Владимиров А.И., Щелкунов В.А., Круглов С.А. Основные процессы и аппараты нефтегазопереработки

Подождите немного. Документ загружается.

212

öåíòðîáåæíûõ ñèë ïî ñðàâíåíèþ ñ ãðàâèòàöèîííûìè

ñèëàìè. Ïîä äåéñòâèåì öåíòðîáåæíûõ ñèë òÿæåëàÿ

ôàçà â êàíàëàõ íàñàäêè ïåðåìåùàåòñÿ ê ïåðèôåðèè

ðîòîðà, à ëåãêàÿ – îò ïåðèôåðèè ê îñè âðàùåíèÿ. Ââîä

è âûâîä îáåèõ ôàç îñóùåñòâëÿåòñÿ ÷åðåç ñïåöèàëüíûå

êàíàëû âî âðàùàþùåìñÿ âàëó. Îïòèìàëüíàÿ âåëè÷èíà

÷àñòîòû âðàùåíèÿ îáû÷íî ñîñòàâëÿåò 600÷1200 îá/ìèí.

Â ðàííèõ ìîäåëÿõ òàêèõ ýêñòðàêòîðîâ ïðèìåíÿëè íàâè-

òóþ â âèäå ñïèðàëè ëåíòó (îêîëî 30 âèòêîâ), îáðàçóþ-

ùóþ êàíàëû ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ äëÿ ïðîõîäà æèä-

êîñòåé. Â ýòèõ êàíàëàõ æèäêîñòè äâèæóòñÿ ïðîòèâîòî-

êîì â òåñíîì êîíòàêòå äðóã ñ äðóãîì. Â ýêñòðàêòîðàõ

ïîñëåäíèõ ìîäåëåé óñòàíîâëåíû ïåðôîðèðîâàííûå

êîíöåíòðè÷åñêèå öèëèíäðû ñ îòâåðñòèÿìè èëè ùåëÿìè,

ñëóæàùèìè äëÿ ïðîõîäà îáåèõ æèäêîñòåé.

Òåìïåðàòóðà âëèÿåò íà ïðîöåññ ýêñòðàêöèè: ïðè åå

ïîâûøåíèè óâåëè÷èâàåòñÿ ðàñòâîðÿþùàÿ ñïîñîáíîñòü è

óìåíüøàþòñÿ èçáèðàòåëüíîñòü è âÿçêîñòü ñðåäû. Äëÿ

îáåñïå÷åíèÿ íåîáõîäèìîãî òåìïåðàòóðíîãî ðåæèìà â

êîëîííûõ ýêñòðàêòîðàõ ïðèìåíÿþòñÿ ïðîìåæóòî÷íûå

êîæóõîòðóá÷àòûå õîëîäèëüíèêè è âñòðîåííûå â âèäå

òðóá÷àòûõ ïó÷êîâ ïîäîãðåâàòåëè.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [23, 40, 53].

êñòðàêöèÿ (àíãë. extraction îò ïîçäíåëàò. extrac-

tio – èçâëå÷åíèå, ýêñòðàãèðîâàíèå) – ïðîöåññ

èçáèðàòåëüíîãî èçâëå÷åíèÿ êîìïîíåíòîâ æèäêîé

(èëè òâåðäîé) ôàçû ïðè åå îáðàáîòêå ñåëåêòèâíûì (èç-

áèðàòåëüíûì) ðàñòâîðèòåëåì, êîòîðûé õîðîøî ðàñòâî-

ðÿåò èçâëåêàåìûå êîìïîíåíòû è îãðàíè÷åííî èëè ïðàê-

òè÷åñêè íå ðàñòâîðÿåò äðóãèå êîìïîíåíòû èñõîäíîãî

ñûðüÿ. Ýêñòðàêöèÿ ïðèìåíÿåòñÿ â ðàçëè÷íûõ îòðàñëÿõ

ïðîìûøëåííîñòè: â íåôòåïåðåðàáàòûâàþùåé, õèìè÷å-

ñêîé, êîêñîõèìè÷åñêîé, ôàðìàöåâòè÷åñêîé, ïèùåâîé

è äð. Æèäêîñòíàÿ ýêñòðàêöèÿ â íåôòåïåðåðàáîòêå èñ-

ïîëüçóåòñÿ ïðè ïðîèçâîäñòâå ìàñåë (ïðîöåññû äåàñ-

ôàëüòèçàöèè è ñåëåêòèâíîé î÷èñòêè), î÷èñòêå íåôòå-

ïðîäóêòîâ, èçâëå÷åíèè àðîìàòè÷åñêèõ óãëåâîäîðîäîâ èç

213

ëåãêèõ íåôòÿíûõ ôðàêöèé; â õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåí-

íîñòè – äëÿ èçâëå÷åíèÿ óêñóñíîé è ìóðàâüèíîé êèñëîò

èç âîäíûõ ðàñòâîðîâ, âûäåëåíèÿ êèñëîò, àëüäåãèäîâ,

êåòîíîâ è ñïèðòîâ èç ïðîäóêòîâ îêèñëåíèÿ ïðèðîäíîãî

ãàçà; â ïèùåâîé ïðîìûøëåííîñòè – äëÿ ðàôèíèðîâà-

íèÿ ìàñåë è î÷èñòêè æèðîâ.

Â ðåçóëüòàòå ñìåøåíèÿ èñõîäíîãî æèäêîãî ñûðüÿ ñ

ðàñòâîðèòåëåì îáðàçóåòñÿ ãåòåðîãåííàÿ ñèñòåìà, ñî-

ñòîÿùàÿ èç äâóõ æèäêèõ ôàç – ýêñòðàêòíîãî è ðàôè-

íàòíîãî ðàñòâîðîâ. Èçâëåêàåìûå êîìïîíåíòû ðàñïðåäå-

ëÿþòñÿ ìåæäó ýêñòðàêòíûì è ðàôèíàòíûì ðàñòâîðàìè â

ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíîì ôàçîâîãî ðàâíîâåñèÿ: x

= K, ãäå x

, x

– ðàâíîâåñíûå êîíöåíòðàöèè èçâëåêàå-

ìûõ êîìïîíåíòîâ â ñîîòâåòñòâóþùèõ ôàçàõ; K – êî -

ýôôèöèåíò ðàñïðåäåëåíèÿ, êîòîðûé çàâèñèò îò

ïðèðîäû ñèñòåìû, åå ñîñòàâà è òåìïåðàòóðû; åãî çíà÷å-

íèå îïðåäåëÿåòñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíî. Ýêñòðàêòíûé è

ðàôèíàòíûé ðàñòâîðû èìåþò ðàçëè÷íóþ ïëîòíîñòü, èõ

ðàçäåëÿþò îòñòàèâàíèåì ïîä äåéñòâèåì èëè ãðàâèòàöèè,

èëè öåíòðîáåæíûõ ñèë. Ïðîäóêòàìè ïðîöåññà ýêñòðàê-

öèè ÿâëÿþòñÿ ýêñòðàêò è ðàôèíàò, ïîëó÷àåìûå ñîîòâåò-

ñòâåííî èç ýêñòðàêòíîãî è ðàôèíàòíîãî ðàñòâîðîâ ïî-

ñëå îòäåëåíèÿ ðàñòâîðèòåëÿ.

Ðàñòâîðèòåëè äîëæíû îáëàäàòü îïðåäåëåííûìè ðàñ-

òâîðÿþùåé ñïîñîáíîñòüþ è ñåëåêòèâíîñòüþ èçâëå÷åíèÿ

êîìïîíåíòà, êîòîðûå äëÿ êàæäîãî ðàñòâîðèòåëÿ íå ÿâ-

ëÿþòñÿ âåëè÷èíàìè ïîñòîÿííûìè è çàâèñÿò êàê îò òåõ-

íîëîãè÷åñêèõ óñëîâèé ïðîöåññà, òàê è îò õèìè÷åñêîãî

ñîñòàâà èñõîäíîãî ñûðüÿ. Îò ðàñòâîðÿþùåé ñïîñîáíî-

ñòè ðàñòâîðèòåëÿ çàâèñèò åãî ðàñõîä, íåîáõîäèìûé äëÿ

ðàñòâîðåíèÿ èçâëåêàåìûõ êîìïîíåíòîâ. Êàê ïðàâèëî,

ñåëåêòèâíîñòü è ðàñòâîðÿþùàÿ ñïîñîáíîñòü àäèàáàòíû,

ðîñò îäíîãî ïîêàçàòåëÿ âåäåò ê ñíèæåíèþ äðóãîãî. Ðå-

ãóëèðîâàíèå óêàçàííûõ ñâîéñòâ ðàñòâîðèòåëÿ ïðîâîäèò-

ñÿ èçìåíåíèåì òåìïåðàòóðû ïðîöåññà èëè äîáàâëåíèåì

â ñèñòåìó òðåòüåãî êîìïîíåíòà. Ñ ïîâûøåíèåì òåìïå-

ðàòóðû ðàñòâîðÿþùàÿ ñïîñîáíîñòü óâåëè÷èâàåòñÿ, à

ñåëåêòèâíîñòü óõóäøàåòñÿ. Ïîíèæåíèå ðàñòâîðÿþùåé

ñïîñîáíîñòè è ïîâûøåíèå ñåëåêòèâíîñòè äîñòèãàþò

äîáàâëåíèåì â ñèñòåìó êîìïîíåíòà, õîðîøî ðàñòâîðÿå-

214

ìîãî â ðàñòâîðèòåëå è çíà÷èòåëüíî õóæå – â èñõîäíîé

ñìåñè. Äëÿ ïîâûøåíèÿ ðàñòâîðèìîñòè èñõîäíîé ñìåñè â

ðàñòâîðèòåëå è ïîíèæåíèÿ åãî ñåëåêòèâíîñòè â ñèñòåìó

äîáàâëÿþò êîìïîíåíò, õîðîøî ðàñòâîðÿþùèéñÿ êàê â

ðàñòâîðèòåëå, òàê è â èñõîäíîé ñìåñè. Â êà÷åñòâå ðàñ-

òâîðèòåëåé ïðè ñåëåêòèâíîé î÷èñòêå ìàñåë ïðèìåíÿþò

ôåíîë, ôóðôóðîë, N-ìåòèë-2-ïèððîëèäîí; ïðè äåàñ-

ôàëüòèçàöèè – ñæèæåííûé ïðîïàí; ïðè äåïàðàôèíè-

çàöèè – ìåòèëýòèëêåòîí, òîëóîë, àöåòîí, ìåòèëèçîáó-

òèëêåòîí.

Ïðîöåññ ýêñòðàêöèè îñóùåñòâëÿþò îäíîêðàòíûì è

ìíîãîêðàòíûì ñïîñîáàìè (ðèñ. 84). Îäíîêðàòíûé ñïî-

ñîá âêëþ÷àåò äâå ïîñëåäîâàòåëüíûå ñòàäèè: ñìåøåíèå

ñûðüÿ ñ ðàñòâîðèòåëåì è ðàçäåëåíèå îòñòàèâàíèåì ýêñ-

òðàêòíîãî è ðàôèíàòíîãî ðàñòâîðîâ. Ìíîãîêðàòíàÿ

Ðèñ. 84. Ñõåìû ýêñòðàêöèè:

à – îäíîêðàòíîé; á – ìíîãîêðàòíîé ïðîòèâîòî÷íîé ñ îäíèì ðàñòâîðèòåëåì;

– ìíîãîêðàòíîé ïðîòèâîòî÷íîé ñ äâóìÿ ðàñòâîðèòåëÿìè. Ñ – ñìåñèòåëü;

– îòñòîéíèê; F – ñûðüå; L

′

, L

′′

– ðàñòâîðèòåëè; R – ðàôèíàòíûé ðàñòâîð; S

– ýêñòðàêòíûé ðàñòâîð; 1–n – ñòóïåíè

215

ýêñòðàêöèÿ ñîñòîèò èç ðÿäà ñòóïåíåé, â êàæäîé èç êî-

òîðûõ äîáàâëÿþò ðàñòâîðèòåëü è âûâîäÿò èç ïðîöåññà

ýêñòðàêòíûé ðàñòâîð. Ïðè ïðîòèâîòî÷íîé ýêñòðàêöèè

îáåñïå÷èâàåòñÿ áîëåå ãëóáîêîå ðàçäåëåíèå ïî êà÷åñòâó

ïðîäóêòîâ ïðè äîñòàòî÷íî âûñîêèõ âûõîäàõ.

Â íåôòåïåðåðàáàòûâàþùåé ïðîìûøëåííîñòè â êà÷å-

ñòâå ýêñòðàêòîðîâ èñïîëüçóþò, ãëàâíûì îáðàçîì, àïïà-

ðàòû êîëîííîãî òèïà òàðåëü÷àòûå, íàñàäî÷íûå, ðîòîðíî-

äèñêîâûå (ñì. ýêñòðàêòîðû), à òàêæå ñèñòåìû ñòóïåí-

÷àòî-ïðîòèâîòî÷íîãî òèïà, ñîñòîÿùèå èç ñìåñèòåëåé è

îòñòîéíèêîâ.

Îñíîâíûå òåõíîëîãè÷åñêèå ïàðàìåòðû ïðîöåññà ýêñ-

òðàêöèè – òåìïåðàòóðà ïðîöåññà è êðàòíîñòü ïîäà÷è

ðàñòâîðèòåëÿ íà ñûðüå çàâèñÿò îò âèäà ïðîöåññà, õàðàê-

òåðèñòèê ñûðüÿ, âûáðàííîãî ðàñòâîðèòåëÿ. Òàê, ïðè

ñåëåêòèâíîé î÷èñòêå ìàñåë ôåíîëîì òåìïåðàòóðà â

ýêñòðàêöèîííîé êîëîííå ñîñòàâëÿåò 65–90 °Ñ, êðàò-

íîñòü ïîäà÷è ôåíîëà íà ñûðüå ìîæåò íàõîäèòüñÿ â ïðå-

äåëàõ 2,5–3,0. Ïðè äåàñôàëüòèçàöèè îñòàòî÷íîãî ñûðüÿ

ñ èñïîëüçîâàíèåì â êà÷åñòâå ðàñòâîðèòåëÿ æèäêîãî

ïðîïàíà ýòè ïàðàìåòðû ñîñòàâëÿþò ñîîòâåòñòâåííî 50–

85 °Ñ è 4,5–7,0.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [23, 39, 53, 61].

ëåêòðîäåãèäðàòîðû (àíãë. electrodegidrators,

elektrodesaltors) – àïïàðàòû äëÿ îáåçâîæèâàíèÿ

è îáåññîëèâàíèÿ íåôòè è î÷èñòêè ñâåòëûõ íåô-

òåïðîäóêòîâ (ñæèæåííîãî ãàçà, áåíçèíà, êåðîñèíà, äè-

çåëüíîãî òîïëèâà) â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå. Ýëåêòðîäåãèä-

ðàòîðû èñïîëüçóþò íà òåõíîëîãè÷åñêèõ óñòàíîâêàõ

íåôòåãàçîïåðåðàáàòûâàþùèõ çàâîäîâ. Ýëåêòðè÷åñêîå

ïîëå óñêîðÿåò ðàçäåëåíèå âîäîíåôòÿíûõ ýìóëüñèé è

óäàëåíèå èç íèõ ìåëêèõ êàïåëü âîäû, ñîäåðæàùèõ ñîëè,

ùåëî÷ü, êèñëîòû.

Íà îòå÷åñòâåííûõ ýëåêòðîîáåçâîæèâàþùèõ è îáåñ-

ñîëèâàþùèõ óñòàíîâêàõ èëè ñîîòâåòñòâóþùèõ áëîêàõ

óñòàíîâîê ïåðâè÷íîé ïåðåðàáîòêè íåôòè ïðèìåíÿþò

ýëåêòðîäåãèäðàòîðû ñ ïåðåìåííûì ýëåêòðè÷åñêèì ïî-

216

ëåì ïðîìûøëåííîé ÷àñòîòû ñ íàïðÿæåíèåì ìåæäó

ýëåêòðîäàìè îò 22 äî 50 êÂ. Ïðîöåññ îáåçâîæèâàíèÿ

ïðîèñõîäèò íà îñíîâå äèïîëü-äèïîëüíîãî ìåõàíèçìà,

êîãäà êàïëè âîäû ñòàíîâÿòñÿ äèïîëÿìè ïîä äåéñòâèåì

ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ, îíè äåôîðìèðóþòñÿ, îáîëî÷êè èõ

îñëàáëÿþòñÿ. Êàïëè ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ êîàãóëèðóþò è

îñàæäàþòñÿ.

Ýëåêòðîäåãèäðàòîðû ðàçäåëÿþò: ïî ñïîñîáó ââîäà

íåôòè – ñ ââîäîì â íèæíþþ ÷àñòü àïïàðàòà â ñëîé

âîäû è â ñðåäíþþ ÷àñòü â ìåæýëåêòðîäíîå ïðîñòðàíñò-

âî; ïî ôîðìå êîðïóñà – âåðòèêàëüíûå, ãîðèçîíòàëüíûå

è ñôåðè÷åñêèå. Òèïîâûå ãîðèçîíòàëüíûå ýëåêòðîäåãèä-

ðàòîðû èìåþò âíóòðåííèé äèàìåòð 3400 ìì è äëèíó

8,24, 18,64 è 23,45 ì, îáúåì àïïàðàòîâ ñîîòâåòñòâåííî

ðàâåí 50, 160 è 200 ì

. Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü òàêèõ àïïà-

ðàòîâ ñîñòàâëÿåò îò 2 äî 2,5 îáúåìîâ â ÷àñ.

Â êà÷åñòâå ïðèìåðà íà ðèñ. 85 ïîêàçàí ãîðèçîíòàëü-

íûé ýëåêòðîäåãèäðàòîð ÝÃ200-10 êîíñòðóêöèè ÂÍÈÈ-

Íåôòåìàøà âìåñòèìîñòüþ 200 ì

íà äàâëåíèå 1 ÌÏà (10

êã/ñì

), ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ îáåçâîæèâàíèÿ è îáåññî-

ëèâàíèÿ íåôòè è ãàçîâûõ êîíäåíñàòîâ íà ïðîìûñëîâûõ

è íåôòåçàâîäñêèõ óñòàíîâêàõ. Â êîðïóñå 1 àïïàðàòà

ðàçìåùåíû ýëåêòðîäû (âåðõíèé 3 è íèæíèé 4), ïîäâå-

øåííûå íà èçîëÿòîðàõ 2, ðàñïðåäåëèòåëü 10 íåôòè,

ñáîðíèê 8 ñîëåíîé âîäû, äâà ñáîðíèêà 5 îáåññîëåííîé

íåôòè è ïðîìûâî÷íûé êîëëåêòîð 9. Íà êîðïóñå ýëåê-

òðîäåãèäðàòîðà ñìîíòèðîâàíû òðàíñôîðìàòîð 6 è ââîä

7 âûñîêîãî íàïðÿæåíèÿ. Êàæäûé ýëåêòðîä ðàçäåëåí íà

äâå ðàâíûå ÷àñòè, êîòîðûå äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ðàâíîìåð-

íîé çàãðóçêè òðàíñôîðìàòîðà ñîåäèíåíû òàê, ÷òî êàæ-

äàÿ ïîëîâèíà âåðõíåãî ýëåêòðîäà ñîåäèíåíà ñ äðóãîé

ïîëîâèíîé íèæíåãî ýëåêòðîäà.

Íåôòü, ââîäèìàÿ â ñåðåäèíó ðàñïðåäåëèòåëÿ 10, ðàâ-

íîìåðíî ðàñïðåäåëÿåòñÿ ïî âñåìó ñå÷åíèþ àïïàðàòà è

ïîñëå ïðîìûâêè â ñëîå âîäû, óðîâåíü êîòîðîé ïîääåð-

æèâàåòñÿ àâòîìàòè÷åñêè âûøå ðàñïðåäåëèòåëÿ íà

200–300 ìì, äâèæåòñÿ âåðòèêàëüíî ââåðõ. Ïðè ýòîì

íåôòü ñíà÷àëà â îáúåìå ìåæäó óðîâíåì ðàçäåëà

íåôòü – âîäà è ïëîñêîñòüþ íèæíåãî ýëåêòðîäà îáðàáà-

òûâàåòñÿ â ñëàáîì ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå, à çàòåì â ñèëü-

217

Ðèñ. 85. Ãîðèçîíòàëüíûé ýëåêòðîäåãèäðàòîð ÝÃ200-10:

1 – êîðïóñ; 2 – èçîëÿòîð; 3 – âåðõíèé ýëåêòðîä; 4 – íèæíèé ýëåêòðîä; 5 – ñáîðíèê îáåññîëåííîé íåôòè; 6 – òðàíñ-

ôîðìàòîð; 7 – ââîä âûñîêîãî íàïðÿæåíèÿ; 8 – ñáîðíèê ñîëåíîé âîäû; 9 – ïðîìûâî÷íûé êîëëåêòîð; 10 – ðàñïðåäåëè-

òåëü íåôòè. Ïîòîêè: I – âûõîä îáåññîëåííîé íåôòè; II – âõîä íåôòè; III – óäàëåíèå øëàìà; IV – ââîä âîäû íà ïðîìûâêó

àïïàðàòà; V – âûõîä äðåíàæíîé âîäû

218

íîì ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå ìåæäó ýëåêòðîäàìè, ïîñëå ÷åãî

ñîáèðàåòñÿ ñáîðíèêàìè îáåññîëåííîé íåôòè 5 è âûâî-

äèòñÿ èç àïïàðàòà. Ðàçëè÷èå â íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè-

÷åñêîãî ïîëÿ ïîçâîëÿåò âíà÷àëå îáåñïå÷èòü âûäåëåíèå

èç ýìóëüñèè áîëåå êðóïíûõ ãëîáóë âîäû è òàêèì îáðà-

çîì ðàçãðóçèòü çîíó ìåæäó ýëåêòðîäàìè äëÿ âûïîëíå-

íèÿ áîëåå ñëîæíîé çàäà÷è – îòäåëåíèÿ ìåëêèõ êàïåëü

âîäû. Ñîëåíàÿ âîäà ñîáèðàåòñÿ â íèæíåé ÷àñòè ýëåê-

òðîäåãèäðàòîðà ñáîðíèêîì 8 è âûâîäèòñÿ èç àïïàðàòà.

Äëÿ ïðîìûâêè àïïàðàòà áåç åãî âñêðûòèÿ ïðåäóñìîòðåí

ïðîìûâî÷íûé êîëëåêòîð 9, îòâåðñòèÿ â êîòîðîì íà-

ïðàâëÿþò ñòðóè âîäû íà ñòåíêè êîðïóñà.

Ïèòàíèå ýëåêòðîäîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ îò ñäâîåííîãî

òðàíñôîðìàòîðà ìîùíîñòüþ 160 êÂ⋅À, ïîçâîëÿþùåãî

ïîëó÷èòü ìåæäó ýëåêòðîäàìè íàïðÿæåíèå 30, 35, 40, 45

è 50 êÂ. Òðàíñôîðìàòîð ê ýëåêòðîäàì ïðèñîåäèíÿþò ñ

ïîìîùüþ äâóõ ââîäîâ âûñîêîãî íàïðÿæåíèÿ.

Äëÿ îáåçâîæèâàíèÿ è î÷èñòêè íåôòåïðîäóêòîâ (ñæè-

æåííûå ãàçû, áåíçèí, êåðîñèí, äèçåëüíîå òîïëèâî è äð.)

ïðèìåíÿþò àïïàðàòû ñ ýëåêòðè÷åñêèì ïîëåì ïîñòîÿí-

íîãî ðåãóëèðóåìîãî íàïðÿæåíèÿ 8–30 êÂ, êîòîðûå íà-

çûâàþòñÿ ýëåêòðîðàçäåëèòåëÿìè. Ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå

ïîëÿðèçóåò ÷àñòèöû âîäû, êîòîðûå çà ñ÷åò äèïîëü-

äèïîëüíîãî è êóëîíîâñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ êîàëåñöè-

ðóþò è îñàæäàþòñÿ. Òèïîâûå êîíñòðóêöèè òàêèõ ýëåê-

òðîðàçäåëèòåëåé – âåðòèêàëüíûå àïïàðàòû îáúåìàìè

16, 32 è 50 ì

ñ âíóòðåííèì äèàìåòðîì ñîîòâåòñòâåííî

2200, 2800 è 3400 ìì è ãîðèçîíòàëüíûå – îáúåìàìè 50

è 100 ì

è äèàìåòðîì 3400 ìì. Âíóòðè âåðòèêàëüíûõ

àïïàðàòîâ óñòàíîâëåíû ïîëîæèòåëüíûé ýëåêòðîä ñîòî-

âîãî òèïà â âèäå êàìåð êâàäðàòíîãî ñå÷åíèÿ è îòðèöà-

òåëüíûé ýëåêòðîä, ñòåðæíè êîòîðîãî ïðîõîäÿò ïî îñè

êàìåð. Î÷èùàåìûé ïðîäóêò äâèæåòñÿ ñíèçó ââåðõ, ðàç-

áèâàåòñÿ íà îòäåëüíûå ïîòîêè è îáðàáàòûâàåòñÿ ýëåê-

òðè÷åñêèì ïîëåì â êàíàëàõ ìåæäó ýëåêòðîäàìè. Îáúåì-

íàÿ ñêîðîñòü îáû÷íî íå ïðåâûøàåò 1,0–1,5 îáúåìà â

÷àñ. Âíóòðè ãîðèçîíòàëüíûõ ýëåêòðîðàçäåëèòåëåé óñòà-

íîâëåíû ýëåêòðîäû â âèäå âåðòèêàëüíûõ ïîïåðå÷íûõ

ïëàñòèí, êàæäàÿ ïàðà ñîñåäíèõ ïëàñòèí ðàçíîïîëÿðíà.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [36, 53, 55, 69].

219

ëåêòðîîñàæäåíèå (àíãë. electric sedimentation) –

ïðîöåññ îñàæäåíèÿ òâåðäûõ èëè æèäêèõ ÷àñòèö â

ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå. Â íåôòåïåðåðàáîòêå èñïîëü-

çóåòñÿ ïðè ðàçäåëåíèè íåîäíîðîäíûõ äèñïåðñíûõ ñèñ-

òåì. Â ÷àñòíîñòè, íà óñòàíîâêàõ êàòàëèòè÷åñêîãî êðå-

êèíãà – â ýëåêòðîôèëüòðàõ äëÿ âûäåëåíèÿ òâåðäûõ

÷àñòèö êàòàëèçàòîðà èç ïîòîêà äûìîâûõ ãàçîâ, óõîäÿ-

ùèõ èç ðåãåíåðàòîðà; íà óñòàíîâêàõ ïî îáåçâîæèâàíèþ

è îáåññîëèâàíèþ íåôòè – â ýëåêòðîäåãèäðàòîðàõ ïðè

ðàçäåëåíèè âîäîíåôòÿíûõ ýìóëüñèé; ïðè î÷èñòêå ñâåò-

ëûõ íåôòåïðîäóêòîâ è ñæèæåííûõ ãàçîâ – â ýëåêòðî-

ðàçäåëèòåëÿõ äëÿ âûäåëåíèÿ âîäû è ùåëî÷è.

Â ýëåêòðîôèëüòðàõ ìåæäó îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííûì

êîðîíèðóþùèì ýëåêòðîäîì è ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåí-

íûì îñàäèòåëüíûì ýëåêòðîäîì ñîçäàåòñÿ íåîäíîðîäíîå

ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå (ðèñ. 86). Ïðè äîñòèæåíèè íåêîòî-

ðîé êðèòè÷åñêîé âåëè÷èíû íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷å-

ñêîãî ïîëÿ (êÂ/ì) â ïîòîêå âîçíèêàåò ëàâèííàÿ èîíèçà-

öèÿ ãàçà, íà êîðîíèðóþùåì ýëåêòðîäå ïîÿâëÿåòñÿ êîðî-

íà ñ ãîëóáîâàòî-ôèîëåòîâûì ñâå÷åíèåì. Ïðè ýòîì ãàç

îáðàçóåò èîíû, çàðÿæåííûå ïîëîæèòåëüíî è îòðèöà-

òåëüíî, è ñâîáîäíûå ýëåêòðîíû, äâèæóùèåñÿ ê ýëåêòðî-

äàì ñ ïðîòèâîïîëîæíûì çíàêîì. Ïîñêîëüêó îòðèöà-

òåëüíî çàðÿæåííûå èîíû è ýëåêòðîíû áîëåå ïîäâèæíû,

òî ñîïðèêàñàÿñü ñ èîíàìè è ýëåêòðîíàìè, òâåðäûå ÷àñ-

òèöû è âçâåøåííûå â ãàçå êàïåëüêè ïðèîáðåòàþò â

áîëüøåé ÷àñòè îòðèöàòåëüíûé çàðÿä. Çàðÿæåííûå ÷àñ-

òèöû äâèæóòñÿ ê ýëåêòðîäàì è îñåäàþò íà èõ ïîâåðõíî-

ñòè. Îñåâøèå òâåðäûå ÷àñòèöû ïåðèîäè÷åñêèì âñòðÿõè-

âàíèåì ýëåêòðîäîâ óäàëÿþò èç àïïàðàòà, êàïëè æèäêî-

ñòè ñòåêàþò. Êîðîíèðóþùèå ýëåêòðîäû îáû÷íî âûïîë-

íÿþò èç ïðîâîëîêè, îñàäèòåëüíûå – èç òðóá (ó òðóá÷à-

òûõ ýëåêòðîôèëüòðîâ) è ïëàñòèí (ó ïëàñòèí÷àòûõ).

Ýëåêòðîôèëüòðû ðàáîòàþò íà ïîñòîÿííîì òîêå ïðè

íàïðÿæåíèè 40–75 êÂ. Ðàñõîä ýëåêòðîýíåðãèè íà î÷è-

ñòêó ãàçà â ýëåêòðîôèëüòðàõ ñðàâíèòåëüíî íåâå-

ëèê – â ñðåäíåì îí ñîñòàâëÿåò 0,5–0,8 êÂò⋅÷ íà 1000 ì

ãàçà. Ýëåêòðîôèëüòðû ïðèìåíÿþò ïðè áîëüøèõ îáúåìàõ

î÷èùàåìîãî ãàçà è êîãäà îòñóòñòâóåò îïàñíîñòü ïîæàðà

èëè âçðûâà.

220

Â ýëåêòðîäåãèäðàòîðàõ è ýëåêòðîðàçäåëèòåëÿõ îñàæ-

äåíèå âîäû èç ýìóëüñèè ïðîâîäÿò â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå

êàê ïåðåìåííîãî, òàê è ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ. Ïîä

âîçäåéñòâèåì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ êàïëè âîäû ñòàíî-

Ðèñ. 86. Ñõåìû òðóá÷àòûõ (а) è ïëàñòèí÷àòûõ (

) ýëåêòðîäîâ:

1 – êîðîíèðóþùèå ýëåêòðîäû; 2 – òðóá÷àòûå îñàäèòåëüíûå ýëåêòðîäû; 3 –

ñèëîâûå ëèíèè; 4 – ïëàñòèí÷àòûå îñàäèòåëüíûå ýëåêòðîäû. Ïîòîêè: I –

èñõîäíûé ãàç; II – î÷èùåííûé ãàç

221

âÿòñÿ äèïîëÿìè, äåôîðìèðóþòñÿ, óìåíüøàåòñÿ ïðî÷-

íîñòü èõ îáîëî÷åê. Îíè íà÷èíàþò äâèãàòüñÿ, êîàãóëè-

ðóþò ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ è äàëåå ïîä äåéñòâèåì ãðàâè-

òàöèîííûõ ñèë îñàæäàþòñÿ.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [53, 55].

ëåêòðîôèëüòðû

(àíãë. electrostatik precipitators)

–

àïïàðàòû äëÿ î÷èñòêè òåõíîëîãè÷åñêèõ ãàçîâ è

àñïèðàöèîííîãî âîçäóõà îò òâåðäûõ è òóìàíîîá-

ðàçíûõ çàãðÿçíåíèé (ïûëåé è òóìàíîâ), âûäåëÿþùèõñÿ

â òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ. Ýëåêòðîôèëüòðû èñïîëü-

çóþò â ðàçëè÷íûõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñòè, íàïðèìåð,

â íåôòåïåðåðàáàòûâàþùåé ïðîìûøëåííîñòè èõ ïðèìå-

íÿþò äëÿ î÷èñòêè îò êàòàëèçàòîðíîé ïûëè äûìîâûõ

ãàçîâ, óõîäÿùèõ èç ðåãåíåðàòîðîâ óñòàíîâîê êàòàëèòè-

÷åñêîãî êðåêèíãà; äëÿ óëàâëèâàíèÿ ñàæè èç ãàçîâîé ñìå-

ñè íà óñòàíîâêàõ ïðîèçâîäñòâà òåõíè÷åñêîãî óãëåðîäà;

äëÿ óëàâëèâàíèÿ òóìàíà ñåðíîé êèñëîòû èç õâîñòîâûõ

ãàçîâ â ñåðíîêèñëîòíîì ïðîèçâîäñòâå.

Ïðè ïðîïóñêàíèè çàãðÿçíåííîãî ãàçà ÷åðåç ýëåêòðî-

ôèëüòðû ÷àñòèöû ïûëè èëè òóìàíà çàðÿæàþòñÿ è ïîä

äåéñòâèåì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæå-

íèÿ (40–75 êÂ) îñàæäàþòñÿ íà ýëåêòðîäàõ. Ïîñëå íàêî-

ïëåíèÿ îïðåäåëåííîãî ñëîÿ îñàäêà ïûëü óäàëÿåòñÿ ìå-

õàíè÷åñêè.

Â çàâèñèìîñòè îò âèäà óëàâëèâàåìûõ ÷àñòèö è ñïîñî-

áà èõ óäàëåíèÿ ýëåêòðîôèëüòðû äåëÿòñÿ íà ñóõèå è

ìîêðûå. Â ñóõèõ ýëåêòðîôèëüòðàõ äëÿ î÷èñòêè ïîâåðõ-

íîñòè ýëåêòðîäîâ îò ïûëè èñïîëüçóþòñÿ ìåõàíèçìû

âñòðÿõèâàíèÿ óäàðíî-ìîëîòêîâîãî òèïà. Ïûëü èç áóíêå-

ðîâ âûâîäèòñÿ â ñóõîì âèäå. Â ìîêðûõ ýëåêòðîôèëüòðàõ

ïîâåðõíîñòü ýëåêòðîäîâ î÷èùàþò îò ïûëè ïðîìûâêîé

âîäîé. Â ýëåêòðîôèëüòðàõ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ î÷èñò-

êè ãàçîâ îò òóìàíîâ êèñëîò è ñìîë, óëîâëåííûå ÷àñòèöû

ñ ïîâåðõíîñòè ýëåêòðîäîâ óäàëÿþòñÿ ñàìîòåêîì èëè

ïåðèîäè÷åñêîé ïðîìûâêîé ñëàáîé êèñëîòîé. Íà âðåìÿ

ïðîìûâêè ýëåêòðîäîâ ñ ýëåêòðîôèëüòðîâ ñíèìàåòñÿ

âûñîêîå íàïðÿæåíèå. Ðàâíîìåðíîå ãàçîðàñ-