Способ рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси и установка для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК C11B1/10 

2. Установка для рекуперации зкстракционного бензина из паровоздушной смеси, включающая теплообменник, размещенный на магистрали подач паровоздушной смеси, несколько последовательно установленных абсорбционных камер, оснащенных форсунками для жидкого хладагента, сборник воды, установленный на выходе из первой, и сборники бензина, установленные на выходе из последующих абсорбционных камер, отстойники воды и бензина и охладители, отличающаяся тем, что, с целью повьшения степени рекуперации и снижения энергозатрат, установка снабжена ресивером и

газодувкой для паровоздушной смеси, размещенными на магистрали ее подачи между теплообменником и первой абсорбционной камерой, каждая абсорбционная камера снабжена центробежным сепаратором, установленным соосно с форсункой для подачи хладагента на расстоянии от нее, равном 8-10 диаметрам.абсорбционной камеры, в стенке центробежного сепаратора выполнены кольцевые щели, при зтом он снабжен завихрителем с тангенциальными каналами, а суммарная площадь поперечных сечений последних составляет 0,05 - 1,0 площади поперечного сечения полости сепаратора.

1. Способ рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси, включающий обработку паровоздушной смеси жидкими хладагентами в несколько стадий, на первой из которых в качестве хладагента используют воду,а на последующих - бензин, отличающийся тем, что, с целью повьшения степени рекуперации и снижения энергозатрат, перед смешиванием паровоздушную смесь подвергают сжатик), а обработку хладагентами осуществляют в прямотоке при давлении паровоздушной смеси 0,105 - 0,200 МПа и скорости 20 40 м/с на первой.стадии.

Изобретение относится к производству растительных масел, в частности к способам рекуперации экстра ционного бензина из паровоздущной смеси путем абсорбции и может быть использовано в пищевой промышленнос ти на маслоэкстракционных заводах. Известен способ рекуперации паро растворителя в маслоэкстракционном производстве, в котором .абсорбцию проводят на пористой маслосодержащей белковой основе, полученной пос ле механической обработки маслосодержащего материала, с влажностью 7-12 вес.% и при температуре 10-60 Паровоздушную смесь маслоэкстрак ционного производства, содержащую п ры растворителя (экстракционного бензина марки В), после охлаждения в трубчатом холодильнике до 20 С подают вниз абсорбера. Свер ху абсорбер орошают поглотителем. Очищенные газы выводят сверху абсор бера, газы эти содержат 5-50 мг/л бензина, а насыщенный поглотитель подают на регенерацию, которзгю осуществляют в ректификационных колонн при повышенной температзфе ll. Недостатками способа являются высокие затраты на регенерацию поглотителя, высокая металлоемкость и громоздкость оборудования, низкая степень рекуперации (макс. 85%) рекуперации растворителя. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату предлагаемому способу и к установке для его осуществления является способ рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси и уставов- . . ка для его осуществления. Сущность способа заключается в следздащем: рекуперацию зкстракционного 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, при зтом на второй стадии паровоздушную смесь охлаждают до 2. Известна установка для рекуперации экстракционного бензина из паровоздушной смеси включакндая теплообменник, размещенный на магистрали подачи паровоздушной смеси, несколько последовательно установленных абсорбционных камер, оснащенных форсунками для жидкого хладагента, сборник воды, установленный из первой и сборник бензина, установленный на выхрде из последующих абсорбционных камер izj . Основными недостатками известного способа и установки, в которой он осуществляется, являются: высокие энергозатраты для создания глубокого холода (минус 10-12°С), что связано с опасностью появления ледяных пробок в аппаратах, трубопроводах и выводу их из строя; увеличение скорости газового потока в известном способе приводит к захлебыванию конденсаторов охладителей и уносу бензи на паровоздушной смесью в окружающую атмосферу, что лимитирует производительность известной установки. Целью изобретения является повышение степени рекуперации и снижени энергозатрат. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу рекуперации экстракционного бензина из паро воздушной смеси, включающему обработ ку паровоздушной смеси жидкими хладагентами в несколько стадий, на первой из которых в качестве хладагента используют воду, а на последую,щих - бензин, перед смешиванием паро воздушную смесь подвергают сжатию, а обработку хладагентами осуществляю в прямотоке при давлении паровоздушной смеси 0,105-0,200 МПа,-и скорос ти 20-40 м/с на первой стадии.. Кроме того, установка для реку- перации экстракционного бензина из паровоздушной смеси, включающая теплообменник, размещенный, на магистрали подачи паровоздушной смеси несколько последовательно установленных абсорбционных камер, осна, щенных форсунками для жидкого хлад; агента, сборник воды, установленный на выходе из первой и сборники бензина, установленные на выходе из последующих абсорбционных камер, отстойники воды и бензина и охладит ли, -снабжена ресивером и газодувкой для паровоздушной смеси, размещенными на магистрали ее подачи между теплообменником и первой абсорбцион ной камерой, каждая абсорбционная камера снабжена центробежным сепаратором, установленным cooteHo с форсункой для подачи хладагента на расстоянии от нее, равном 8-10 диаметрам абсорбционной камеры, в стенке центробежного сепаратора, выполнены кольцевые щели, при этом он снабжен завихрителем с каналами, а суммарная площадь поперечных сечений последних составляет 0,05 - 1,0 площади поперечного сечения полости сепаратора. Соединение трубопроводов от всех аппаратов экстракционного цеха 96 4 , через 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 приг 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. Приме р 1. В трехступенчатый абсорбер- диаметром. 50 мм и длиной рабочей зоны 3600 мм с помощью газодувки при давлении 0,105 МПа подают паровоздушную смесь, содержащую 40 мг/л паров экстракционного бензина, со скоростью 20 м/с в количестве 145,5 м/ч. На первую ступень абсорбера распыляют воду в количестве 1 -л на м паровоздушной при температуре при конс водой паровоздушная смесь охлаждается до 15с. После первой ступени охлажденную паровоздушную смесь подают на вторую ступень, которую орошают предварительно охлажденным до 1 С бензином в количестве 1 л на м паровоздушной смеси. При контакте с бензином смесь охлаждается до 5 С, пары бензина абсорбируются из воздуха. При тех же условиях частично очищенную паровоздушную смесь от паров бензина из второй ступени подают на третью ступень, которую также орошают предварительно охлажденным до t С бензином в количестве 1 л на м паровоздушной смеси, где аБсорбция бензина из смеси достигает 80%. Остаточное содержание паров экстракционного бензина в отходящей- паровоздушной смеси составляет 8 мг/л. П р и м е р 2. Проводят аналогично примеру 1, при давлении , 0,150 МПа, количестве подаваемой

паровоздушной 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, при давлении 0,200 МПа, количестве подаваемой смеси 400 и скорости паровоздушной смеси 40 м/с. Остаточное содержание бензина 2,.6 мг/л.

Увеличение давления процесса абсорбции от 0,105 до 0,18 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 повьш1ение давления процесса от 0,18 до 0,2 МПа вызывает резкое увеличение удельных капитальных затрат с ростом прибыли. Данный факт объясняется тем, что применение давления в процессе абсорбции от 0,105 до 0,18 МПа приводит к резкому возрастанию извлечения бензина из паровоздушной смеси, а следовательно и прибыли. Дальнейшее повьш1ение давления процесса выше 0,2 МИа приводит к резкому увеличению удельных капитальных затрат, 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 паровоздуйной смеси пер вую адсорбционную камеру 4,. форсунку 5 для распыления хладагента центробежный сепаратор 6 с обтекателем 7 газожидкостной смеси, завихрителем 8 потока и отражателем 9. В стенке центробежного сепаратора выполнены тангенциальные каналы 10 и кольцевые щели 11, сообщающиеся с полостью

12центробежного сепаратора 6i

Установка также содержит сборник

13воды, 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 21 для бензина, охладитель 22 бензина.

Установка работает следующим образом.

Исходную паровоздушную смесь чере теплообменник 1, где ее охлаждают до температуры 25-30 С за счет холода уходящего очищенного воздуха подают в ресивер 2, где отделяют капельную жидкость от ресивера 2 паровоздушную смесь забирают газодувкой 3, сжимают до давления 0,105 - 0,2 МП и подают в первую абсорбционную камеру 4. Паровоздушную смесь подают в зону массообмена(перед обтекателем 7J, в которой распыляют воду с помощью форсунки 5. В зоне массообмена происходит смешивание паровоздзтпнбй смеси с хладагентом (водой) и ее охлаждение. Воздушно-жидкостной поток из зоны массообмена, посредством обтекателя 7 вводят через завихритель 8 и тангенциальные каналы 10 во внутреннюю полость 12 сепаратора 6, где формируется зона закрученного газожидкостного потока. После прохождения зоны закрученного газо- жидкостного потока капельки жидкой фазы за счет центробежных сил отжимаются к внутренним стенкам полости 12, сливаются в пленку, после чего они выводятся из зоны черезкольцевые щели 11. Отсепарированную жидкость собирают в сборник 13. Охлажденную паро:роздушную смесь через отражатель 9 выводят из первой ступени и подают во вторую ступень (вторую абсорбционную камеру 23), где цикл смешения паровоздушной смеси с хладагентом (бензин) повторяется аналогично первой ступени. Количество ступеней орошения бензином может быть 2-3 и более в зависимости от требований, предъявляемьк к очистке воздуха от паров бензина. Отсепарированную в(ду после первой ступени иэ сборника 13 подают в отстойник 14, где отделяют сконцентрированный бензин от воды, воду собирают в сборнике 15 и насо сом 16 подают через поверхностный охладитель 17, где рассолом (раствор CaCl2) °ДУ охлаждают до 5 - 10° и с помощью форсунки 5 возвращают в цикл смешения с паровоздушной смесью на первую ступень.

Отсепарированный бензин после второй ступени из сборника 18 подают в отстойник 19, собирают в сборнике 20 и насосом 21 через поверхностный 7 n охладитель 22, где рассолом (раствор ) бензин охлаждают до 1 - и с помощью форсунки 5 подают в цикл на вторую ступень в камеру 23. Избыток бензина по линии 24выводят из цикла и возвращают на экстракцию. Избыток воды по линии 25отводят из цикла. Очищенный воздух из контактного устройства, имею05968щий температуру 5 - по линии 2Ь через теплообменник 1 выбрасьшают в атмосферу. Предлагаемый способ и установка 5 для его осуществления позволяют в 16 раз увеличить степень извлечения экстракционного бенвина из паровоздушной смеси в сравнении с известцым способом.