Способ дегазации и охлаждения углеводородной жидкости

 

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для дегазации /обезвоживания/ и охлаждения жидкостей, например жидких углеводородов /трансформаторных масел, авиационных топлив и др/. Целью изобретения является увеличение производительности. Способ включает распыление в объеме продукта жидкого азота одновременно с воздействием на этот объем пульсациями давления, генерируемыми путем сброса дренажного газа через газоструйные ультразвуковые излучатели. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 511 4 В 01 D 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СЛ

М

CO

hvl

CO (5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 l ) 4398832/23-26 (22) 28.03.88 (46) 23.12.89. Бюл. № 47 (75) Н. А. Бахтинов и А. А. Шлейфер (53) 66.069.84 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 691404, кл. С 02 F 1/20, 1979. (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ И ОХЛАЖДЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОЙ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к химической технологии и может быть-использовано для

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при дегазации (обезвоживании) и охлаждении углеводородных жидкостей, например авиационных топлив.

Целью изобретения является увеличение производительности.

Сущность способа состоит в том, что при подготовке жидкости, включающей распыление в ее объеме легкокипящей (криогенной) жидкости, на объем охлаждаемой жидкости воздействуют пульсациями давления, генерируемыми, например, путем сброса дренажного газа через газоструйные излучатели ультразвука и ввода полученных акустичес-. ких колебаний в слой жидкости.

На фиг. 1 изображена схема осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — установка для подготовки охлажденного обезвоженного авиационного топлива.

Воздействие пульсаций давления на смесь охлаждаемой жидкости с испаряющимися в пленочном режиме каплями жидкого азота (фиг. ) позволяет обеспечить регулярный принудительный контакт (6,=0) нижней части капель К с охлаждаемой жидкостью П. В момент контакта капли (Т» — 196 C) с продуктом (Tnp — 30 — +30 С) происходит резкий перегрев локального участ„„SU„„1530206 А 1

2 дегазации (обезвоживания) и охлаждения жидкостей, например жидких углеводородов (трансформаторных масел, авиационных топлив и др.). Целью изобретения является увеличение производительности. Способ включает распыление в объеме продукта жидкого азота одновременно с воздействием на этот объем пульсациями давления, генерируемым путем сброса дренажного газа через газоструйные ультразвуковые излучатели. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. ка поверхности капли. Это приводит в фазе падения давления пульсаций к увеличению

6, до б0-0,5 мм и интенсивному обдуву поверхности под каплей сухим испаренным азотом Г. Периодическая импульсная обработка продукта высокоскоростными струями азота значительно, в -10 раз, увеличивает скорость массопередачи, сокращает длительность процесса, необходимую для дегезации.

Периодический принудительный прерывистый контакт кипящей капли с продуктом соответствует наибольшему значению коэффициента теплоотдачи, что сокращает в

-10 раз длительность охлаждения до заданных параметров.

В иелом предлагаемая новая совокупность признаков — распыление в объеме продукта капель жидкого азота и одновременное воздействие на полученную гетерогенную смесь пульсациями позволяет использовать качественно новый эффект — принудительное периодическое нарушение пленочного режима испарения капель на нагретых поверхностях.

Создание пульсаций возможно различными путями, например подачей азота в топливо через пульсаторы. Однако генерирование пульсаций путем подачи испаренного от530206

Формула изобретения

1

3 ходящего азота (дренажных газов) через газоструйный излучатель ультразвука является наиболее целесообразным с точки зрения эффективього использования энергетики процессов в целом. При таком генерировании пульсаций энергия, отобранная у жидкого продукта, переводится сначала в энергию давления и скорости дренажных. газов, а затем в энергик> пульсаций, направляемых, например, с помощью волновода в жидкий продукт.

Такая схема процесса не требует дополнительных источников энергии, обладает простоfoH и надежностью.

Установка (фиг. 2) содержит емкость 1 для авиационного топлива, коллектор 2 наддува — дренажа с клапанами 3 и 4 и коллектор 5 заправки — слива с клапанами 6 и 7.

В емкости установлены сигнализатор 8 уровня, датчики температуры 9 и 10 и давления l! и 12.

Заправочно-сливной коллектор 5 соединен трубопроводом с системой 13 химического анализа продукта Hd соответствие ТУ, в том числе на содержание кислорода и воды.

В нижней части емкости установлен коллектор 14 для распыления жидкого азота, соединенный через регулятор 15 с источником жидкого азота. Дренажный клапан 4 соединен трубопроводом с газоструйным излучателем 16 ультразвука, установленным внутри емкости . Выброс отработанного газа излучателя 16 осуществляется с Номогцьк> герметичного трубопровода 17. Корпусс излучателя 1(> содержит пластин ыволноводы 18. размещенные в слое продукта внутри емкости 1. Заправочно-сливной коллектор 5 трубопроводом 19 через клапаны

7 и 20 и насос 21 соединен с верхней частьK> емкости 1. Между клапаном 20 и насосом 21 и емкостью 1 к трубопроводу 9 через к.IàHHHû 22 и 23 подстыкованы топливоподак>щие патрубки 24 и 25.

Установка работает следующим образом.

11осле заправки емкости 1 топливом через клапан 6 (или клапан 22) 3аправочHûé клапан закрывают, открывают клапаны 7 и 20 циркуляции, включают насос 21, контролируют по датчикам 9-- 12 параметры в емкости. С помощью системы 13 химического анализа определяют исходный состав (обводненность) топлива.

От источника жидкого азота через регулятор 15 и коллектор 14 в слое топлива распыляют жидкий азот. Капли жидкого азота интенсивно испаряются за счет теплообмена с топливом в режиме пленочного кипения.

При этом в емкости 1 при открытом дренажном клапане 3 (за счет сопротивления дренажной системы) образуется избыточное давление 2- 3 кгс/см- .

Дренажный газ (его температура приблизительно равна температуре топлива), проходя через газоструйный излучатель 6 звука, генерирует пульсации давления и выбрасывается через трубопровод 17 в атмосферу. Пульсации давления через пластиныволноводы 18 передаются в слой топлива с кипящими каплями жидкого азота.

3а счет воздействия пульсаций кипящие в пленочном режиме капли принудительно

10 периодически контактируют с жидким топливом, что на порядок увеличивает коэффициенты тепло- и массопередачи, интенсифицирует перемешивание на границе раздела фаз. Происходит интенсивное охлаждение

15 топлива и опережающее по скорости обезвоживание (обескислороживание) топлива.

При достижении заданных уровней температуры топлива и обводненности по показаниям системы 13 и датчиков 9 и !О открывают клапан-регулятор 6 или 23 выдачи

20 продукта, закрывают циркуляционный клапан 20, открывают клапан 22 подачи. Осу. ществляк>т выдачу топлива потребителю.

При этом работои регулятора 15 и клапанов 6 и 22 поддерживают соотношение расходов жидкого азота и топлива, достаточное для обеспечения заданной температуры и степени обезвоживания (К,„=0,2 — 0,3).

Для прекращения выдачи продукта закрывают клапан 22, выключают насос 21, закрывают регллятор 15 и клапан 6 j23).

Для слива топлива из реакционной емкости открывают заправочно-сливной клаН3Н 6 или клапан 22 выдачи, закрывак>т дренажный клапан 4, открывают клапан 3 наддува. После опорожнения и продувки систем наддув прекращают, давление сбрасыва ют.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить производительность

«истем подготовки дегазированных охла кденных продуктов, обеспечит высокую интенсивность процессов тепломассообмена и ри высокой надежности оборудования и простоте эксплуатации.!. Способ дегазации и охлаждения углеводородной жидкости, включающий распыление в ее объеме криогенной жидкости и сброс образующихся дренажных газов. отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности, HB объем охлаждаемой жидкости воздействуют пульсациями давления, 2. Способ по п. 1, отличающиигя тем, что пульсации давления создают путем сброса дренажных газов через газоструйный излучатель ультразвука, соединенный волноводами с объемом охлаждаемой жидкосTè.

1530206

3 9,Л

Фиг. Z

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ О:(.Р!!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., л. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !0!

Релактор И. Горная

Заказ 7799(6 (.оставитсгзь О kà ëíêèíà

Текрел И. Верее Корректор (.. Черни

Тираж 600 11олн ис нос