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

Пр и х о д

1.Тепло, вносимое парами бензина в колонну,

сб ~ удельная теплоемкость бензина при 'температуре 1^ ;

tm3 — температура смеси, переходящей в следующую колонну;

г2— скрытая теплота испарения бензина при температуре t ^ .

2. Тепло, уносимое воздухом в смеси, уходящей в следующую колонну,

И т о г о : Q4 + Qb + Qe + Q i •

Из равенства приходной и расходной частей теплового ба­ ланса находим потребное количество охлаждающей воды для

421

колонны. Подобные тепловые балансы составляют для каждой колонны дефлегмационной установки.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ КОЛОННЫ

Для определения размеров колонны принимают условную скорость смеси в ней оу в пределах 0,3—0,5 м/с и из этого усло­

Рвоз

А Д С О Р Б Ц И О Н Н А Я УСТАНОВКА

Адсорбционная установка для улавливания паров бензина из воздушно-газовой смеси (рис. VI—53) состоит из нескольких ап­ паратов: конденсатора 1, охладителя 2, адсорберов 3, конденса­ тора 4, водоотделителя 5, калорифера 6 и двух вентиляторов 7.

Рис. VI—53, Схема адсорбционной установки для улавливания паров бензина из воздуха.

*

Из воздушной линии вентилятор просасывает воздушно-газо­ вую смесь через горизонтальный конденсатор 4 с поверхностью

4 2 2

охлаждения 28,2 м2. В конденсаторе конденсируется часть паров бензина и получаемый конденсат отводится в водоотделитель 5. Остывшая воздушно-газовая смесь тем же вентилятором нагне­ тается в шаровой охладитель 2, где смесь дополнительно охлаж­ дается. Шаровой охладитель представляет собой цилиндр диа­ метром 400 мм и высотой 1115 мм; внутри этот цилиндр разде­ лен двумя ситами на три части. Верхняя часть охладителя напол­ нена глиняными шариками, средняя — небольшим слоем крошки мрамора, а нижняя — пустая.

Смесь, охлажденная в шаровом охладителе, поступает в ад­ сорберы 3. Адсорбер представляет собой резервуар диаметром 1200 мм и высотой 1930 мм. Внутренняя поверхность его футеро­ вана шамотом. На высоте 300 мм от низа внутри адсорбера по­ мещена фаянсовая плита с мелкими отверстиями. На эту плиту уложен слой мраморной крошки высотой 200 мм, на который уложено сито; на последнее до самого верха аппарата уклады­ вается активированный уголь.

Смесь подается вентилятором и проходит через отверстия фаянсовой плиты, при этом смесь разбивается на мелкие струй­ ки, затем охлаждается в слое мраморной крошки. Пройдя через слой мраморной крошки, смесь поступает в слой активированно­ го угля, где последний адсорбирует бензин, а чистый воздух че­ рез верхний патрубок выбрасывается в атмосферу.

Продувка адсорбера смесью продолжается до тех пор, пока отходящий из адсорбера воздух не начнет слегка пахнуть бензи­ ном; это указывает на то, что активированный уголь полностью насытился бензином и его нужно регенерировать.

Процесс регенерации-десорбции происходит следующим об­ разом. Работавший адсорбер отключается из системы, а в рабо­ ту включается второй адсорбер. Для десорбции в адсорбер свер­ ху подают водяной пар в течение 30 мин. В результате пропарки бензин из активированного угля испаряется и его место замеща­ ет влага.

Смесь паров воды и бензина, получающаяся при пропарке, направляется в конденсатор 1 с поверхностью охлаждения 5,8 м2. Получаемый конденсат направляется в водоотделитель 5.

Влажный активированный уголь подвергается высушиванию; для этого вторым вентилятором подают атмосферный воздух в калорифер 6, где он нагревается до 120° С. С такой температу­ рой воздух поступает в низ адсорбера и, проходя через слой ак­ тивированного угля, высушивает его. Образующиеся пары вы­ брасываются по отводной трубе в атмосферу. Кбгда из отводной трубы прекращается выделение паров воды, сушка считается законченной.

После сушки адсорбер охлаждают путем продувки через не­ го холодного атмосферного воздуха. Когда в адсорбере устанав­ ливается нормальная температура, его включают в работу.

423

Описанная адсорбционная установка работает хорошо, пол­ ностью улавливает бензин из смеси, и для такой установки рас­ ходуется около 60 кг активированного угля в год.

абсорбент. Таким образом, сетка служит для раздробления по­ тока абсорбента и достижения более полного контакта его со смесью. Абсорбент, насыщенный бензином, отводится, из ниж­ ней части бензопоглотителя.

Смесь, пройдя через три подобных бензопоглотителя, осво­ бождается от паров бензина и выбрасывается в атмосферу*

4 2 4

Абсорбент, который подается в верхний бензопоглотитель 2 (см. рис. V I—54), проходит вниз, двигаясь противотоком по от­ ношению к поднимающейся воздушно-газовой смеси. Абсорбент,

в результате чего бензин испаряется и уходит в виде паров. Па­ ры бензина поступают в конденсатор 4 и конденсируются.

Абсорбент, лишенный бензина, стекает из куба в холодильник 5, где ох­ лаждается и забирается насосом 6 для передачи снова на циркуляцию.

В качестве абсорбен­ та раньше применяли то же масло, которое полу­

слабую мисцеллу в производственных дистилляторах, так как окисленное масло портит получаемое масло.

В связи с указанными обстоятельствами в последнее время в качестве абсорбента применяют соляровое масло, которое к то­ му же имеет и более высокий коэффициент абсорбции, чем рас­ тительное масло.

На подобной абсорбционной установке на заводе производи­ тельностью 200 т семян подсолнечника в сутки получается от 600 до 1000 кг бензина в сутки.

Адсорбционная и абсорбционная установки не могут быть рассчитаны из-за того, что неизвестен коэффициент абсорбции.

9. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА В ЭКСТРАКЦИОННЫХ ЦЕХАХ

Вопросам техники безопасности и противопожарной, техники в экстракционных цехах следует уделять большое внимание.

Применяемый в процессе производства растворитель — бен­ зин — представляет собой легколетучее вещество, пары которого

с воздухом образуют смесь, опасную в пожарном отношении. Кроме того, вдыхание паров бензина вредно действует на цент­ ральную нервную систему человека и вызывает отравление.

Основным мероприятием, обеспечивающим безопасность ра­ боты в экстракционном цехе, является максимальная герметиза­ ция оборудования, коммуникационных линий и запорных при­ способлений. Это мероприятие должно предотвратить проникно­ вение паров в помещение.

При наличии непрерывно действующих экстракционных уста­ новок такая герметизация аппаратуры достигается достаточно просто: путем применения прокладок из качественного материа­ ла, а также правильной затяжки болтов на фланцах, люках, крышках. Для получения герметичности запорной арматуры она должна быть тщательно притерта.

Из-за несовершенства конструкции типового мисцеллового фильтра в этом аппарате не удается получить надлежащей гер­ метизации, несмотря на гидравлический дожим плит. Во время работы фильтра между плитами и рамами происходит утечка мисцеллы. Кроме того, при понижении уровня загружаемого ма­ териала в загрузочных колоннах экстракторов НД-1000 и НД-1250 из них также в помещение через питательную течку для материала выделяются пары бензина.

В связи со сказанным бензиновые пары должны непрерывно удаляться из помещения цеха; для этого экстракционный цех должен быть снабжен эффективно действующей приточно-вы­ тяжной вентиляцией с местными отсосами. При проектировании вентиляции цеха нужно учитывать особенность паров бензина (они в три раза тяжелей воздуха, поэтому необходим местный отсос из всякого рода траншей, приямков и т. д.).

Тщательно нужно вентилировать также хранилище раство­ рителя. Согласно противопожарным правилам, это хранилище должно находиться на определенном расстоянии от производст­ венного корпуса и иметь несгораемые строительные конструкции.

Во избежание взрывов в экстракционном цехе электродвига­ тели и пускатели к ним должны быть только взрывобезопасного типа. С той же целью запрещается применение в цехе газо- и электросварки. Слесарный инструмент, применяемый при ремон­ те, должен быть хорошо покрыт медью.

Персонал, обслуживающий цех, должен иметь обувь, не под­ битую железными гвоздями и подковами.

Электроосвещение цеха желательно наружное, но разрешает­ ся и внутреннее в герметической арматуре.

Трубопроводы для бензина и мисцеллы нужно укладывать с уклоном в сторону к емкостям с тем, чтобы по окончании пере­ качки жидкости полностью освобождали трубопровод. Кроме того, трубопроводы необходимо заземлять во избежание возник­ новения разрядов статического электричества.

4 2 6

Если рабочему необходимо проникнуть в емкость, в которой находился бензин или мисцелла, то данную емкость нужно тща­ тельно пропарить паром. Затем ее промывают водой, и только после этого можно открывать люки и крышки. Рабочий, который опускается в такую емкость, должен быть снабжен шланговой маской и спасательным поясом с веревкой, другой конец кото­ рой держит рабочий, находящийся вне емкости и наблюдающий за рабочим, опустившимся в емкость.

Применение переносных низковольтных ламп запрещено, мо­ гут быть использованы только аккумуляторные лампы освеще­ ния шахтного типа.

Из других мероприятий необходимо отметить расположение экстракционного цеха в отдельном помещении, категорическое запрещение курения в цехе. Здание цеха должно быть изолиро­ вано от смежных зданий брандмауэрной стеной.

Более подробные требования техники безопасности и проти­ вопожарной техники изложены в «Правилах по технике безопас­ ности и производственной санитарии для маслоэкстракционного завода» [79], которыми и следует пользоваться.

10. НОРМЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ЭКСТРАКЦИОННОГО ЦЕХА

В табл. VI—6 приведены установленные нормы производи­ тельности экстракционного оборудования [69, 74].

4 2 8

П Р И Л О Ж Е Н И Е

р — давление при фильтрации, Па; F — площадь фильтрации, м2;

ц— вязкость фильтрата, н-с/м2;

ри л : — сопротивление и толщина осадка.

При постоянном давлении (p=const) и постоянном сопротивлении осадка p o p уравнение (1) можно интегрировать. Левую часть уравнения интегрируют

в пределах от 0 до (У+Уо), а правую — в пределах от 0 до (т+т0):

(Г + И,)* = <т + т«>- ■ <‘ >

Полученное уравнение известно как уравнение Кармана.

Уравнение Кармана (2) может быть несколько упрощено и представлено в ином виде.

Если за время ti отфильтровывается объем Уь а за время т2 — объем У2, то можно составить два уравнения:

2pFz

гРср х

В начальный момент фильтрации, когда У1=0 и Т о = 0 ,

где У0— объем суспензии, образующей осадок, сопротивление которого равно сопротивлению фильтрующей перегородки;

здесь р„ — сопротивление фильтрующей перегородки.

4 2 9

И з у р а в н е н и я (4 ) н а й д е м

4 3 0