Технология №209
Технологические процессы и оборудование на базе гидроакустических устройств 
С целью интенсификации и улучшения экологической чистоты технологических массо- и теплообменных процессов, созданы аппараты и технологические системы, в основу которых положены эффекты вихревых, кавитационных и силовых полей (центростремительного, центробежного, акустического). Разработка конструкций малогабаритных и высокопроизводительных устройств обеспечивает значительное снижение металлоемкости аппаратов и энергозатрат на проведение технологических процессов с их применением.
rating10
Эту страницу просматривали
Подробное описание

Ряд конструкций и аппаратов испытан и внедрен на предприятиях страны: ПО «Норси», Рязанский НПЗ, Ачинский глиноземный комбинат, научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР г. Дмитровград), пароходство тралового и рефрижераторного флота и др.

Применение гидроакустических устройств позволило:

— в процессе приготовления рациональных топлив получить экономию топлива до 10% масс, и снизить энергозатраты в 7-10 раз (на 1 тонну топлива) по сравнению с применяемыми в промышленности аппаратами;

-в процессе воздушной газификации мазута, в отсутствие кислородного дутья по сравнению с известным паракислородным процессом фирмы «Shell», перевести установку газификации с перегретого пара на насыщенный, сократить расход пара в 4 раза, получить газ с суммой восстановительных компонентов (СО+Н2) до 34% об., при содержании сажи в нем 0,02-0,4% масс;

— в процессе производства белых масел на стадии сернокислотной очистки снизить на 1т бело масла расход сырья на 206 кг, расход олеума в 1,6 раза при уменьшении количества ступеней обработки с 9 до 4;

— в процессе производства жидких парафинов (установка Г-64) на стадии сернокислотной очистки снизить расход олеума в 2,2 раза и количества безвозвратных потерь (кислого гудрона) в 2,1 раза;

— в процессе производства жидких парафинов (установка «Парекс») на стадиях сернокислотной очистки и нейтрализации снизить расход олеума на 20 кг на тонну жидкого парафина и расход щелочи – в 2 раза;

— в процессе производства присадки АБЭС на стадии хлорметилирования псевдокумола увеличить выход целевого продукта в 1,4 раза и снизить количество побочных продуктов реакции в 2-3 раза;

— в процессе гидрокрекинга мазута в трехфазном кипящем слое катализатора увеличить степень обессеривания в 1,3 раза и снизить содержание кокса в 3,2 раза в сравнении с известными применяемыми способами;

— в процессах гидрооблагораживания бензина и дизтоплива в стационарном слое катализаторов получить снижение йодного числа на 42,8 пункта против 7,3 по известному способу и снижению содержания сульфируемых в 1,2 раза;

— в процессе депарафинизации рафинатов (3погон) получить снижение соотношения растворитель-сырье на 17% масс, расхода пара на 1м3 сырья на 0,17 т/ч;

— в процессах горения снизить удельный расход топлива на 5-8% масс, водяного пара на 20-30%, интенсивность низкочастотного шума в 1,2-1,3 раза, удельный сброс дымовых газов в атмосферу на 20-25%, в том числе сократить сброс оксидов азота до 0,04-0,07 г/м3, сажи до 4 по шкале Бахараш;

— в процессе селективной очистки нефтяных масляных фракций фенолом увеличить выход рафината (3 погон) на 8% масс, мощность установки на 7%, расход фенола снизить на 20% масс.;

— в процессе биологической очистки сточных вод на стадии регенерации активного ила снизить расход воздуха на 40-50%, увеличить производственную мощность на 20-25%, исключить отложения ила на стенках и днищах аэротенков.

Имеющиеся результаты испытаний разработанных устройств и технологических систем в промышленности, расширяют области их применения.

В применяемых в нефтеперерабатывающей промышленности физико-химических процессах очистки и разделения нефтяного сырья, массообмен протекает между двумя или более межфазными поверхностями в физических системах жидкость-жидкость или жидкость-газ. К таким процессам относятся очистка нефтяного сырья щелочью, кислотой, избирательными растворителями, депарафинизация, обесмаливание, приготовление товарных топлив, масел, присадок, окисление гудронов при производстве битумов и т.д.

В большинстве случаев процесс протекает на поверхности раздела фаз и его скорость пропорциональна величине поверхности соприкосновения между реагирующими компонентами-степени их диспергирования.

Применяемые в настоящее время в процессах нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности способы контактного массообмена (перемешивание мешалкой, барботож и т.д.) – не совершенны и энергоемки!

Поэтому скорость большинства массообменных процессов мала, что вызывает необходимость увеличения количества установок и единиц оборудования в связи с ростом увеличения объемов производства. Интенсификация таких процессов имеет большое народнохозяйственное значение.

Одним из известных прогрессивных способов интенсификации технологических процессов является обработка реагирующих компонентов в поле звуковых или ультразвуковых колебаний. Однако до настоящего времени из-за отсутствия конструктивных решений обеспечения обработки крупнотоннажных потоков, этот очевидный способ интенсификации не мог найти промышленного применения.

Осуществление указанного способа стало возможным благодаря созданию гидроакустических аппаратов проходного (на проток) и погружного (в объеме) типов, способных перерабатывать при небольших энергозатратах и малой металлоемкости технологические потоки производительностью от 0,5 до 300 т/час.

В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности отсутствуют технологические процессы, включающие гидроакустическую аппаратуру, интенсифицирующие обработку технологических потоков сырья и реагентов. Это, в частности, связано с тем, что до настоящего времени не была решена задача создания гидродинамических преобразователей, способных работать в технологических процессах «на проток» и обрабатывать большие объемы продуктов.

В других как отечественных, так и зарубежных отраслях промышленности (машиностроение, металлургия, химическая и т.д.), ультразвуковое оборудование в виде серийных аппаратов различных марок и типов нашло широкое применение при обработке материалов в небольших объемах. В этих аппаратах чаще всего применяется принцип преобразования электрической энергии в акустическую с помощью магнитострикционных и пьезоэлектрических преобразователей, что связано с большим расходом энергии и наличием сложной электронной аппаратуры.

Разработанные массообменные технологические процессы нефтеперерабатывающей промышленности конкурентноспособны и патентночисты.

Гидроакустические гомогенизаторы по своим рабочим характеристикам и энергоемкости превосходят образцы гомогенизаторов зарубежных фирм. Способ генерации колебаний и конструкция смесителя были запатентованы в Англии, Италии, США, Франции, Японии, ФРГ.

Серийный выпуск гидроакустического оборудования разработанных конструкций отсутствует.

Применение разработанных технологических процессов на базе гидроакустических аппаратов возможно не только в нефтеперерабатывающей промышленности, но и во всех остальных отраслях народного хозяйства.

Представляется перспективным осуществлять продажу разработанных процессов другим отраслям и зарубежным фирмам.

Применение в технологии физического воздействия на потоки жидкостей и газов (паров) силовых полей и мощной кавитации позволяет значительно сократить время на перемешивание, экстракцию, эмульгирование и эффективно осуществить межфазное контактирование с одновременным подавлением нежелательных побочных явлений и реакций, что значительно сокращает потери ценных компонентов и улучшает качество получаемых продуктов.

Разработанная методика расчета и большой объем конструкторских и технологических работ, накопленный при использовании изобретенного «Способа генерации звуковых и ультразвуковых колебаний в потоках жидкости и газа», гарантирует разработку новых, конкурентно-способных аппаратов и технологических процессов.

Перспективность расширения применения оборудования с гидроакустическими устройствами в тепло- и массообменных процессах определяется простотой конструкции, стабильностью аппаратов в работе, несложностью изготовления и обслуживания, низкими капвложениями и энергетическими затратами.

Дата создания профайла технологии:28 июля 2016

Технология заполнена на 60%
Вход в систему Регистрация →
Забыли пароль?