннах 11 и 17. Суспензия адсорбента, насыщенного извлеченными веществами, в растворителе из адсорбера 5 поступает нисходящим потоком в десорбер 6, где промывается восходящим потоком теплого растворителя, подаваемого в нижнею часть десорбера 6. Теплый растворитель вытесняет с поверхности адсорбента ароматизированный рлфинлт-2. Раствор рафната-2 уходит с верха десорбера 6 и подвергается трех cтyпенчатой отгонке от растворителя, которая проводится в кипятильнике 14, колоннах 20 и 28.С низа десорбера 6 суспензия адсорбента, насыщенного смолами, перетекает в паровую сушилку с кипящим слоем 8, где от адсорбента водяным паром отпаривается растворитель. Высушенный адсорбент подается при помощи пневмотранспорта в сепаратор пневмовзвеси 2. откуда стекает в ступенчато-противоточный регенератор 4. В регенераторе смола выжигается с поверхности адсорбента. Воздух нагнетается противотоком адсорбенту в низ регенератора 4, дымовые газы ухолят с верха регенератора 4 в котел-утилизатор.
С низа регенератора 4 регенерированный адсорбент направляется в холодильник с кипящим слоем 7, где охлаждается в результате отвода теплоты водой через змеевик, а также нагрева воздуха, поступающего на регенерацию через холодильник 7 в регенератор 4. С низа холодильника 7 адсорбент при помощи пневмотранспорта подается в сепаратор пневмовзвеси 3, откуда вновь направляется в адсорбер 5.
1.5 Технологический режим установки
Соотношение
адсорбент : сырье при очистке 2:1
растворитель: сырье на разбавление 1:1
адсорбент: растворитель на десорбцию 1:2
Температура. *С
адсорбция 40-45
десорбция 75-80
сушка адсорбента 150
выжиг смол 650
Давление процесса, МПа 0.1-0,14
2. Расчетная часть
.1 Материальный баланс процесса
Таблица 2.2- материальный баланс процесса
Поступило:Масс. долитонн/годтонн/суткиКг/чассырье100500 0001 388,857 866,6Итого:100500 0001 388,857 866,6Получено:Рафинат I72,7363 5001 009,742 071Рафинат II16,884 000233,39 720,6Выжигаемые смолы9,648 000133,35 554Потери0,94 50012,5521Итого:100500 0001 388,857 866,6
.2 Материальный баланс основного аппарата
Материальный баланс адсорбера складывается из равенства потоков поступающих в адсорбер и потоков выводимых из него. Материальный баланс адсорбера подчиняется закону сохранения массы вещества.
Сводные данные по материальному балансу адсорбера представлены в таблице 2.3
Таблица 2.3- материальный баланс основного аппарата
Поток, поступающий в адсорбер Количество, кг/чПоток, выводимый из адсорбера Количество, кг/чНеочищенное масло, 279250Очищенное масло, V275000Регенерированный адсорбент, 150600Насыщенный раствор адсорбента154850итог429850итог429850
2.3 Тепловой баланс основного аппарата
Уравнение теплового баланса адсорбера:
Qvc + QAp +Qa = Qv + QAh
Количество тепла, приносимого сырьем:
Qvc = (28000/ 3600)349.8=27 206.7 кВт
Qv= (277198,5/3600)354,55= 27300 кВт
Так как остаточное содержание невелико, можно принять равной энтальпии 18%-го адсорбента тогда
теплоемкость адсорбента, кДЖ/кг*t
При t =40C, ? = 4 МПа, с= 3,82 кДЖ/кг*t
Рассчитываем количество тепла, выделяемого в единицу времени при адсорбции :
,
- теплота хемосорбции , кДж/кг.
,
теплота хемосорбции сероводорода, - доля сероводорода в смеси кислых компонентов, в данном случае .
qa = 1905 кДж/кг
Qa = (4250/3600)1905=2248,7 кВт
Расход тепла QАн с насыщенным адсорбентом вычисляется на основе теплового баланса адсорбера, представленного в таблице 2.4.
Таблица 2.4- Тепловой баланс основного аппарата
Обозначение потокаКоличество, кг/чТемпература, Энтальпия, кДж/кгКол-во тепла, кВтПри?/p>