Расчет электродегидратора
В основе расчета элетродегидратора лежит выражение определяющее скорость движения капель в электрическом поле
, где
x - электрическая постоянная определяющая заряд движущейся капли; Е – градиент электрического поля, В/м; Dп – диэлектрическая проницаемость среды; n - кинематическая вязкость, м2/с.
Для лучшего отстаивания нефти в эмульсию нефть-вода добавляют деэмульгатор, который способствует более быстрому укрупнению капель и, тем самым ускоряет процесс отстаивания. На УПН «Быстринскнефть» используется дипроксамин, как импортного, так и российского производства. Количество ПАВ рассчитывают по следующей формуле [8, с. 148]
, где
Предельную концентрацию молекул ПАВ определяют на основе уравнения Лэнгмюра [8, с. 117]
, где
с0 – начальная концентрация осаждаемого вещества (вода); a - постоянная Лэнгмюра.
Величину Г находят по уравнению Гиббса [8, с. 86]
, где
R – удельная газовая постоянная, Дж/(кг×К); Т – температура; Ds/Dс – градиент изменения поверхностного натяжения на изменение концентрации реагента.
Постоянная Лэнгмюра a, определяется по изотерме поверхностного натяжения (пример расчета изотермы даны в работе [8, с. 84]) или по формуле
, где
d - толщина поверхностного слоя, м; W – работа адсорбции, Дж/кг; R0 – удельная газовая постоянная; Т – температура.
Величину Гm можно найти по формуле
, где
Sm – поперечное сечение частицы ПАВ, м2.
Коэффициент распределения вещества равен
, где
N0 – мольная доля ПАВ; Nв – мольная доля воды.
Сведения о коэффициенте kp можно найти в работе [8, с. 26]
Следующие величины обозначают
Sl – поперечное сечение капель эмульсии, м2; cl – предельная концентрация эмульсии; Vнепр – объем в котором идет непрерывный процесс деэмулгирования; Vдист – объем дисперсной среды.
Процесс электрообезвоживания и обессоливания существует уже не один десяток лет, и все основные аппараты стандартизованы. Если еще учесть то, что в имеющейся литературе отсутсвуют данные по расчету различных коэффициентов, необходимых для расчета электродегидратора. Условно принимаем элетродегидратор, как стандартизованный аппарат.
В таб. 9 приведены характеристики дегидраторов горизонтального тип в основном используемы в России.
Характеристики горизонтальных электродегидраторов. Таблица 9
|
Показатель | ||||
|
Емкость, м3 |
80 |
100 |
160 |
190 |
|
Диаметр, м |
3 |
3 |
3,4 |
3,4 |
|
Длина, м |
11,6 |
14,2 |
17,6 |
21,0 |
|
Производительность, кг/ч |
68500 |
91300 |
114100 |
350700 |
Для обоснования выбора именно горизонтального электродегидратора приведена таб. 10. и таб. 11. Можно с уверенностью сказать, что горизонтальный дегидратор легче и дешевле стоит, а по производительности не отстает от своих конкурентов.
Сравнительные показатели работы ЭГ. Таблица 10
|
Показатель |
Вертикальный |
Шаровой |
Горизонтальный |
Горизонтальный-цилиндрический |
|
Сечение в месте установки электрода, м2 |
8,14 |
98 |
33,2 |
33,2 |
|
Площадь электродов, м2 |
6,6 |
31,2 |
29,8 |
19,6 |
|
Для сечения аппарата зона электродов, % |
81,0 |
52,5 |
90,0 |
59,0 |
|
Время пребывания, с: | ||||
|
в межэлектродном пространстве |
0,023 |
0,008 |
0,084 |
0,023 |
|
в аппарате |
0,163 |
- |
0,013 |
0,013 |
|
Скорость подачи нефти, м/ч |
- |
10-15 |
3-3,4 |
3-3,4 |
Смотрите также
Особенности кинетики реакций на поверхности гетерогенных катализаторов
Рассмотрим подробнее применение закона действия масс
для реакций на поверхности. Для описания скорости элементарной стадии
используют закон действия поверхностей. Если процесс определяется с ...
Полимерные оптические волокна
...
Химия платины и ее соединений
Платина – один из самых ценных благородных
металлов, обладающий рядом важных свойств, благодаря которым используется не
только в ювелирной промышленности, но и во многих отраслях ...