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

(19 (1 И з,я, С 11 ГОСУДАРСТВПО ДЕЛАМ ИЕ ИЗО МУ СВИДЕТЕЛ ч 1Фч ЕТЕНИЯ И ВТОРСНО ВУ ч чев ННЫЙ КОМИТЕТ СССЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(7 1) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт но переработке газа и Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института жиров (53) 665034(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 801961, кл. В 01 0 53/14., 1977.2, Авторское свидетельство СССР У 525606, кл, С 11 В 1/10, 1979.(54). СПОСОБ РЕКУПЕРАЦИИ ЗКСТРАКЦИОННОГО БЕНЗИНА ИЗ ПАРОВОЗДУПНОЙ СМЕСИИ УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ рекуперации экстракционного бензина из паровоздушнойсмеси, включающий обработку паровоздушной смеси жидкими хладагентамив несколько стадий, на первой иэ которых в качестве хладагента используют воду,а на последующих - бензин,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения степени рекуперации и снижения энергозатрат, передсмешиванием паровоздушную смесьподвергают сжатию, а обработку хладагентами осуществляют в прямотокепри давлении паровоэдушной смеси0,105 - 0,200 МПа и скорости 20 -40 м/с на первой, стадии.1130596 20 2, Установка для рекуперации экстракционного бензина йз паровоз- душной 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 на1выходе из последующих абсорбционных камер,. отстойники воды и бензина и охладители, о т л и ч а ю щ а я с я 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 впищевой промышленности на маслоэкстракционных заводах.Известен способ рекуперации паров растворителя в маслоэкстракционном10 производстве, в котором абсорбцию проводят на пористой маслосодержащей белковой основе, полученной пос-ле механической обработки маслосодержащего материала, с влажностью 7-12 вес.Х и при температуре 10-60 С.О 15Паровоздушную смесь маслоэкстракционного производства, содержащую пары растворителя (экстракционного бензина марки В), после охлаждения в трубчатом холодильникеОдо 20 Г подают вниз абсорбера, Сверху абсорбер орошают поглотителем. Очищенные газы выводят сверху абсорбера, газы эти содержат 5-50 мг/л25 бензина, а насыщенный поглотитель подают на регенерацию, которую осу, ществляют в ректификационных колоннах при повышенной температуреНедостатками способа являются высокие затраты на регенерацию поглотителя, высокая металлоемкость и громоздкость оборудования, низкая степень рекуперации (макс. 857) рекуперации растворителя,газодувкой для паровоэдушной смеси,размещенными на магистрали ее подачи между теплообменником и первойабсорбционной камерой, каждая абсорбционная камера снабжена центробежным сепаратором, установленным соосно с Аорсункой для подачи хладагента на расстоянии от нее, равном8-10 диаметрам абсорбционной камеры,в стенке центробежного сепаратора выполнены кольцевые щели, при этом онснабжен завихрителем с тангенциальными каналами, а суммарная площадьпоперечных сечений последних составляет 0,05 - 1,0 площади поперечногосечения полости сепаратора. 2Наиболее 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, приь 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 глубокого3 1130холода (минус 10-12 оС), что связано с опасностью появления ледяныхпробок в аппаратах, трубопроводахи выводу их из строя," увеличениескорости газового потока в известномспособе 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 снижениеэнергозатрат.Поставленная цель достигаетсятем, 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 осуществляютв 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 изпаровоздушной смеси, включающаятеплообменник, размещенный. на магистрали подачи паровоздушной смеси,несколько последовательно установленных абсорбционных камер, осна; щенных 4 юрсунками для жидкого хлад: агента, сборник воды, установленный 45на выходе из первой и сборники бензина, установленные на выходе изпоследующих абсорбционных камер,отстойники воды и бензина и охладители,.снабжена ресивером и газодувкой 40для паровоэдушной смеси, размещенными на магистрали ее подачи междутеплообменником и первой абсорбционной камерой, каждая абсорбционнаякамера снабжена центробежным села эратором, установленным содсно с форсункой для подачи хладагента на расстоянии от нее, равном 8-10 диаиетрам абсорбционной камеры, в стенке,центробежного сепаратора, выполне- ффны кольцевые щели, при этом он снабжен завихрителем с каналами, а суимарная площадь поперечных сеченийпоследних составляет 0,05 - 1,0 площади поперечного сечения полостисепаратора.Соединение трубопроводов от всехаппаратов экстракционного цеха 596 4через 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 за счет центробежных сил потока.П р и м е р 1. В трехступенчатыР абсорбер:.диаметром. 50 мм и длиной: рабочей зоны 3600 ми с помощью газодувки при давлении 0,105 ИПа подают паровоздушную смесь, содер-жащую 40 мг/л паров экстракционного бензина, со скоростью 20 м/с вколичестве 145,5 м/ч. На первуюступень абсорбера распыляют воду вколичестве 1 л на м паровоздушнойсмеси при температуре 5 С, при контакте с водой паровоздушная смесьбохлаждается до 15 С. После первойступени охлажденную паровоздушнуюсмесь подают на вторую ступень, которую орошают предварительно охолажденныи до 1 С бензином в количестве 1 л на иф паровоэдушной смеси. При контакте с бензином смесь охолаждается до 5 С пары бензинаабсорбируются из воздуха. При тех же условиях частично очищенную паровоздушную смесь от паров бензина из второй ступени подают натретью ступень, которую также орошают предварительно охлажденным доо1 С бензином в .количестве 1 л на ифпаровоздушной смеси, где абсорбциябензина из смеси достигает 803.Остаточное содержание паров экстрак-.ционного бензина в отходящей паровоЭ- душной смеси составляет 8 мг/л.П р и м е р 2. Проводят аналогично примеру 1при давлении0150 ИПа, количестве подаваемой5 1 О 15 20 25,паровоэдушной смеси 261 м /ч и скорости 30 м/с. Остаточное содержание паров бензина - 6,2 мг/л.П р и м е р 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 бензина 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 0,18 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 капитальныхзатрат, 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 паровозду 1 пной 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 16 для воды охладитель 17 воды, сборник 18 бензина отстойник 19 бензина, сборник 20 очищенного бензина, насос 2 1 для бензина, охладитель 22 бензина. 30 35 40 45 50 55 Установка работает следующим образом.Исходную паровоздушную смесь через теплообменник 1, где ее охлаждаютодо 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 жидкойфазы за счет центробежных силотжимаются к внутренним стенкамполости 12, сливаются в пленку,после чего они выводятся из зонычерезкольцевые щели 11. Отсепарированную жидкость собирают в сборник 13. Охлажденную паровоздушнуюсмесь через отражатель 9 выводятиз первой ступени и подают во вторуюступень (вторую абсорбционную камеру 23), где цикл смешения паровоэдушной смеси с хладагентом (бензин) повторяется аналогично первойступени. Количество ступеней ороше"ння бензином может быть 2-3 и болеев зависимости от требований, предъявляемых к очистке воздуха от паровбензина. Отсепарированную вдду послепервой ступени иэ сборника 13 подают в отстойник 14, где отделяютсконцентрированный бензин от воды,воду собирают в сборнике 15 и насо-сом 16 подают через поверхностныйохладитель 17, где рассолом (раствор СаС 1) воду охлаждают до 5, - 10 Си с помощью форсунки 5 возвращаютв цикл смешения с паровоэдушнойсмесью на первую ступень.Отсепарированный бензин после второй ступени из сборника 18 подают вотстойник 19, собирают в сборнике 20и насосом 21 через поверхностныйСоставитель Ю. РазареноваРедактор А. Шандор Техред О.Ващишина Корректор О. Билак Заказ 9519/22 Тирак 403 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж Раушская наб.д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Узгород, ул. Проектная, 4 охладитель 22, где рассолом (раст" вор СаГ,1 ) бензин охлаждают до 1 - 3 С и с помощью форсунки 5 поо 2дают 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, имею 130596 8щий температуру 5 - 15 С по линии 2 Ьчерез теплообменник 1 выбрасывают ватмосферу.Предлагаемый способ и установка5 для его осуществления позволяют в16 раз увеличить степень иввлеченияэкстракционного бенвина из паро-Воэдушной смеси в сравнении с известяья способом.