Процессы и аппараты масложирового производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6419

 

 

 

 

процессы и аппараты масложирового  производства

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

 

18. Изложите классификацию и виды производства трубопроводов

 

Трубопроводы классифицируют по роду транспортируемого вещества, материалу труб, рабочим параметром, степени агрессивности среды, месту расположения, категориям и группам.

Признак классификации	Наименование группировки	Классификационный критерий
Месторасположения	Внутрицеховые	Между отдельными видами оборудования в пределах цеха или  установки
	Межцеховые	Между установками, цехами, объектами
Способ прокладки	Надземные	На эстакадах, колоннах, стойках, по стенам зданий и т.д.
	Наземные	Непосредственно на поверхности  земли, в лотках, открытых траншеях, на низких опорах. подкладках или подставках
	Подземные	В проходном и непроходном каналах, тоннелях, бесканально
Внутреннее  давление	Вакуумные	Абсолютное давление менее 0,1 Мега Паскаля (МПа)
	Безнапорные (самотечные)	Давление, близкое к  атмосферному
	Низкого давления	Давление от 0,1 до 10,0 МПа
	Высокого давления	Давление свыше 10,0 МПа
Температура транспортируемого  вещества	Криогенные	Температура ниже-153°  С
	Холодные	Температура ниже температуры  окружающей среды,  но не ниже -153° С
	Нормальные	Температура равна температуре  окружающей среды
	Теплые	Температура выше температуры окружающей среды,  но не более 45° С
	Горячие	Температура выше температуры  окружающей среды и более 45° С
	Перегретые	Температура более 300°  С
Агрессивность транспортируемого вещества	Неагрессивные	Коррозия незначительна
	Слабоагрессивные  (малоагрессивные)	Скорость коррозии до 0,1 мм/г
	Среднеагрессивные	Скорость коррозии от 0,1 до 0,5 мм/г
	Агрессивные	Скорость коррозии свыше 0,5 мм/г
Транспортируемое  вещество	Паропроводы	Водяной пар
	Водопроводы	Холодная и горячая  вода
	Нефтепроводы	Нефть и нефтепродукты
	Газопроводы	Горючие, токсичные и  сжиженнные газы
	Кислородопроводы	02 и его смеси с другими газами
	Ацетиленопроводы	Ацетилен
	Аммиакопроводы   и др.	Аммиак и другие вещества
Материал	Стальные	Из углеродистой, низко- и высоколегированной стали
	Стальные с внутренним или наружным покрытием	Из углеродистой и  низколегированной стали с покрытиями резиной, пластмассой, стеклопластиком, эмалью, биметаллические и т.д.
	Из цветных металлов	Из меди, аллюминия, свинца, титана, других металлов и сплавов
	Из неметаллических  материалов	Стеклянные, керамические, пластмассовые, камнелитные и т.д.
Способ соединения	Неразъемные	Соединяемые сваркой, пайкой, склеиванием
	Разъемные	Соединяемые на резьбе, фланцах, враструб или развальцовкой

 

Трубы классифицируют по методу производства. Для изготовления изделий из черных металлов применяют 4 основных способа:

• прокатка;
• прессование;
• литье;
• сварка.

Cварные трубы, по методу производства подразделяются на два вида:

-холоднодеформированные;

- электросварные.

 Бесшовные трубы стальные в зависимости от способа изготовления бывают:

 --холоднокатаными;

- горячекатаными.

Для изготовления полимерных труб, используются трубные линии. Трубные линии различаются на несколько видов в зависимости от производимых ими труб:

• оборудование для полиэтиленовых труб;
• оборудование для производства труб ПВХ;
• оборудование для производства РР – R труб.

 

30. Опишите оборудование для отстаивания и осаждения, его устройство и принцип работы

 

Отстаивание  - разделение жидкой грубодисперсной системы (суспензии, эмульсии) на составляющие её фазы под действием силы тяжести. В процессе отстаивания частицы (капли) дисперсной фазы выпадают из жидкой дисперсионной среды в осадок или всплывают к поверхности. Отстаивание как технологический приём используют для выделения вещества или очистки жидкости от механических примесей. Эффективность отстаивания возрастает с увеличением разницы в плотностях разделяемых фаз и крупности частиц дисперсной фазы. При отстаивании в системе не должно быть интенсивного перемешивания, сильных конвекционных потоков, а также явных признаков структурообразования, препятствующих седиментации.

Горизонтальные  отстойники. Они представляют собой прямоугольные резервуары, имеющие два и более одновременно работающих отделения (рис. 1). Вода движется с одного конца отстойника к другому.

Рисунок 1. – Горизонтальный отстойник

1- входной поток; 2 – отстойная  камера; 3 – выходной лоток; 4 - приямок

 

Глубина отстойников равна  Н = 1,5-4 м, длина 8-12 м, а ширина коридора 3-6 м. Равномерное распределение сточной воды достигается при помощи поперечного лотка. Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при расходах сточных вод свыше 15000 м³/сут. Эффективность отстаивания достигает 60 %.

Вертикальные  отстойники. Схема вертикального отстойника показана на рисунке 2.

Рисунок 2 – Вертикальный отстойник

1 – цилиндрическая часть; 2 –  центральная труба; 3 – желоб; 4 –  коническая часть 

 

Отстойник представляет собой цилиндрический (или квадратный в плане) резервуар с коническим днищем. Сточную воду подводят по центральной трубе. После поступления внутрь отстойника вода движется снизу вверх к желобу. Для лучшего ее распределения и предотвращения образования мути трубу делают с раструбом и распределительным щитом. Таким образом, осаждение происходит в восходящем потоке, скорость которого равна 0,5-0,6 м/с. Высота зоны осаждения – 4 - 5 м. Каждая частица движется с водой вверх со скоростью v и под действием силы тяжести вниз w_ос. Поэтому различные частицы будут занимать различное положение в отстойнике. При w_ос > v будут быстро оседать, при w_ос < v – уноситься вверх. Эффективность осаждения вертикальных отстойников ниже на 10 – 20 %, чем в горизонтальных.

Также применяются:

Радиальные  отстойники. Они представляют собой круглые в плане резервуары. Вода в них движется от центра к периферии. При этом минимальная скорость наблюдается у периферии. Такие отстойники применяют при расходах сточных вод свыше 20000 м³/сут. Глубина проточной части отстойника – 1,5 - 5 м, а отношение диаметра к глубине от 6 до 30. Обычно используют отстойники диаметром 16 - 60 м. Эффективность их осаждения составляет 60 %.

Повысить эффективность  отстаивания можно путем увеличения скорости осаждения, увеличив размеры  частиц коагуляцией (объединение частиц дисперсной фазы в агрегаты вследствие сцепления (адгезии) частиц при их соударениях) и флокуляцией (вид коагуляции, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в жидкой или газовой среде, образуют рыхлые хлопьевидные скопления, т. н. флоккулы, происходит под влиянием специально добавляемых веществ – флокулянтов) или уменьшив вязкость сточной воды путем нагревания. Кроме того, можно увеличить площадь отстаивания и проводить процесс осаждения в топком слое жидкости. В последнем случае используют трубчатые и пластинчатые отстойники. При малой глубине отстаивания процесс протекает за короткое время (4-10 мин), что позволяет уменьшить размеры отстойников.

Трубчатые отстойники. Рабочими элементами трубчатых отстойников являются трубки диаметром 25 - 50 мм и длиной 0,6 - 1 м. Трубки можно устанавливать с малым (до 5°) и большим (45-60°) наклоном. Трубчатый отстойник с небольшим наклоном работает периодически. Сначала проводят отстаивание, затем промывку трубок от осадка. Для успешного проведения процесса необходимо равномерное распределение воды по трубкам и ламинарный режим движения. Такие отстойники используют для осветления сточных вод с небольшим содержанием взвешенных частиц при расходах 100 - 10000 м³/сут. Гидравлическая нагрузка у отстойников 6 - 10 м³/ч на 1 м² входного сечения трубок. Эффективность очистки 80 - 83 %.

Пластинчатые  отстойники. Они имеют в корпусе ряд параллельно установленных наклонных пластин. Вода движется между пластинами, а осадок сползает вниз в шламоприемник. Могут быть прямоточные отстойники, в которых направление движения воды и осадка совпадают; противоточные – вода и осадок движутся навстречу друг другу; перекрестные, в которых вода движется перпендикулярно движению осадка. Наиболее распространены противоточные отстойники.

Современные технологии практически не применяют отстойники. Вместо них применяются более  компактные гидроциклоны и центрифуги.

Осаждение - выделение в виде твердого осадка из раствора одного или нескольких компонентов. Для этого создают условия, когда система из исходного устойчивого состояния переходит в неустойчивое и в ней происходит образование твердой фазы.

Осаждения твердой фазы из растворов можно добиться различными способами: понижением температуры насыщенного раствора, удалением растворителя выпариванием, изменением кислотности среды, состава растворителя, например добавлением к полярному растворителю (воде) менее полярного. Широко применяют для осаждения различные химические реагенты-осадители, взаимодействующие с выделяемыми элементами с образованием малорастворимых соединений, которые выпадают в осадок.

Необходимым условием осаждения является существование разности плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Скорость осаждения зависит от физ. свойств дисперсной и дисперсионной фаз, концентрации дисперсной фазы, температуры.

В промышленности осаждение осуществляют с помощью отстойников (иногда наз. также сгустителями или осветлителями), которые бывают периодического и непрерывного действия. Продолжительность т пребывания суспензии в отстойнике должна быть равна или больше времени осаждения частицы. Процессы осаждения различаются в зависимости от конструкции отстойника и характера обрабатываемой жидкости.

По направлению движения потока суспензии отстойники делятся на радиальные, горизонтальные, вертикальные и наклонные, или тонкослойные.

В радиальных отстойниках суспензия подается в центр аппарата и движется к периферии.

В горизонтальных - загружается с одного конца аппарата и передвигается вдоль него.

В вертикальных - подается снизу и поднимается вверх, причем скорость восходящего потока должна быть меньше скорости оседания твердых частиц (иногда для ускорения осаждение исходную смесь подают под слой сгущающегося осадка).

В наклонных - осаждение осуществляется в пакетах пластин (труб), с наклоном 45-60°.

На рис. 3 приведена схема горизонтального отстойника для выделения оседающих и всплывающих примесей. Он представляет собой прямоугольный железобетонный проточный резервуар. Сточные воды через камеру 1 распределяются по четырем секциям. Механизм для сгребания осадка представляет собой транспортер 4 со скребками, работающий по типу эскалатора. В конце отстойной части расположен лоток для приема осветленной воды. Добавляемый для очистки воды "активный" ил с бактериями (уничтожающими орг. примеси) задерживается в спец. отстойниках-иловых колодцах 2. По сравнению с круглыми, прямоугольные горизонтальные отстойники занимают меньшую площадь и быстрее удаляют осадок.

Рис. 3. Горизонтальный отстойник: 1 распределительная камера; 2 иловые колодцы; 3 электропривод; 4 скребковые транспортеры; 5 отводящие трубопроводы.

 

Осветлители. Их применяют для очистки природных вод и для предварительного осветления сточных вод некоторых производств. Используют, в частности, осветлители со взвешенным слоем осадка, через который пропускают воду, предварительно обработанную коагулянтом. В осветлителях одновременно с отстаиванием происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных частиц.

Принципиальная схема  осветлителя показана на рисунке 4. Воду с коагулянтом подают в нижнюю часть осветлителя. Хлопья коагулянта и увлекаемые им частицы взвеси поднимаются восходящим потоком воды до тех пор, пока скорость выпадения их не станет равной скорости восходящего потока – сечение I-I. Выше этого сечения образуется слой взвешенного осадка, через который фильтруется осветленная вода. При этом наблюдается процесс прилипания частиц взвеси к хлопьям коагулянта. Осадок удаляется в осадкоуплотнитель, а осветленная сода поступает в желоб, из которого ее направляют на дальнейшую очистку.

Рисунок 1.8 – Блок осветлителя

1 – осветлитель; 2 – желоб; 3 – осадкоуплотнитель

 

Образование и уплотнение осадка в осадкоуплотнителе происходит в условиях непрерывного поступления взвеси. При этом протекают следующие процессы: 1) стесненное осаждение частиц, образование сплошной пространственной структуры из этих частиц с постепенным уменьшением ее объема в результате сжатия пустот между частицами: 2) уплотнение хлопьевидных частиц осадка, сопровождающееся удалением воды, заключенной в ячейках хлопьев; 3) сжатие хлопьев. Третий процесс протекает медленнее двух других и поэтому лимитирует процесс уплотнения осадка в целом.

Конструкции осветлителей весьма разнообразны и отличаются по следующим признакам: