Тапсырма: Қондырғының материалдық баланстары бойынша негізгі өлшемдерді есептеу 5. ЗЕРТХАНАЛЫҚ САБАҚТАР

Айдау (дистилляция) — жеңіл компоненттерге қаныққан сұйықтықтың булануы мен будың конденсациялануына негізделген бұл бөлудің физикалық әдісі. «Ди­стилляция» термині «тамшыларға бөліну» немесе «тамшылар болып ағу» деген мағынаны білдіреді. Айдау тарихына 3500 жыл шамасында болды. Баяғы заманда айдаудың көмегімен эфир және қызғылт майларды, теңіз суларынан дистилденген суларды алуға, сусындар мен микстуралар дайындауға айдауды пайдаланды. Қазіргі заманғы мұнайөңдеу кубтан ашық түсті керосинді алу үшін айдауан бастаған. Мұнайды айдау үшін кубты батарея мен құбырлы қондырғылар Ресейде XIX ғасырдың екінші жартысында шығарылған. Бұл салада қызмет еткен инженер В. С. Шуховтың еңбегі зор.

Айдауды периодты және үздіксіз жүргізуге болады. Периодты айдауда аппараттың ішіндегі сұйықтық бөлшектеніп немесе толығымен айдалады. Бұл процесте булы және сұйық фазаның құрамы үздіксіз өзгеріп отырады, сонымен қатар буды алу температурасы да өзгереді. Үздіксіз айдау кезінде өнімді айдау аппаратына үздіксіз салып отырады. Осында булы және сұйық фазаның бөлінуі бір рет жүреді, сондықтан бұл процес бір ретті айдау және бір ретті булану деп аталады. Бұл процесте пайда болған булы фаза сұйықтық қоспасымен берілген соңғы температураға дейін тепе теңдік жағдайда болады. Осы температураға жеткеннен кейін фазалар бөлінеді. Айдау арқылы қайнау температуралары 50°С айырмашылықтары бар компоненттер қоспаларын белгілі бір температураға бөлуг болады.

Ректификация — сұйық және бу фазаларының бірнше рет қарама қарсы байланысуына негізделген бөлінудің физикалық әдісі. Мұнда бу фазасы төмен температурада қайнайтын компоненттермен қанықса, ал сұйық фаза жоғары температурада қайнайтын фазамен қанығады. Ректификация айдау сияқты үздіксіз немесе периодты түрде болады. Ректификация арқылы қайнау температуралары 0,5°С айырмашылығы бар компоненттер қоспаларын айыруға болады.

Әдіс негізі мұнайды (мұнайөнімін) атмосфералық және вакуумды қысымда периодты түрде ректификациялауға негізделген. Бұл әдіс мұнай мен мен мұнайөнімдерінің нақты қайнау температуралары арқылы фракциялық құрамын анықтауға (ИТК), жеке фракциялардың потенциальдық мөлшерін анықтауға, құрамы мен қасиетін зерттеу үшін қажетті мұнай фракцияларын алуға мүмкіндік берді.

Мұнайды ректификациялау үшін АРН-2 аппаратының негізгі түйіні (79-сурет) ректификациялық болат саптама (насадка) диаметрі 50 және биіктігі 1016 мм. Саптама ретінде спираль тәрізді нихромды сым қолданылады. Колоннаның айыру шамасы 20 теориалық тарелкаларға сәйкес келеді. АРН-2 аппараты 1,9 және 3,0 л құйылатын екі айдау кубына немесе ыдысқа ие .

Атмосфералық айдау. Процесс алдында АРН-2 аппаратының барлық крандарын вакуумды майлау майымен майлайды. Манифольд крандарын келесідей жағдайға келтіреді (сурет.1): кран А – 1, 2, 4; кран Б – 5, 7; кран В ашады, кран Г жабады, кран Ж және кран-қысқыш З ашады. Температурасы 25°С аспайтын ақпа суды 5 тоңазытқышқа береді. 3 қабылдағышқа мұзды салады.

78-Сурет. Мұнайды айдайтын АРН-2 аппараты

1 – буферлік сыйымдылық; 2 – манифольд; 3 – қабылдағыштар; 4, 6, 19, 20, 21 – термопаралар; 5 – қарама қарсы тоңазытқыш; 7 – конденсатор; 8, 17 – накидные гайки; 9 – ректификациялық колонна; 10, 15 – аулағыштар; 11-12 – сынапты вакуумметрлер; 13 – дифференциальді манометр; 14 – ва­куум-насос; 15 – трубка; 18 – тор; 22 – куб; 23 – пеш; А – үшжолды кран; Б – жарты айды кран; В, Г, Д, Ж, Е – екі жолды крандар; З – кран-қысқыш.
23 салбыраңқы электропеште 22 кубты 9 ректификациялық колоннадан ажыратамыз. Сосын құрамында 0,5% суы бар мұнайды (мұнайөнімін) 1,9 немесе 3,0 л болатын мөлшерде алдын ала өлшенген кубқа құйып оны қайта өлшейді. Кубты ректификациялық колоннамен жалғастырады. 16 трубканы 13 дифференциальді манометрмен жалғастырады. Термопараның қалтасына 21 термопараны орналастырады. Жылудың шығынын азайту үшін колоннаның кубпен және колоннаның конденсатормен жалғанған жерін шыны немесе асбестті матамен жабады.

Д краны айдауға дейін жабық. Аппаратты электроторға қосады, автоматты түрде электропешті көтереді. Потенциометрді және пеш пен колоннаның түбін қыздыруды бастайды. Жоғары шайырлы мұнайларды айдағанда және шикізаттың бір келкі қыздырылуы үшін пештің қабырғаларының ысытуын пайдаланамыз. 30-40 мин соң пештің қабырғаларының қаздырылуын тоқтатамыз.