книги из ГПНТБ / Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие

Из предварительного дистиллятора в окончательный мисцелла подается насосом через небольшой кожухотрубный теп­ лообменник, перегревающий мисцеллу на 10—15° С. Обогрева­ ется теплообменник свежим паром.

Рис. VI—26. Листы орошения окончательного дистилля­ тора:

а — общий вид листа орошения; б — установка листов орошения в дистилляторе.

. Работает эта установка следующим образом. Мисцелла из мисцеллосборника направляется в мисцеллоподогреватель и насосом подается в трубы предварительного дистиллятора. Для устойчивой работы дистиллятора мисцелла должна находиться на высоте не менее 7з высоты нагреваемых труб. Под действи­ ем тепла греющего пара мисцелла закипает в трубах. Выделя­ ющиеся при этом пузырьки паров бензина образуют паро-жид­ костную эмульсию, которая со значительной скоростью подни­ мается вверх по трубкам и выбрасывается в сепаратор.

351

Всепараторе происходит разделение паро-жидкостной эмульсии: выделяющиеся пары, бензина уходят через горлови­ ну из аппарата; жидкость собирается внизу и отводится через выводной патрубок к всасывающему патрубку насоса.

Врезультате обработки мисцеллы в предварительном дистил­ ляторе ее концентрация повышается.

Завод-изготовитель рекомендует концентрировать мисцеллу до концентрации 80—85%. Это едва ли можно считать рацио­ нальным, так как при таких условиях температура кипения

стоянии и давлении 0,35 МПа она впрыскивается через фор­ сунки в верхнюю часть первой царги окончательного дистил­ лятора, который работает под остаточным давлением 0,03— 0,04 МПа. Перегретая и распыленная мисцелла, попав в атмо­ сферу с пониженным давлением, интенсивно испаряет бензин. Оставшаяся высококонцентрированная мисцелла стекает на днище первой царги.

Проходя через щелевые прорези днища, мисцелла попадает на листы орошения, по которым стекает вниз в виде тонкой пленки. В период, когда мисцелла проходит через щелевые про­ рези, она интенсивно продувается острым водяным паром, вы­ ходящим из отверстий в вершинах попарно соединенных плас­ тин распределителя. Кроме того, когда мисцелла движется по пластинам, она также интенсивно обрабатывается острым во­ дяным паром, поднимающимся снизу. Готовое масло собирает­ ся в маслосборной чаше, где оно еще раз продувается острым паром из барботера. Масло откачивается насосом.

Потребное количество пара для этого дистиллятора рассчи­ тывается так же, как и для вертикально-тарельчатого дистил­ лятора. Кроме того, для данного дистиллятора расходуется еще глухой пар на перегрев мисцеллы.

Расход тепла на перегрев мисцеллы

где i — энтальпия пара; ее находят по таблице в зависимости от параметров пара;

iK— энтальпия конденсата.

352

Поверхность нагрева предварительного дистиллятора не может быть рассчитана по методу, изложенному для вертикаль­ но-тарельчатого дистиллятора. Вызвано это тем, что применяе­ мый способ передачи тепла не изучен в теории теплопередачи. При расчетах приходится пользоваться опытным коэффициен­ том теплоотдачи, который равен 35 Вт/(м2 -Не­

описанная дистилляцнонная установка имеет некоторые преимущества по сравнению с вертикально-тарельчатым дис­ тиллятором: более мягкий температурный режим дистилляции благодаря вакууму в окончательном дистилляторе; это, несом­ ненно, улучшает качество получаемого масла (его цветность); более короткое время пребывания мисцеллы в зоне высоких температур, что также способствует получению качественного масла; большая производительность; меньший удельный рас­ ход тепла за счет более глубокого использования тепла пере­ грева жидкости в зоне самоиспарепня и более полного исполь­ зования тепла острого водяного пара.

Несмотря па достоинства этой дпстилляционпой установки, она имеет и недостатки: большие габариты по высоте; большую металлоемкость; сложность проведения ремонта трубчатки предварительного дистиллятора из-за большой длины труб; не­ устойчивую работу предварительного дистиллятора при малом заполнении труб трубчатки, большую площадь, занимаемую дистиллятором; малый коэффициент теплоотдачи.

Техническая характеристика дистилляционной установки, к экстрактору НД-1250

ДИСТИЛЛЯТОР СИСТЕМЫ «ДЕ-СМЕТ» (ДЛЯ ЭКСТРАКТОРА ДС-130)

Эта дистилляционная установка состоит из трех самостоя­ тельных корпусов (рис. VI—27) и перегревателя для мисцел­ лы. Первые два корпуса являются предварительными дистил­ ляторами, а третий — окончательным.

В этой установке используется тепло паров, отходящих от шнекового испарителя, что снижает расход свежего пара.

Первый корпус предварительного дистиллятора 1 представ­ ляет собой выпарной аппарат с принудительной циркуляцией. Горизонтальный теплообменник — экономайзер 2, обогреваемый отходящими из шнекового испарителя парами, сепаратор и цир-

куляцнонный центробежный насос 3 соединены последователь- н® с этим аппаратом в замкнутую цепь.

Мисцелла

Рис. VI—27. Схема дистилляционной установки системы «Де-Смет».

.3 5 4

же второй штуцер для передачи паров из теплообменника в кон­

мм от конуса установлена глухая перегородка 2 , за­ жатая между фланцами. В этой перегородке име­ ются четыре окна для про­ хода паров в верхнюю часть. В верхней части выше перегородки распо­ ложен каплеотделитель 3, состоящий из пластин с небольшими зазорами ме­ жду ними.

Патрубок 4, подводя­ щий паро-жидкостную эмульсию в сепаратор, приварен по касательной к кожуху сепаратора. Это создает завихрение под­ водимой струи эмульсии, способствующее отделе­ нию жидкости от паров. Сепаратор снабжен поп­ лавковым устройством; оно переключает распре­ делитель сжатого воздуха для открытия крана на линии передачи мисцеллы во второй корпус.

Рис. VI- -29. Схема дистиллятора второй.

Циркуляционный цен­ ступени. тробежный насос предна­

значен для циркуляции мисцеллы в этом контуре. Расстояние от горизонтальной оси экономайзера до патруб­

ка, через который мисцелла поступает в сепаратор, по высоте составляет 4,5 м. Сепаратор первого корпуса, а следовательно, и вся система выпарного аппарата работают под разрежением с вакуумом 400 мм рт. ст., чему соответствует остаточное давление около 0,047 МПа.

Второй корпус предварительного дистиллятора представляет

парителем мисцеллы, и сепаратор 2 соединены в единый цир­ куляционный контур этого корпуса (на рис. VI—27 соответст­ венно позиции 4 и 5).

Сепаратор второго корпуса имеет такое же устройство, то же назначение и те же размеры, что и сепаратор первого кор­ пуса.

Теплообменник этой установки — калоризатор — представля­ ет собой одноходовой трубчатый теплообменник, обогреваемый

•глухим паром.

Кожух теплообменника изготовлен из листовой стали в ви-

.де цилиндра диаметром 900 мм и высотой 3900 мм. К этому кожуху приварены трубные решетки 3, в которые вваривается 151 нагревательная трубка размером 40/34 мм. Общая поверх­ ность нагрева труб составляет 78,6 м2. Кожух имеет четыре лапы, которыми он опирается на балки. К нижнему фланцу на болтах присоединена нижняя крышка 4, имеющая патрубки для ввода мисцеллы и для опорожнения теплообменника при прекращении работы и ремонте. К верхнему фланцу также на болтах присоединена верхняя крышка 5, имеющая патрубок для соединения с сепаратором. Циркуляционная труба от сепарато­ ра также подведена к нижней крышке.

Расстояние между патрубком, по которому поступает мисцелла, и патрубком, по которому отводится эмульсия, составчтяет 4,5 м.

Второй корпус работает под давлением 0,0475 МПа, а отхо­ дящие пары бензина поступают в тот же конденсатор, что и из

установлен подогреватель для подогрева концентрированной мис­ целлы, или, как часто называют его, перегреватель для мисцел­ лы. Назначение этого аппарата — несколько увеличить концент­ рацию мисцеллы перед ее поступлением в окончательный дистил­ лятор, что достигается за счет самоиспарения и подачи глухого и острого пара.

Перегреватель представляет собой следующее устройство (рис. VI—30). К обечайке 1, выполненной из листовой стали, диаметром 700 мм и высотой 2330 мм, приварены верхняя и нижняя трубные доски 2. Трубные доски по диаметру 550 мм имеют 15 отверстий диаметром 84 мм, куда ввариваются тру­ бы размером 83/77 мм и длиной 2500 мм, образующие поверх­ ность нагрева 9,7 м2.

К нижней трубной доске на болтах присоединена нижняя крышка 3, имеющая патрубки для отвода мисцеллы и подвода

3 5 6

острого пара. На верхней трубной доске в ее центре установ­ лен распределитель 4 для мисцеллы, представляющий собой

3 5 7

лонны и наружной поверхностью внутренней трубы размещены 40 листов орошения 5, создающих поверхность около 120 м2. Та­ кой лист представляет собой тонкую стальную ленту (толщина 0,5—0,7 мм) размером 300X5000 мм, в которой просверлены отверстия. Эти листы внизу крепятся неподвижно при помощи стержня с резьбой, закрепляемой в нижней кольцевой перего­ родке. Верхний конец листа подвешен на двух стержнях. Один из них 7 (дальний от центра) закреплен неподвижно в верхней кольцевой перегородке. Второй стержень 8 (ближний к центру) закреплен в поворотном круге.

Выше верхней кольцевой перегородки установлено приспо­ собление для поворота поворотного круга. Листы для орошения установлены под некоторым углом к образующей внутренней трубы. При помощи поворотного круга этот угол можно изме­ нять, что необходимо для лучшего распределения подводимой мисцеллы на поверхности листов.

Выше поворотного круга помещен каплеотделитель 9 тако­ го же типа, как и в остальных аппаратах. Сверху по центру внутренней трубы проходит труба, которая заканчивается рас­ пылителем 10 диаметром 1 0 0 мм, не доходящим до верха внут­ ренней трубы. Для компенсации теплопотерь колонна снаружи имеет змеевик 11, куда подается глухой пар. Аппарат работает под вакуумом с остаточным давлением около 0,014 МПа.

Работа установки происходит следующим образом. Мисцелла из мисцеллосборника с температурой 40° С и кон­

центрацией 22—25% подводится в сепаратор первого корпуса; затем при помощи насоса она циркулирует в контуре циркуля­ ции выпарного аппарата. Поступающая в экономайзер мисцел­ ла нагревается выше температуры ее кипения, соответствующей давлению в сепараторе и ее концентрации, и в виде перегре­ той жидкости выбрасывается в сепаратор. Мисцелла перегре­ вается в экономайзере, так как она там находится под давле­ нием большим, чем в сепараторе.

Это давление создается столбом мисцеллы, высота которого равна расстоянию от центра теплообменника до места ввода мис­ целлы в сепаратор.

Следовательно, если из сепаратора мисцелла уходит при температуре кипения, соответствующей давлению в сепараторе, то при поступлении в экономайзер мисцелла оказывается недогретой до температуры кипения, соответствующей давлению в экономайзере. Поэтому в экономайзере мисцелла догревается до температуры кипения и с этой температурой выходит из него.

Когда мисцелла начинает подниматься по трубе, то из-за уменьшения высоты столба жидкости давление уменьшается и мисцелла закипает, образуя паро-жидкостную эмульсию; по­ следняя поступает в сепаратор и разделяется на пары бензи­

3 5 9

на, уходящие в конденсатор, и мисцеллу, которая снова посту­ пает в циркуляционный контур аппарата.

Циркуляция мисцеллы в контуре будет происходить до тех пор, пока уровень ее в сепараторе не достигнет поплавкового устройства. Как только будет достигнут указанный ■уровень, поплавок всплывет и переместит золотник распределителя сжа­ того воздуха, при этом сжатый воздух поступит под поршень воздушного цилиндра.

В воздушном цилиндре поршень поднимается и своим што­ ком открывает кран на отводной линии. С этого момента часть мисцеллы, нагнетаемая насосом в экономайзер, поступает в от­ водную линию для передачи ее во второй корпус. В связи с уменьшением количества мисцеллы в первом корпусе уровень мисцеллы в сепараторе снижается. При этом поплавок опуска­ ется, передвигая золотник распределителя сжатого воздуха в другое положение, при котором воздух опускает поршень в воздушном цилиндре, и шток закрывает крап на отводной ли­ нии. С этого момента количество мисцеллы в первом корпусе будет постепенно увеличиваться, а уровень мисцеллы в сепара­ торе повышаться, пока не достигнет заданного. Затем процесс передачи мисцеллы во второй корпус повторяется.

Из первого корпуса мисцелла выходит с концентрацией 35— 45% п поступает под трубную решетку теплообменника второго корпуса, который работает так же, как и первый; только дви­ жение мисцеллы в контуре происходит под действием разности между плотностями мисцеллы в циркуляционной трубе и па­ ро-жидкостной эмульсии в теплообменнике. Во втором корпусе расстояние по вертикали между местом поступления мисцеллы и отводом ее в сепаратор тоже составляет 4,5 м. Поплавковое устройство второго корпуса такое же, как и в первом корпусе.

Во втором корпусе мисцелла упаривается до концентра­ ции 92%.

Пары бензина, образующиеся при выпаривании во втором корпусе, поступают на конденсацию в тот же конденсатор, что из первого корпуса. Из второго корпуса мисцелла поступает в перегреватель, где происходит ее дальнейшее концентриро­ вание.

Поступившая мисцелла оказывается перегретой, так как аппарат работает при более низком давлении, чем второй кор­ пус. Вследствие этого при выходе мисцеллы из подводящей трубы начинается самоиспарение бензина, в результате которо­ го концентрация мисцеллы повышается. Кроме того, эта мис­ целла распределяется распределителем по внутренней поверх­ ности труб, и поэтому при стенании в виде пленки мисцелла дополнительно будет обогреваться глухим паром, испаряя бен­ зин. Для снижения температуры кипения столь концентриро­ ванной мисцеллы внутрь аппарата подается острый пар.

360