Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лабораторна робота №2. Адсорбційна очистка олив





Адсорбційна очистка олив

2.1 Мета і задачі роботи

Мета: засвоєння і поглиблення теоретичного матеріалу з адсорбції; набуття експериментальних навичок проведення процесу адсорбції на лабораторній установці.

В результаті виконання лабораторної роботи студент повинен

знати:

- призначення і суть процесу адсорбції, використання його в нафтогазовій і нафтогазопереробній промисловостях;

- вплив параметрів на адсорбцію газів і рідин;

- роботу системи адсорбер-десорбер періодичної і безперервної дії;

вміти:

- правильно вибирати параметри для одержання продуктів необхідної якості та в заданій кількості;

- оцінювати результати проведення процесу на лабораторній установці;

- виконувати розрахунки стадій адсорбції, десорбції та регенерації адсорбенту.

 

2.2 Теоретичні основи

 

2.2.1 Призначення і суть процесу

Процес адсорбції служить для розділення суміші рідин або газів на окремі компоненти. Прикладом використання процесу адсорбції є: покращення кольору і зниження коксуємості олив шляхом вилучення з них смол і поліциклічних ароматичних вуглеводнів; підвищення октанового числа бензинів шляхом вилучення з них н-парафінових вуглеводнів; зниження температури застигання дизельних палив шляхом вилучення з них високоплавких парафінових вуглеводнів; осушення і очищення природного газу від кислих сполук; розділення вуглеводневих газів на компоненти; визначення складу газів і рідин методом хроматографії.

Суть процесу адсорбції полягає в тому, що суміш газів або рідин, які необхідно розділити пропускають через шар адсорбенту – високопористу тверду речовину. В якості адсорбенту можуть бути використані наступні речовини: активоване дерев’яне вугілля, деякі сорти глин, активований оксид алюмінію, аморфні синтетичні алюмосилікати, кристалічні синтетичні алюмосилікати – цеоліти. Адсорбенти завдяки високої пористості мають велику питому поверхню.

Розглянемо для прикладу суть адсорбції на алюмосилікаті. Він складається в основному з молекул Al2O3, SiO2 та H2O. На рис.2.1 наведені адсорбційна колонка і гранули адсорбенту для пояснення механізму адсорбції. Якщо розглядати молекули Al2O3 чи SiO2, то вони є нейтральні, так як позитивні заряди катіонів компенсуються зарядом аніонів О-2. Але заряди катіонів Al+3 і Si+4, які лежать безпосередньо на поверхні адсорбенту, не повністю компенсуються аніонами О-2, які знаходять в масі адсорбенту. Тому навколо поверхні адсорбенту утворюється слабке електричне поле. Під впливом електричного поля в молекулах компоненту, який вилучається з суміші, при проходженні через адсорбент виникає дипольний момент, тобто одна частина молекули заряджається позитивно, а друга – негативно.

Катіони Al+3 і Si+4 притягують до себе негативно заряджені кінці молекул компоненту, який вилучається, і утворюють з ними комплексні сполуки. Це приєднання молекул одного із компонентів суміші до поверхні адсорбенту і називається процесом адсорбції. Молекули інших компонентів суміші не поляризуються і за цією причиною проходять через шар адсорбенту, не поглинаючись.

Чим більший дипольний момент у молекул компоненту, що знаходиться в суміші, тим краще проходить його адсорбція. Крім цього, на процес адсорбції впливають діаметр пор адсорбенту і розмір молекул компоненту, що адсорбується. Якщо діаметр пор адсорбенту малий, а розмір молекул, що адсорбуються, великий, то молекули не зможуть заходити в пори і адсорбція погіршується. Найбільшою здатністю до адсорбції володіють асфальто-смолисті речовини(АСР), потім у порядку зменшення – поліциклічні ароматичні, моноциклічні ароматичні, нафтенові та парафінові вуглеводні.

Для десорбції молекул компоненту з поверхні адсорбенту на практиці використовують наступні методи:

- нагрівання всієї маси адсорбенту;

- продування адсорбенту водяною парою;

- промивання адсорбенту рідиною, яка має більшу адсорбційну здатність порівняно з речовиною, що знаходиться на поверхні адсорбенту.

1 – гранула адсорбенту; 2 – катіони алюмінію і кремнію на поверхні гранули адсорбенту; 3 – молекула компоненту, який вилучається; 4 – молекула компоненту, який не вилучається; 5 – аніони кисню

 

Рисунок 2.1 – До пояснення механізму адсорбції

 

2.2.2 Параметри, які впливають на адсорбцію

На процес адсорбції впливають наступні параметри: температура, тиск(для газової суміші), питома витрата адсорбенту, якість адсорбенту і властивості суміші.

Процес адсорбції – екзотермічний, тобто проходить з виділенням теплоти. Збільшення температури призводить до зростання хаотичного руху молекул і зменшення швидкості адсорбції. Проте, збільшення температури до певної межі при розділення суміші рідин покращує процес адсорбції. Це пояснюється тим, що при зростанні температури знижується в’язкість суміші і полегшується рух молекул компоненту, що вилучається, із суміші до поверхні адсорбенту. При подальшому збільшення температури починає зростати швидкість коливання молекул у порах адсорбенту і їх відрив від поверхні адсорбенту, тобто починається зворотній процес – десорбція. Температура при адсорбції регулюється кількістю холодоагенту.

При збільшенні питомої витрати адсорбенту швидкість адсорбції зростає, так як більша кількість молекул компоненту, що поглинається, контактує з поверхнею адсорбенту. Але при великій витраті адсорбенту зростають експлуатаційні затрати, зв’язані з регенерацією адсорбенту і його охолодженням перед стадією адсорбції. Питома витрата адсорбенту регулюється кількістю суміші, що подається в адсорбер.

Підвищення тиску в процесі адсорбції компоненту з газової суміші, аналогічно до абсорбції, прискорює адсорбцію, так як покращується дифузія молекул компоненту до поверхні адсорбенту. Тиск при адсорбції регулюється автоматично клапаном, який встановлюється на лінії виводу з апарату непоглинутих компонентів. При розділенні суміші рідин, тиск на процес адсорбції не впливає.

При збільшення пористості адсорбенту і адсорбційної здатності одного із компонентів суміші, зростає швидкість адсорбції.

 

2.3 Опис лабораторної установки

Схема лабораторної установки наведена на рис.2.2. Вона складається з скляної колонки 1 з електрообігрівом. В колонці знаходиться шар адсорбенту 2. Швидкість проходження оливи через адсорбент регулюється краном 3. Олива стікає в колбу 4. Температура оливи в колонці заміряється термометром 5.

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 695. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...


Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...


Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...

Тема 5. Анализ количественного и качественного состава персонала Персонал является одним из важнейших факторов в организации. Его состояние и эффективное использование прямо влияет на конечные результаты хозяйственной деятельности организации.

Билет №7 (1 вопрос) Язык как средство общения и форма существования национальной культуры. Русский литературный язык как нормированная и обработанная форма общенародного языка Важнейшая функция языка - коммуникативная функция, т.е. функция общения Язык представлен в двух своих разновидностях...

Именные части речи, их общие и отличительные признаки Именные части речи в русском языке — это имя существительное, имя прилагательное, имя числительное, местоимение...

Интуитивное мышление Мышление — это пси­хический процесс, обеспечивающий познание сущности предме­тов и явлений и самого субъекта...

Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия