Betono mišinio ruošimas apima medžiagų paruošimą, jų dozavimą ir betono mišinio maišymą. Surenkamojo gelžbetonio gamyklose ar statybvietėse, jei reikia, ruošia cheminių priedų tirpalus, atitirpina ir šildo užpildą žiemą.

Cheminių priedų tirpalų ruošimas apima kietų, pastų ar skystų priedų produktų ištirpinimą vandenyje ir tirpalo suteikimą iki nurodytos koncentracijos. Priedai ruošiami specialiose talpyklose, kuriose yra vamzdynų sistema tirpalui maišyti su suslėgtu oru ir, jei reikia, su garų registratoriais šildymui. Po paruošimo priedai tiekiami į tiekimo indą su lygio jutikliu ir, jei reikia, per dozatorių į betono maišyklę.

Užpildų šildymas dažniausiai atliekamas bunkeriuose, rečiau tiesiogiai dengtuose sandėliuose. Šildymui naudojamas arba kontaktinis agregatų šildymo būdas, naudojant garo vamzdžius ir bunkeriuose dedamas šukos.

Technologiniai gamybos režimai

Svarbus technologinis žingsnis yra medžiagų dozavimas. Norint gauti tam tikros sudėties betono mišinį, prieš suleidžiant juos į maišytuvą, būtina teisingai išmatuoti (dozuoti) komponentų (rišiklių, užpildų, vandens, priedų) kiekį. Tam tikrą sudedamųjų dalių skaičių galima išmatuoti pagal tūrį arba masę arba pagal tūrį su masės korekcija. Nukrypimas nuo nurodytos konkrečios medžiagos dozės kiekio vadinamas dozavimo paklaida ir matuojamas procentais. Prietaisai ingredientų kiekiui matuoti vadinami dozatoriais. Šiuolaikinės betono gamyklos daugiausia naudoja svėrimo balionėlius, t.y. medžiagų dozavimas pagal svorį: cementas, vanduo ir priedai - 2 litrų tikslumu, smėlis ir skalda 10 kg tikslumu. Šiuo atveju cemento suvartojimas paprastai apvalinamas, o vandens suvartojimas – žemyn.

Antras svarbus technologinis žingsnis – betono mišinio maišymas. Maišymo metu medžiagos tolygiai pasiskirsto visame tūryje, cemento ir užpildo grūdeliai sudrėkinami vandeniu, todėl gaunama vienalytė masė, kurios savybės yra vienodos bet kurioje tūrio vietoje. Betono tipas ir sudėtis turi didelę įtaką maišymo reikalavimams. Kilnojamus mišinius maišyti lengviau nei kietus: riebūs mišiniai susimaišo geriau nei liesi mišiniai, stambiagrūdžiai - geriau nei smulkiagrūdžiai ar smulkiagrūdžiai.

Naudojant stambiagrūdžius mobilius mišinius su užpildu, pagamintu iš tankių uolienų, naudojami laisvo kritimo maišytuvai, kuriuose maišymas vyksta maišymo būgno sukimuisi dėl pakartotinio medžiagų kėlimo ir numetimo iš tam tikro aukščio.

Paprastai tarp betono ir užpildo nevyksta cheminė reakcija, todėl užpildai dažnai vadinami inertinėmis medžiagomis. Tačiau jie reikšmingai veikia betono struktūrą ir savybes, keičia jo poringumą, kietėjimo laiką, elgseną veikiant apkrovoms ir išorinei aplinkai. Užpildai žymiai sumažina betono deformaciją kietėjimo metu ir taip užtikrina didelių gabaritų gaminių ir konstrukcijų gamybą. Vietinės uolienos naudojamos kaip užpildai. Naudojant šį pigų užpildą sumažėja betono savikaina, nes užpildai ir vanduo sudaro 85-90%, o cementas - 10-15% betono masės. Norint sumažinti betono tankį ir pagerinti jo šilumines savybes, naudojami dirbtiniai ir porėti užpildai.

Betono ir betono mišinių savybėms reguliuoti į jų sudėtį įvedami įvairūs cheminiai priedai ir aktyvūs mineraliniai komponentai, kurie pagreitina arba sulėtina betono mišinio stingimą, daro jį plastiškesnį ir darbingesnį, pagreitina betono kietėjimą, padidina jo kietėjimą. stiprumą ir atsparumą šalčiui, bei reguliuoti paties betono deformacijas, atsirandančias jam kietėjant, o taip pat prireikus pakeisti kitas betono savybes.

Per ilgą laiką kinta akyta betono struktūra, vyksta struktūrą formuojantys, o kartais ir destruktyvūs procesai, kurių rezultatas – keičiasi medžiagos savybės. Didėjant betono amžiui, didėja jo stiprumas, tankis, atsparumas aplinkos poveikiui. Betono savybes lemia ne tik jo sudėtis ir pradinių medžiagų kokybė, bet ir betono mišinio paruošimo ir įdėjimo į konstrukciją technologija, betono kietėjimo sąlygos. Į visus šiuos veiksnius atsižvelgsime kurdami sunkiojo betono sudėtį.

Betono technologija apima keletą etapų arba technologinių etapų: žaliavų paruošimą, betono sudėties nustatymą priklausomai nuo naudojamų žaliavų ir konstrukcinių bei technologinių reikalavimų, cemento, vandens, užpildų ir kitų medžiagų dozavimą konkrečiai betono partijai. mišinys, maišymas, betono mišinio transportavimas į klojimo vietą, konstrukcijos formos ir klojinių užpildymas betono mišiniu, jo sutankinimas, vėlesnis betono kietėjimas normaliomis sąlygomis (20? C temperatūroje ir 80 oro drėgnumui). -100%).

2.4 Technologinis režimas

Technologinis režimas – tai sąlygų visuma, užtikrinanti technologinio proceso eigą reikiamomis kryptimis ir mastu su maksimalia produkto išeiga. Režimo veiksniai, būtini norint užtikrinti reikiamą mielių veiklos kryptį ir maksimalų derlių, yra šie: terpės sudėtis; maistinių druskų sudėtis ir jų kiekis maistinės terpės suvartojimo vienete; aplinkos pH ir auginimo pH; auganti temperatūra; likutinė maistinių medžiagų koncentracija košėje; terpės buvimo inokuliatoriuje laikas; oro srautas. Veiksniai, lemiantys maksimalų inokuliatoriaus produktyvumą ir proceso ekonomiškumą: mielių tiekimas inokuliatoriuje, kurį lemia naudingas skysčio tiekimas inokuliatoriuje darbinėje mielių koncentracijoje skystyje; mielių augimo laikas; valandinis redukuojančių medžiagų (RS) suvartojimas, nustatomas pagal maistinės terpės suvartojimą ir RS koncentraciją terpėje; laikas, kai terpė lieka inokuliatoriuje. Šiai veiksnių grupei priskiriamos ir minėtos radioaktyviųjų medžiagų ir druskų likutinės koncentracijos bei oro srautas.

2.4.1 Terpės sudėtis

Norint auginti mieles pramonėje, naudojamos trijų tipų hidrolizės terpės: hidrolizatas, glostymas ir skilimo bei hidrolizato mišinys. Jie tarnauja kaip pagrindinės mielių sudedamosios dalies - anglies šaltinis. Vykdydami gyvybinę veiklą, mielės sugeria anglį iš junginių, esančių hidrolizės terpėse, tokių kaip cukrus ir organinės rūgštys (daugiausia acto rūgštis). Pagrindinis skirtumas tarp šių terpių yra jose esančių maistinių medžiagų kiekis ir cukrų (SS) bei organinių rūgščių santykis. Taigi hidrolizate yra 3,0-3,5% RS ir tik 03-0,45% organinių rūgščių, tai tik apie 10/ viso cukrų ir rūgščių kiekio. Daržovėje yra 0,6-0,7% RS, apie 0,2% organinių rūgščių, t.y. jų dalis bendruose mielių anglies šaltiniuose yra iki 25%. Glostymo ir hidrolizato mišinyje šis santykis gali būti labai įvairus, priklausomai nuo to, kiek hidrolizato įpilama į gniužulą. Taip pat skiriasi nejudančių ir hidrolizuotų cukrų sudėtis. Hidrolizate yra tik pentozės cukrų, apie 20 % cukrų sudaro pentozė ir apie 80 % heksozės. Pagal maistinę vertę cukrus ir organinės rūgštys nėra lygūs. Yra žinoma, kad anglies šaltinio, kaip mikroorganizmo maistinės medžiagos, vertė priklauso nuo anglies atomų, sudarančių šios medžiagos molekulę, oksidacijos laipsnio. Šiuo požiūriu visi anglies junginiai pagal jų maistinę vertę gali būti išdėstyti taip. Anglies dioksidas, kuriame anglies atomas yra visiškai oksiduotas, praktiškai negali būti mikroorganizmų energijos šaltiniu. Mikrobai jį gali naudoti kaip statybinę medžiagą tik esant kitiems energijos šaltiniams (pavyzdžiui, fotosintezės metu). Organinės rūgštys, kuriose yra karboksilo, kur trys valentai yra prisotinti deguonimi ir tik vienas gali būti oksiduojamas. Rūgščių maistinė vertė priklauso nuo radikalo. Rūgščių, tokių kaip skruzdžių ir oksalo rūgštis, mikroorganizmai praktiškai nenaudoja.

Mielės sunaudoja acto rūgštį, tačiau biomasės išeiga mažesnė nei naudojant cukrų. Cukrus, kuriame yra pusiau oksiduotų anglies atomų, kurie yra -CH2OH, -CHOH-, =SON- grupių dalis. Tokiuose atomuose redoksinės transformacijos vyksta lengviausiai, todėl jų turinčios medžiagos mielėms turi didelę maistinę vertę. Literatūros duomenimis, biomasės (absoliučiai sausos) išeiga iš cukrų gali siekti 57-80%. Be cukrų, tai gali būti ir kitos alkoholio grupės turinčios medžiagos – glicerinas, manitolis, vyno rūgštis, citrinos rūgštys ir kt. Junginiai, turintys daug metilo (-CH 3 ir metileno (-CH 2 -) grupių, pvz. angliavandenilių (dujinių ir parafinų), aukštesnių riebalų rūgščių, kurios gali pasitarnauti kaip anglies šaltinis mikroorganizmams ir būtent mielėms, iš jų gaunama biomasės daugiau nei 100 proc medžiagos blogai tirpsta vandenyje Be to, jos negali dalyvauti ląstelės viduje be išankstinės dalinės oksidacijos. Cukrus taip pat yra nevienodas ta prasme, kad dėl amonio naudojimo terpės pH (aktyvus rūgštingumas) kinta skirtingai. auginimo terpė stipriai parūgštinta; apdorojant cukrų su amoniakiniu vandeniu, aplinka išlieka neutrali; Kai mielės naudoja acto rūgštį kartu su bet kokiu azoto šaltiniu (amonio sulfatu, amoniako vandeniu), auginimo terpė (košė) tampa šarminė. Hidrolizatas uogoje vienas nuo kito skiriasi tuo, kad juose yra skirtingas kenksmingų ir naudingų priemaišų kiekis. Barda yra geresnė ir pilnesnė aplinka. Tai paaiškinama tuo, kad nuosėdos jau praėjo per vieną biologinį cechą - alkoholio cechą, kur dalis kenksmingų hidrolizato priemaišų buvo adsorbuotos alkoholio mielėmis, dalis buvo sunaikinta, o dalis išgaravo distiliuojant alkoholį. košės stulpelis. Be to, dėl alkoholinių mielių apykaitos uogose yra nemažai biostimuliatorių. Hidrolizate jų praktiškai nėra. Cukraus tyrime yra žymiai daugiau mikroelementų, nes į šias terpes iš medienos pernešus vienodą kiekį elementų, cukraus kiekis dubenyje yra 5-6 kartus mažesnis nei hidrolizate. Visos išvardytos šių terpių savybės yra labai svarbios auginant mieles ir į jas būtina atsižvelgti rengiant režimą. Taigi, azoto šaltinio parinkimas, mineralinių priedų kiekis, mielių rasės parinkimas (visos mielės gali augti ant nusodinimo; ant hidrolizato nepridedant biostimuliatorių - tik autoauksotrofinės Capadida scottii tipo mielės, kurios pačios sintetina bios. iš neorganinių medžiagų), o auginimo būdo pasirinkimas priklauso nuo terpės rūšies (jį lemia cukraus kiekis terpėje) ir kitų veiksnių.

Mielių gamyba nuo nusodinimo būdo iš esmės pereita prie mechaninio (skaidrintuvų pagalba), todėl jo nuostoliai sumažėja iki 0,14%. 3.2 Įvairios kokybės melasos perdirbimo technologiniai režimai Šiuolaikinė mielių gamybos technologija kelia reikalavimus melasos sudėčiai, nes reikia padidinti mielių išeigą komerciniame etape iki 80-90°/o, remiantis žaliavomis ir...

Nuo 100 iki 138°C nesikeičia. Toliau kylant temperatūrai (iki 143°C), aminorūgščių lygis krenta, o tai siejama su melanoidino susidarymo reakcijos padidėjimu. 2. TECHNOLOGINĖ DALIS 2.1 Alaus gamybos technologijos aprašymas „Receptas Nr.1“, „Receptas Nr.2“ ir „Receptas Nr.3“ Alaus gamybos technologinėje schemoje galima išskirti kelis etapus (1 priedas): vanduo. Paruošimas...

Žaliavų gavimas iš šių produktų pardavimo vietų, palyginti didelės išrūgų pašarų vieneto kainos ir sunkumai, susiję su jų transportavimu. 2. Išrūgų naudojimas užsienyje Pieno atliekų naudojimas užsienyje įvairiose šalyse skiriasi. Didžiausią susidomėjimą kelia JAV, Vokietijos ir kai kurių kitų šalių atliekų naudojimo patirtis. Valstybėje...

Ši vartotojų kategorija rodo susidomėjimą tokiomis alaus rūšimis kaip dietinis ir diabetinis. Šis alus tampa vis populiaresnis. Gaminant šį alų keliami didesni reikalavimai naudojamų žaliavų kokybei ir, svarbiausia, tiksliui technologijų laikymuisi. Gamybos pagrindas – gauti didžiausią rauginių medžiagų turinčią misą, kad būtų...

Technologinis režimas – tai sąlygų visuma, užtikrinanti technologinio proceso eigą reikiamomis kryptimis ir mastu su maksimalia produkto išeiga. Režimo veiksniai, būtini norint užtikrinti reikiamą mielių veiklos kryptį ir maksimalų derlių, yra šie: terpės sudėtis; maistinių druskų sudėtis ir jų kiekis maistinės terpės suvartojimo vienete; aplinkos pH ir auginimo pH; auganti temperatūra; likutinė maistinių medžiagų koncentracija košėje; terpės buvimo inokuliatoriuje laikas; oro srautas. Veiksniai, lemiantys maksimalų inokuliatoriaus produktyvumą ir proceso ekonomiškumą: mielių tiekimas inokuliatoriuje, kurį lemia naudingas skysčio tiekimas inokuliatoriuje darbinėje mielių koncentracijoje skystyje; mielių augimo laikas; valandinis redukuojančių medžiagų (RS) suvartojimas, nustatomas pagal maistinės terpės suvartojimą ir RS koncentraciją terpėje; laikas, kai terpė lieka inokuliatoriuje. Šiai veiksnių grupei priskiriamos ir minėtos radioaktyviųjų medžiagų ir druskų likutinės koncentracijos bei oro srautas.

Aplinkos sudėtis

Norint auginti mieles pramonėje, naudojamos trijų tipų hidrolizės terpės: hidrolizatas, glostymas ir skilimo bei hidrolizato mišinys. Jie tarnauja kaip pagrindinės mielių sudedamosios dalies - anglies šaltinis. Vykdydami gyvybinę veiklą, mielės sugeria anglį iš junginių, esančių hidrolizės terpėse, tokių kaip cukrus ir organinės rūgštys (daugiausia acto rūgštis). Pagrindinis skirtumas tarp šių terpių yra jose esančių maistinių medžiagų kiekis ir cukrų (SS) bei organinių rūgščių santykis. Taigi hidrolizate yra 3,0-3,5% RS ir tik 03-0,45% organinių rūgščių, tai tik apie 10/ viso cukrų ir rūgščių kiekio. Daržovėje yra 0,6-0,7% RS, apie 0,2% organinių rūgščių, t.y. jų dalis bendruose mielių anglies šaltiniuose yra iki 25%. Glostymo ir hidrolizato mišinyje šis santykis gali būti labai įvairus, priklausomai nuo to, kiek hidrolizato įpilama į gniužulą. Taip pat skiriasi nejudančių ir hidrolizuotų cukrų sudėtis. Hidrolizate yra tik pentozės cukrų, apie 20 % cukrų sudaro pentozė ir apie 80 % heksozės. Pagal maistinę vertę cukrus ir organinės rūgštys nėra lygūs. Yra žinoma, kad anglies šaltinio, kaip mikroorganizmo maistinės medžiagos, vertė priklauso nuo anglies atomų, sudarančių šios medžiagos molekulę, oksidacijos laipsnio. Šiuo požiūriu visi anglies junginiai pagal jų maistinę vertę gali būti išdėstyti taip. Anglies dioksidas, kuriame anglies atomas yra visiškai oksiduotas, praktiškai negali būti mikroorganizmų energijos šaltiniu. Mikrobai jį gali naudoti kaip statybinę medžiagą tik esant kitiems energijos šaltiniams (pavyzdžiui, fotosintezės metu). Organinės rūgštys, kuriose yra karboksilo, kur trys valentai yra prisotinti deguonimi ir tik vienas gali būti oksiduojamas. Rūgščių maistinė vertė priklauso nuo radikalo. Rūgščių, tokių kaip skruzdžių ir oksalo rūgštis, mikroorganizmai praktiškai nenaudoja.

Mielės sunaudoja acto rūgštį, tačiau biomasės išeiga mažesnė nei naudojant cukrų. Cukrus, kuriame yra pusiau oksiduotų anglies atomų, kurie yra -CH2OH, -CHOH-, =SON- grupių dalis. Tokiuose atomuose redoksinės transformacijos vyksta lengviausiai, todėl jų turinčios medžiagos mielėms turi didelę maistinę vertę. Literatūros duomenimis, biomasės (absoliučiai sausos) išeiga iš cukrų gali siekti 57-80%. Be cukrų, tai gali būti ir kitos alkoholio grupės turinčios medžiagos – glicerinas, manitolis, vyno rūgštis, citrinos rūgštys ir kt. Junginiai, turintys daug metilo (-CH 3 ir metileno (-CH 2 -) grupių, pvz. angliavandenilių (dujinių ir parafinų), aukštesnių riebalų rūgščių, kurios gali pasitarnauti kaip anglies šaltinis mikroorganizmams ir būtent mielėms, iš jų gaunama biomasės daugiau nei 100 proc medžiagos blogai tirpsta vandenyje Be to, jos negali dalyvauti ląstelės viduje be išankstinės dalinės oksidacijos. Cukrus taip pat yra nevienodas ta prasme, kad dėl amonio naudojimo terpės pH (aktyvus rūgštingumas) kinta skirtingai. auginimo terpė stipriai parūgštinta; apdorojant cukrų su amoniakiniu vandeniu, aplinka išlieka neutrali; Kai mielės naudoja acto rūgštį kartu su bet kokiu azoto šaltiniu (amonio sulfatu, amoniako vandeniu), auginimo terpė (košė) tampa šarminė. Hidrolizatas uogoje vienas nuo kito skiriasi tuo, kad juose yra skirtingas kenksmingų ir naudingų priemaišų kiekis. Barda yra geresnė ir pilnesnė aplinka. Tai paaiškinama tuo, kad nuosėdos jau praėjo per vieną biologinį cechą - alkoholio cechą, kur dalis kenksmingų hidrolizato priemaišų buvo adsorbuotos alkoholio mielėmis, dalis buvo sunaikinta, o dalis išgaravo distiliuojant alkoholį. košės stulpelis. Be to, dėl alkoholinių mielių apykaitos uogose yra nemažai biostimuliatorių. Hidrolizate jų praktiškai nėra. Cukraus tyrime yra žymiai daugiau mikroelementų, nes į šias terpes iš medienos pernešus vienodą kiekį elementų, cukraus kiekis dubenyje yra 5-6 kartus mažesnis nei hidrolizate. Visos išvardytos šių terpių savybės yra labai svarbios auginant mieles ir į jas būtina atsižvelgti rengiant režimą. Taigi, azoto šaltinio parinkimas, mineralinių priedų kiekis, mielių rasės parinkimas (visos mielės gali augti ant nusodinimo; ant hidrolizato nepridedant biostimuliatorių - tik autoauksotrofinės Capadida scottii tipo mielės, kurios pačios sintetina bios. iš neorganinių medžiagų), o auginimo būdo pasirinkimas priklauso nuo terpės rūšies (jį lemia cukraus kiekis terpėje) ir kitų veiksnių.

Klaus instaliacijos (7.2 pav.)

vardas	Indeksas
Temperatūra reaktoriaus krosnyje, 0 C:
deginimas
dujų išleidimo angoje
Dujų temperatūra kondensatoriuje Nr.1, 0 C:
prie įėjimo
prie išėjimo
Dujų temperatūra pirmame keitiklyje, 0 C:
prie įėjimo
prie išėjimo
Dujų temperatūra kondensatoriuje Nr.2, 0 C:
prie įėjimo
prie išėjimo
Dujų temperatūra antrajame keitiklyje, 0 C:
prie įėjimo
prie išėjimo
Dujų temperatūra kondensatoriuje Nr. 3, 0 C:
prie įėjimo
prie išėjimo
Sistemos slėgis, MPa	0,02-0,03
H 2 S molinė dalis, %:
pradinėse rūgštinėse dujose	59,4
dujose po antrojo keitiklio	0,9
Sieros molinė dalis išmetamosiose dujose, %	0,068
Sieros atgavimas procese, %

siera lieka adsorbuota ant katalizatoriaus skysto pavidalo, taip perkeldama reakcijos pusiausvyrą iki visiško H 2 S ir SO 2 pavertimo siera.

„Sulfrino“ proceso schema parodyta Fig. 7.3. Įrenginį sudaro du arba trys reaktoriai, pagrįsti adsorbcijos schema.

Per katalizatoriaus sluoksnį išmetamosios dujos sudeginamos. Katalizatorius, prisotintas adsorbuotos sieros, uždarame cikle periodiškai regeneruojamas karštomis dujomis. Sierai kondensuotis regeneravimo dujos atšaldomos ir ventiliatoriumi grąžinamos į regeneracijos ciklą.

Po šio proceso H 2 S ir SO 2 koncentracija išmetamosiose dujose yra 0,20-0,25 %. Siekiant sumažinti šią koncentraciją iki 0,02-0,05%, kuriami nauji katalizatoriai.

Clauspoll 1500 procesas, sukurtas Prancūzijos naftos instituto, pagrįstas išmetamųjų dujų apdorojimu recirkuliuojančiu polietilenglikolio (PEG-400) srautu, kuriame yra ištirpusio katalizatoriaus (kalio arba natrio benzoato), užpildytoje kolonėlėje aukštesnėje temperatūroje. sieros lydymosi temperatūra - 125-130 0 C Proceso metu susidariusi siera atskiriama nuo tirpiklio išlydyta forma. Procesas reikalauja išlaikyti H 2 S:SO 2 santykį apdorojamose dujose lygų 2:1; COS ir CS 2 lieka nekonvertuoti.

Vandenilio sulfido ir sieros dioksido virsmo laipsnis siekia 80%, o tai atitinka bendrą sieros išgavimo gylį iki 98,5%. SO 2 kiekis dujose po deginimo yra 0,15%.

7.5.2. Procesai, pagrįsti sieros junginių konversija

į vieną komponentą

Šie procesai skirstomi į oksidacinius ir redukcijos procesus.

Ryžiai. 7.4. Scheminė SCOT proceso schema:

Claus oksidacinio išmetamųjų dujų valymo metodų pagrindas yra sieros junginių sudeginimas į sieros dioksidą, o vėliau jo ekstrahavimas ir pavertimas siera ar kitu cheminiu produktu. Iš šių procesų pasaulinėje praktikoje gana plačiai paplito Wellman-Lord procesas (Wellmann-Lord, JAV).

Proceso esmė yra sieros junginių sudeginimas iki sieros dioksido, po kurio jis absorbuojamas natrio sulfito tirpalu. Tada susidaręs bisulfitas regeneruojamas. Atskyrus vandenį kondensatoriuje, koncentruotas sieros dioksidas grąžinamas į Claus įrenginį.

Bendras sieros atgavimo laipsnis siekia 99,9-99,95%.

Redukcijos procesai yra pagrįsti visų sieros junginių kataliziniu redukavimu į vandenilio sulfidą ir daugiausia skiriasi jo ekstrahavimo bei tolesnio apdorojimo būdais.

Iš tokio tipo procesų labiausiai paplitęs yra SCOT procesas (pradinės raidės „Shell Claus Offgas Treating“), sukurtas Shell Development (Nyderlandai) (7.4 pav.). Claus įrenginio išmetamosios dujos sumaišomos su nevisiško metano degimo produktais (H 2 + CO) ir 300 0 C temperatūroje patenka į hidrinimo reaktorių, užpildytą aliuminio-kobalto-molibdeno katalizatoriumi. Hidrinimo produktai aušinami rekuperaciniame katile, o po to - Quench kolonėlėje, kur tuo pačiu metu atskiriamas kondensacinis vanduo. Toliau, sugerties sekcijoje, naudojant selektyvinės absorbcijos metodą iš dujų išgaunamas H 2 S, kuris grąžinamas į Claus įrenginį.

Išgrynintose dujose lieka 0,001–0,050 % vandenilio sulfido, o tai atitinka bendrą 99,8–99,9 % H 2 S ekstrahavimo laipsnį. Diizopropanolaminas, metildietanolaminas ir kiti aminai naudojami kaip absorbentai.

8 SKYRIUS

PLATIOS FRAKCIJOS APDOROJIMAS

LENGVIEJI ANGLIANDENILIAI

Didelė lengvųjų angliavandenilių frakcija (NGL) gaunama įvairiais būdais šalinant gamtines ir naftos dujas (žr. 6 skyrių), taip pat stabilizuojant dujų kondensatus (žr. 9 skyrių). Jo sudėtyje yra etano (2-8%), propano (10-15%), izobutano (8-18%), normalaus butano (20-40%) ir C5+ angliavandenilių (11-25%), taip pat sieros junginių priemaišos, įskaitant merkaptanus ir vandenilio sulfidą. NGL yra apdorojami ir atskiriami į vertingesnes siauras frakcijas ir atskirus angliavandenilius specialiuose dujų frakcionavimo įrenginiuose (GFC), kurie yra dujų ar naftos perdirbimo gamyklų dalis.

8.1. Perdirbimo galimybės

Didelė lengvųjų angliavandenilių frakcija, taip pat dujų kondensato stabilizavimo galvutė yra padalinta į dujų perdirbimo gamyklas pagal keturias pagrindines galimybes:

a) stabilaus dujų benzino (C 5+ angliavandenilių) ir kuro dujų (C 1 - C 4 angliavandenilių) gamybai;

b) stabilaus dujų benzino (C 5+ angliavandenilių), kuro dujų (C 1 - C 2 angliavandenilių) ir suskystinto propano-butano frakcijos gamybai;

c) stabilaus dujinio benzino (C 5+ angliavandenilių), kuro dujų (metano su etano priemaišomis) ir atskirų angliavandenilių (etano, propano, izobutano, normalaus butano ir kt.) gamybai;

d) atskirų angliavandenilių ir jų mišinių gamybai (apdorojant gamtinių dujų skysčius, kuriuose praktiškai nėra C 5+).

Etanas (etano frakcija) naudojamas kaip pirolizės žaliava, kaip šaltnešis moksliniuose ir technologiniuose kompleksiniuose įrenginiuose, dujų skystinimo, alyvos devaškavimo, paraksileno atskyrimo ir kt.

Propano frakcija (techninis propanas) naudojama kaip pirolizės žaliava, komunalinis ir automobilių kuras, naftos ir dujų perdirbimo įmonių aušinimo skystis, tirpiklis.

Izobutano frakcija yra žaliava alkilinimo gamykloms ir sintetinio kaučiuko gamybai.

Butano frakcija naudojama butadienui-1,3 gaminti, kaip komunalinis kuras, priedas prie variklinio benzino, siekiant padidinti sočiųjų garų slėgį.

Izopentano frakcija naudojama kaip žaliava izopreno kaučiukui gaminti ir yra didelio oktaninio skaičiaus benzino komponentas.

Pentano frakcija yra žaliava izomerizacijos, pirolizės ir amilo alkoholių gamybos procesams.

Naudojant šias lengvųjų angliavandenilių frakcijas kaip žaliavas naftos chemijos produktams, pagrindinių komponentų kiekis jose turi būti ne mažesnis kaip 96-98%.

8.2. Trumpi plačios frakcijos lengvųjų angliavandenilių valymo iš sieros junginių technologijos pagrindai

Sieros junginių (vandenilio sulfido, merkaptanų, anglies disulfido ir kt.) koncentracija suskystintose dujose ir gamtinių dujų skysčiuose, gautuose pašalinant sieros dioksidą ir stabilizuojant sieros dujų kondensatus, paprastai yra didesnė nei leistina norma, nustatyta atitinkamų GOST.

Norint gauti GOST reikalavimus atitinkančias suskystintas dujas, jos išvalomos iš sieros junginių 10% vandeniniu natrio hidroksido tirpalu.

Valymas iš vandenilio sulfido ir merkaptanų (tiolių) NaOH tirpalu vyksta pagal šias reakcijas:

H 2 S + 2NaOH → Na 2 S + 2H 2 O

H 2 S + Na 2 S → 2 NaHS (8.1)

RSH + NaOH → RSNa + H2O

Šiuo atveju anglies dioksidas taip pat išgaunamas iš dujų dėl šių reakcijų:

CO 2 + NaOH → NaHCO 3 + H 2 O

NaHCO 3 + NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O (8.2)

Suskystintų dujų valymo iš sieros junginių įrenginio technologinėje schemoje yra keturi nuosekliai sujungti etapai (8.1 pav.). Pirmajame etape vandenilio sulfidas, anglies disulfidas ir anglies sulfidas daugiausia išgaunami iš žaliavos dėl didesnio aktyvumo, palyginti su merkaptanais. Pirmos pakopos (kontaktoriaus 1) technologinis režimas yra toks: slėgis - 1,9-2,5 MPa (nustatomas pagal poreikį palaikyti dujas suskystintas), temperatūra - 50 0 C. Antroje ir trečioje pakopose (temperatūra) - 35 0 C) merkaptanai pašalinami. Ketvirtajame etape suskystintos dujos plaunamos vandeniu, kad pašalintų NaOH pėdsakus. Prisotintas NaOH tirpalas iš pirmos ir antros stadijos tiekiamas regeneracijai kaitinant naudojant druskos rūgštį. Įrenginyje pasiekiamas suskystintų dujų gryninimo laipsnis iš vandenilio sulfido ir merkaptanų atitinkamai iki 98 ir 96 %.

Išvalius nuo sieros junginių, suskystintos dujos tiekiamos į adsorbcinį džiovinimo įrenginį.

Norint beveik visiškai pašalinti merkaptanus iš suskystintų dujų ir gamtinių dujų skysčių, demerkaptanizavimas naudojamas katalizatoriams, kurių sudėtyje yra

VI grupės metalų chelatiniai junginiai natrio hidroksido tirpale (Merox procesas). Merkaptanai paverčiami disulfidais katalizinės oksidacijos būdu šarminėje terpėje, remiantis šiomis reakcijomis:

RSH + NaOH®RSNa + H2O

2RSNa + 0,5О 2 + H 2 O ® RSSR + 2NаОН (8,3)

Merox proceso srauto schema parodyta fig. 8.2. Žaliava plaunama šarminiu tirpalu 1 stulpelyje, kad pašalintų sieros vandenilį ir organines rūgštis, kad pailgėtų katalizatoriaus tarnavimo laikas, po to ji patenka į ekstraktorių 2, kur iš jo katalizatoriaus tirpalu ekstrahuojami merkaptanai. Merokso tirpalas iš 2 ekstraktoriaus tiekiamas į 4 reaktorių, kur vyksta merkaptanų katalizinė oksidacija į disulfidus, veikiant oro deguoniui, kartu regeneruojant katalizatorių. Mišinys iš 4 reaktoriaus praeina per separatorius 5 ir 6, kad atskirtų oro ir disulfidų perteklių, o po to regeneruotas Merox tirpalas grąžinamas į 2 reaktorių.

Žaliava, išvalyta iš merkaptanų, pašalinama iš įrenginio po to, kai iš jos nusėda šarmo tirpalas 3 nusodinimo rezervuare.

8.3. Rektifikacinis plačios lengvųjų angliavandenilių frakcijos atskyrimas

Norint atskirti dujų mišinius į atskirus komponentus arba angliavandenilių frakcijas, pramonėje plačiai paplito rektifikavimo metodas.

Rektifikavimas yra difuzijos procesas, skirtas atskirti komponentus, kurie skiriasi virimo taškais. Procesas vykdomas priešpriešiniu daugiapakopiu (lėkštinio tipo kolonėlės) arba nuolatiniu (supakuotos kolonos) kylančių garų ir besileidžiančių skysčių kontaktu per kolonėlę.

Naftos ir dujų perdirbimo praktikoje, be įprasto, naudojamas skaidrus distiliavimas, taip pat azeotropinis ir ekstrakcinis rektifikavimas.

Skaidrus rektifikavimas skirtas žemos virimo temperatūros angliavandenilių atskyrimui, siekiant gauti atskirus komponentus, kurių grynumas yra 95% ir didesnis (iki 99,99%).

Rektifikavimas dalyvaujant trečiajam komponentui (azeotropiniam ir ekstraktyviniam) naudojamas tuo atveju, kai atskiriami angliavandeniliai, kurių virimo temperatūra yra panaši arba identiška, arba azeotropiniai mišiniai, kurių santykinis lakumo koeficientas yra artimas vienetui arba jam lygus. Trečiasis komponentas yra būtinas atskirtų komponentų santykiniam nepastovumo koeficientui padidinti. Azeotropinės rektifikacijos metu trečiasis komponentas išeina iš kolonėlės su rektifikuotu produktu ekstrahavimo metu, jis išeina kartu su likučiais. Tada trečiojo komponento ir regeneruoto angliavandenilio mišinys atskiriamas įprastiniu distiliavimu arba kitu technologiniu procesu (pavyzdžiui, nusodinimu), po to trečiasis komponentas grąžinamas į azeotropinę arba ekstrakcinę distiliaciją.

8.3.1. Dujų frakcionavimo įrenginių klasifikacija ir technologinių schemų konstravimo principai

Dujų frakcionavimo įrenginių (GFU) technologinės schemos priklauso nuo žaliavos sudėties ir slėgio bei gaunamų produktų kokybės ir asortimento. Renkantis optimalią žaliavų atskyrimo į HFC schemą, reikia laikytis šių taisyklių:

1. Žaliava skirstoma į frakcijas, kurių rektifikaciniam atskyrimui, atsižvelgiant į šaltnešį ir pradinius būsenos termodinaminius parametrus, reikia minimalių sąnaudų šios žaliavos suspaudimui iki lygintuvo kondensacijos slėgio.

2. Siekiant didesnio aiškumo rektifikuoto produkto ir kolonėlės likučio atskyrimo, pageidautina, kad jų molinis srautas būtų maždaug vienodas (žaliavos padalijimo per pusę taisyklė).

3. Žemai verdantys komponentai, turintys reikiamą aukštą gautų produktų grynumą, technologinėje schemoje atskiriami paskutiniai.

Atsižvelgiant į šias taisykles, naudojamos šios HFC technologinės schemos (8.3 pav.): su žemyn (a), aukštyn (b) ir mišriu (c) slėgiu. Demetanizuoti gamtinių dujų skysčiai buvo tiriami kaip šių augalų žaliava. Pagal schemą a slėgis mažėja 1-2-3 stulpelių eilėje; pagal schemą b– pakyla 1-2-3 stulpelių eilėje; pagal schemą V– slėgis 2 stulpelyje yra didesnis nei 1 ir 3 stulpeliuose.

Norėdami supaprastinti technologines diagramas, parodytas pav. 8.3, jie nerodo skysčių ir garų drėkinimo, šildymo ir vėsinimo produktų ir kt.

Paprastai HFC naudoja nuo 3 iki 10 distiliavimo kolonėlių, tarpusavyje sujungtų pagal skirtingas technologines schemas. Bendras padėklų skaičius visose kolonėlėse svyruoja nuo 390 iki 720 vienetų, o dėklų skaičius izobutano ir izopentano kolonėlėse (stulpeliai turi tokį patį pavadinimą kaip ir jų rektifikacija) – nuo ​​97 iki 180 vnt. Optimali kolonų sujungimo viena su kita schema kiekvienu konkrečiu atveju nustatoma pagal minimalią gatavo produkto kainą.

Atskirų frakcijų atskyrimo į HFC sąnaudų pasiskirstymas pateiktas lentelėje. 8.1, iš kurio matyti, kad didžiausios sąnaudos atsiranda atskiriant uždaro virimo komponentus.

Ryžiai. 8.3. HFC technologinių schemų sudarymo galimybės