Способ рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси и установка для его осуществления

 

1. Способ рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси, включающий обработку паровоздушной смеси жидкими хладагентами в несколько стадий, на первой из которых в качестве хладагента используют воду,а на последующих - бензин, отличающийся тем, что, с целью повьшения степени рекуперации и снижения энергозатрат, перед смешиванием паровоздушную смесь подвергают сжатик), а обработку хладагентами осуществляют в прямотоке при давлении паровоздушной смеси 0,105 - 0,200 МПа и скорости 20 40 м/с на первой.стадии.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЗМ Л

РЕСПУБЛИК (1c9 (И) 3(5Н С 11 В I/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

OO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Фу.:, . < . о

Ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ „" ::,1/

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8 (21) 3503839/28-13 (22) 22.10.82 (46) 23.12.84. Бюл. Р 47 (72) В.А. Кондратьев, В.Т .Золочевский, В.Ф. Соколенко, И.А. Клюкин и Н.М. Минасян (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт но переработке газа и Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института жиров (53) 665. 1.034(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 801961, кл. В 01 D 53/14., 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р $25606, кл, С 11 В 1/10, 1979. (54). СПОСОБ РЕКУПЕРАЦИИ ЗКСТРАКЦИОННОГО БЕНЗИНА ИЗ ПАРОВОЗДУПНОЙ СМЕСИ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси, включающий обработку паровоздушной смеси жидкими хладагентами в несколько стадий, на первой иэ которых в качестве хладагента используют воду,а на последующих — бензин, отличающийся тем, что, с целью повышения степени рекуперации и снижения энергозатрат, перед смешиванием паровоздушную смесь подвергают сжатию, а обработку хладагентами осуществляют в прямотоке Я при давлении паровоэдушной смеси

0,105 — 0,200 ИПа и скорости 20—

40 м/с на первой .стадии.

1130596

2. Установка для рекуперации зкстракционного бензина йз паровоздушной смеси, включающая теплообменник, размещенный на магистрали подачи паровоздушной смеси, несколько последовательно установленных абсорбционных камер, оснащенных Аорсунками для жидкого хладагента, сборник воды, установленный на выходе из первой, и сборники бензина, установленные на

I выходе из последующих абсорбционных камер, отстойники воды и бензина и охладители, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени рекуперации и снижения энергозатрат, установка снабжена ресивером и

Изобретение относится к производству растительных масел, в частности к способам рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси путем абсорбции и может быть использовано в пищевой промышленности на маслоэкстракционных заводах.

Известен способ рекуперации паров растворителя в маслоэкстракционном

10 производстве, в котором абсорбцию проводят на пористой маслосодержащей белковой основе, полученной пос- ле механической обработки маслосодержащего материала, с влажностью

7-12 вес.Ж и при температуре 10-60 С.

0 15

Паровоздушную смесь маслоэкстракционного производства, содержащую пары растворителя (экстракционного бензина марки В), после охлаждения в трубчатом холодильнике

О до 20 С подают вниз абсорбера. Сверху абсорбер орошают поглотителем.

Очищенные газы выводят сверху абсорбера, газы эти содержат 5-50 мг/л

25 бензина, а насыщенный поглотитель подают на регенерацию, которую осу. ществляют в ректификационных колоннах при повышенной температуре P) .

Недостатками способа являются высокие затраты на регенерацию поглотителя, высокая металлоемкость и громоздкость оборудования, низкая степень рекуперации (макс. 857) рвкуперации растворителя. газодувкой для паровоэдушной смеси, размещенными на магистрали ее подачи между теплообменником и первой абсорбционной камерой, каждая абсорбционная камера снабжена центробежным сепаратором, установленным соосно с Аорсункой для подачи хладагента на расстоянии от нее, равном

8-10 диаметрам абсорбционной камеры, в стенке центробежного сепаратора выполнены кольцевые щели, при этом он снабжен завихрителем с тангенциальными каналами, а суммарная площадь поперечных сечений последних составляет 0,05 — 1,0 площади поперечного сечения полости сепаратора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату предлагаемому способу и к установке для его осуществления является способ рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси и установка для его осуществления.

Сущность способа заключается в следующем: рекуперацию экстракционного бензина из паровоздушной смеси осуществляют путем смешивания ее с жидкими хладагентами в три стадии, на первой из которых в качестве хладагента используют воду, а на второй и третьей ступенях — бензин с температурой минус 12 — 15 С, при ь этом на второй стадии паровоздушную смесь охлаждают до 4 С (2).

Известна установка для рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси включающая теплообменник, размещенный на магистрали подачи паровоздушной смеси, несколько последовательно установленных абсорбционных камер, оснащенных форсунками для жидкого хнадагента, сборник воды, установленный иэ первой и сборник бензина, установленный на выходе из последующих абсорбционных камер (2) .

Основными недостатками известного способа и установки, в которой он осуществляется, являются: высокие энергозатраты для создания глубокого

3 1130 холода (минус 10-12оC), что связано с опасностью появления ледяных пробок в аппаратах, трубопроводах и выводу их из строя," увеличение скорости газового потока в известном способе приводит к захлебыванию конденсаторов охладителей и уносу бензина паровоздушной смесью в окружающую атмосферу, что лимитирует производительность известной установки.

Целью изобретения является повышение степени рекуперации и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси, включающему обработку паровоздушной смеси жидкими хладагентами в несколько стадий, на первой иэ которых в качестве хладагента используют воду, а на последую;щих — бензин, перед смешиванием паровоздушную смесь подвергают сжатию, а обработку хладагентами осуществляют в прямотоке при давлении паровоздушной смеси 0,105-0,200 ИПа, и скорости 20-40 м/с на первой стадии., Кроме того, установка для рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси, включающая теплообменник, размещенный. на магистрали подачи паровоздушной смеси, несколько последовательно установленных абсорбционных камер, осна; щенных форсунками для жидкого хлад: агента, сборник воды, установленный на выходе из первой и сборники бензина, установленные на выходе из последующих абсорбционных камер, отстойники воды и бензина и охладители,-снабжена ресивером и газодувкой 40 для паровоэдушной смеси, размещенными на магистрали ее подачи между теплообменником и первой абсорбционной камерой, каждая абсорбционная камера снабжена центробежным села- 4 ратором, установленным сос сно с форсункой для подачи хладагента на расстоянии от нее, равном 8-10 диамет1 рам абсорбционной камеры, в стенке, центробежного сепаратора, выполнены кольцевые щели, при этом он снабжен завихрителем с каналами, а суммарная площадь поперечных сечений последних составляет 0,05 — 1,0 площади поперечного сечения полости сепаратора.

Соединение трубопроводов от всех аппаратов экстракционного цеха

596 4 через ресивер с приемным патрубком газодувки, нагнетательный патрубок .которой соединен с первой ступенью многоступенчатого абсорбционного устройства, позволяет осуществлять процесс без пароэжекторов и пароконденсаторов, что упрощает технологию маслоэкстракционного завода в целом и увеличивает производительность аппаратуры.

Выполнение центробежного сепаратора с отношением площадей поперечного сечения тангенциальных щелей к полости сепаратора менее 0 05 приводит к увеличению сопротивления аппарата, а отношение более 1,0 при-. водит к ухудшению сепарации жидкости из воздуха. Отношения площадей лежащие в области 0,05-1,0 позволяет создать скорости в тангенциальных щелях сепаратора 40 — 60 м/с, что обеспечивает процесс сепарации жидкости из газа sa счет центробежных сил потока.

Пример 1. В трехступенчатый абсорбер:-диаметром. 50 мм и длиной: рабочей зоны 3600 мм с помощью газодувки при давлении 0,105 ИПа подают паровоздушную смесь, содер- жащую 40 мг/л паров экстракционного бензина, со скоростью 20 м/с в количестве 145,5 м /ч. На первую ступень абсорбера распыляют воду в количестве 1 л на м паровоздушной смеси при температуре 5 С, при контакте с водой паровоздушная смесь б охлаждается до 15 С. После первой ступени охлажденную паровоздушную смесь подают на вторую ступень, которую орошают предварительно охо лажденным до 1 С бензином в количестве 1 л на м паровоэдушной смеси.

При контакте с бензином смесь охо лаждается до 5 С пары бензина абсорбируются из воздуха. При тех же условиях частично очищенную паровоздушную смесь от паров бензина из второй ступени подают на третью ступень, которую также орошают предварительно охлажденным до о

1 С бензином в .количестве t л на мз паровоздушной смеси, где абсорбция бензина из смеси достигает 80Х.

Остаточное содержание паров экстракционного бензина в отходящей паровоЭдушной смеси составляет 8 мг/л.

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, при давлении

0 ° 150 ИПа, количестве подаваемой

1130596

25 паровоэдушной смеси 261 м /ч и скорости 30 м/с. Остаточное содержание паров бензина — 6,2 мг/л.

Пример 3. Проводят аналогично примеру 1, прн давлении 0,200 МПа, количестве подаваемой смеси 400 м /ч и скорости паровоздушной смеси

40 м/с. Остаточное содержание бен зина 2,.6 мг/л.

Увеличение давления процесса абсорбции от О, 105 до О, 18 МПа приводит к снижению удельных капитальных затрат от 0,5 до 0,3 руб. при одновременном возрастании прибыли от 30 до 50 тыс. руб./год. Дальнейшее повышение давления процесса от О, l8 до 0,2 МПа.вызывает резкое увеличение удельных капитальных. затрат с ростом прибыли. Данный факт ,объясняется тем, что применение давленин в процессе абсорбции от

О, 105 до О, 18 МПа приводит к резкому возрастанию извлечения бензина из паровоздушной смеси, а следовательно и прибыли. Дальнейшее повышение давления процесса выше 0,2 Мйа приводит к резкому увеличению удельных капитальных-затрат, а прибыль не возрастает в связи с тем, что содержание бензина в паровоздушной смеси достигает минимального значения, а давление повышается более дорогим и энергоемким оборудованием.

На чертеже приведена схема установки для осуществления способа.

Установка содержит теплообменник

1 для предварительного охлаждения исходной паровоздушной смеси, ресивер 2 для выделения капельной жидкости из предварительно охлажденной исходной смеси, газодувку 3 для сжатия и подачи паровозду1пной смеси пер вую адсорбционную камеру 4, форсунку

5 для распыления хладагента. центробежный сепаратор 6 с обтекателем 7 газожидкостной смеси, эавихрителем 8 потока и отражателем 9. В стенке центробежного сепаратора выполнены тангенциальные каналы 10 и кольцевые щелй 11, сообщающиеся с полостью

12 центробежного сепаратора 6;

Установка также содержит сборник

13 воды, отстойник 14 воды, сборник

15 очищенной воды, насосу 1б для воды охладитель 17 воды, сборник 18 бензина отстойник 19 бензина, сборник 20 очищенного бензина, насос 2 1 для бензина, охладитель 22 бензина.

Установка работает следующим образом.

Исходную паровоздушную смесь через теплообменник 1, где ее охлаждают о до температуры 25-30 С за счет холода уходящего очищенного воздуха подают в реснвер 2, где отделяют капельную жидкость от реснвера 2 паровоздушную смесь забирают гаэодувкой

3, сжимают до давления 0,105 — 0,2 МПа н подают в перв ю абсорбционную камеру 4. Паровоздушную смесь подают в зону массообмена(перед. обтекателем

7), в которой распыляют воду с помощью форсунки 5. В зоне массообмена происходит смешивание паровоэдушной смеси с хладагентом (водой) и ее охлаждение. Воздушно-жидкостной поток из зоны массообмена, посредством обтекателя 7 вводят через завихрнтель 8 и тангенциальные каналы 10 во внутреннюю полость 12 сепаратора

6, где формируется зона закрученного газожидкостного потока. После прохождения зоны закрученного газожидкостного потока капельки жидкой фазы за счет центробежных сил отжимаются к внутренним стенкам полости 12, сливаются в пленку, после чего они выводятся из зоны через кольцевые щели 11. Отсепарированную жидкость собирают в сборник 13. Охлажденную паровоздушную смесь через отражатель 9 выводят из первой ступени и подают во вторую ступень (вторую абсорбционную камеру 23), где цикл смешения паровоэдушной смеси с хладагентом (бензин) повторяется аналогично первой ступени. Количество ступеней ороше-. ния бензином может быть 2-3 и более в зависимости от требований, предъявляемых к очистке воздуха от паров бензина. Отсепарированную воду после первой ступени иэ сборника 13 подают в отстойник 14, где отделяют сконцентрированный бензин от воды, воду собирают в сборнике 15 и насо- сом .16 подают через поверхностный охладитель 17, где рассолом (раствор СаС1 ) воду охлаждают до 5,— 10 С и с помощью форсунки 5 возвращают в цикл смешения с паровоэдушной смесью на первую ступень.

Отсепарированный бензин после второй ступени из сборника 18 подают в отстойник 19, собирают в сборнике 20 и насосом 21 через поверхностный

Составитель Ю. Разаренова

Редактор А. Шандор - Техред О.Ващишииа Корректор О. Билак

Заказ 9519/22 Тираж 403 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб. ° д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 охладитель 22, где рассолом (раствор СаГ, 1 ) бензин охлаждают до

1 — 3 С и с помощью форсунки 5 поо дают в цикл на вторую ступень в камеру 23. Избыток бензина по линии

24 выводят иэ цикла и возвращают на экстракцию. Избыток воды по линии

25 отводят иэ цикла. Очищенный воздух из контактного устройства, имею130596 8 щий температуру 5 — 15 С по линии 2b через теплообменник 1 выбрасывают в атмосферу.

Предлагаемый способ и установка

5 для его осуществления позволяют в

16 раз увеличить степень иввлечения экстракционного бенвина из паро- воэдушной смеси в сравнении с известкык способом.