Смазочные материалы (стр. 3 из 7)

- высокий выход целевых продуктов;

- простота и компактность оборудования;

- максимальная утилизация тепла отходящих потоков, энергосбережение;

- минимальный расход охлаждающей среды;

- предотвращение загрязнения окружающей среды.

Сырье (I) направляется в абсорбер К-1, куда подается смесь водяного пара и растворителя. Температура в абсорбере поддерживается на уровне 115°С во избежание конденсации воды. В абсорбере происходит удаление воды и растворенного воздуха, присутствующих в исходном сырье, а также абсорбция растворителя сырьевым потоком. Пары воды уходят с верха абсорбционной колонны.

Далее сырье, насыщенное N-метилпирролидоном, направляют в среднюю часть экстрактора К-2, в верхнюю часть экстрактора подается регенерированный N-метилпирролидон.

Рафинатный раствор, выходящий с верха экстрактора, собирается в емкости Е-3 и насосом Н-5 через регенеративный теплообменник Т-2, в которых происходит нагрев рафинатного раствора за счет тепла паров N-метилпирролидона, выходящих из колонны К-3 и рафината, выходящего с низа колонны К-4, подается в печь П-1.

Далее рафинатный раствор поступает в ректификационную колонну К-3, где происходит испарение основного количества растворителя.

С низа колонны К-3 рафинатный раствор перетекает в колонну К-4, где происходит удаление остатков растворителя за счет ввода водяного пара IV.

С верха колонны К-4 через барометрический конденсатор БК смесь водяных паров и паров растворителя направляется в емкость Е-4, а рафинат V с низа колонны К-4 после охлаждения поступает в парк.

Экстрактный раствор с низа экстракционной колонны К-2 насосом Н-8 подается в регенеративный теплообменник Т-3 для нагрева и затем подается в осушительную колонну К-7, где в мягких условиях удаляются остатки воды из растворителя. Тепло в колонну подводится с помощью рибойлера Р-1.

Далее с низа колонны К-7 насосом Н-11 раствор подается двумя потоками в печь П-2, а затем в колонну К-6, где при высоких температурах отгоняется основная часть растворителя.

Вода с примесями N-метилпирролидона, выходящая с верха колонны К-7, частично охлаждается и конденсируется в аппарате воздушного охлаждения КХ-1, собирается в емкости Е-5 и направляется в колонну К-7 для орошения. Балансовое количество этой воды в виде паров поступает в абсорбер К-1.

Для окончательного удаления растворителя из экстракта экстрактный раствор с низа колонны К-6 поступает в отпарную колонну К-5. С верха колонны К-5 обводненный растворитель направляется через барометрический конденсатор БК в емкость Е-4, а оттуда в абсорбер К-1, а экстракт после охлаждения откачивается в парк.

4.Технологический расчет материального баланса и основных

аппаратов установки

Материальный баланс установки селективной очистки

Согласно заданию производительность установки составляет 400000 т/год. Исходя из того, что в году 333 рабочих суток производительность установки составляет 50050,05 кг/ч.

Таблица 2 - Материальный баланс установки

Наименование продукта	% масс от сырья	G, кг/ч	G, т/сутки	G, т/год
Взято:
1.Сырье	100,0	50050,05	1201,20	400000
2.Раствор пероксида водорода	3,0	1501,50	36,04	12000
3.Пероксид водорода	1,0	500,50	12,01	4000
4.Вода	2,0	1001,00	24,02	8000
Итого:	103,0	53053,05	1273,27	424000
Получено:
1. Рафинат	72,6	37394,68	897,47	298858,25
2. Экстракт	27,9	14360,38	344,65	114768,16
3. Вода	2,5	1298,00	31,15	10373,59
Итого:	103,0	53053,05	1273,27	424000,00

Расчет экстракционной колонны

Согласно литературным данным, вследствие малой растворимости селективных растворителей в рафинате, содержание их в рафинатном растворе обычно составляет 10 – 20 % (масс.).

Принимаем содержание N-метилпирролидона в рафинатном растворе 15 % (масс.).

Таблица 3 - Материальный баланс экстракционной колонны

Наименование продукта	% масс от сырья	Состав растворов, %	G, т/сутки	G, кг/ч
Взято:
1.Сырье	100	40	17234,43	51755,06
2. Растворитель	150	60	25851,65	77632,58
Итого:	250	100	43086,08	129387,64
Получено:
1. Рафинатный раствор	84,9	100	14632,03	43940,04
а) рафинат	72,2	85,0	12443,26	37367,15
б) растворитель	12,7	15,0	2188,77	6572,89
2. Экстрактный раствор	165,1	100,0	28454,05	85447,60
а) экстракт	27,8	16,8	4791,17	14387,91
б) растворитель	137,3	83,2	23662,88	71059,69
Итого:	250,0	--	43086,08	129387,64

Уравнение теплового баланса экстракционной колонны:

Q_прих = Q_расх,

где Q_прих — общее количество приходящего тепла, кДж/ч; Q_расх — общее количество уходящего тепла, кДж/ч.

Тепловые потоки компонентов найдем по формуле: