/7
/
Л
иг.1 Изобретение относитс к нефт но машиностроению, в частности к устройствам дл производства дорожных и строительных битумов, а также пр дукта совместного окислени битума с различными добавками и может най ти применение в промышленности кро вельных и гидроизол ционных материалов , а также в нефтеперерабатывающей промышленностиi Известно устройство дл окислени жидких углеводородов, преимуще венно битума, включающее горизонта ный корпус, барботер, расположенны в нижней части корпуса, и распределительные перегородки с переточными отверсти ми, раздел ющие корпус на секции flj. Недостатками известного устройу ства вл ютс значительный расход воздуха, увеличивающий энергозатраты устройства, и низка степень окислени битума из-за малого пути контакта его с воздухом. Цель изобретени - повышение сте пени окислени битума и снижение энергозатрат. Поставленна цель достигаетс те что в устройстве дл окислени жидких углеводородов, преимущественно битума, включающем горизонтальный корпус, барботер, расположенный в нижней части корпуса, и разделительные перегородки с переточными отверсти ми, раздел ющие корпус на секции, кажда секци снабжена дополнительной порогородкой с сегмент ным отверстием в верхней части, рас положенной около разделительной перегородки, барботер выполнен из секции и вход каждой секции подсоединен к переточному отверстию в раз делительной перегородке. Такое выполнение устройства обес печивает повышение степени окислени битума и снижение энергозатрат. На фиг.1 изображеноустройство д окислени жидких углеводородов; на фиг.2 - то же вид сверху; на фиг.З сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - се чение Б-Б на фиг;1; на фиг.5 - вари ант выполнени устройства; на фиг.6 - то же, вид сверху; на фиг.7 схема подключени устройства. Устройство включает горизонтальный корпус, смонтированный на стани не 1. Корпус разделен на две и более секции 2 посредством разделител ных перегородок 3. В нижней части корпуса .расположен барботер 4, выполненный из секций в виде трубы, диаметр которой составл ет 0,25 диаметра корпуса. Выбранное соотношение размеров обеспечивает удерживание в верхнем положении максимального количества жидкости и лишь часть ее в объеме, подаваемом насосом , уноситс с воздухом из данной секции в следующую. При соотношении диаметра барботера и диаметра корпуса , меньшем 0,25, резко возрастет сопротивление движению газожидкостной смеси, т.е. увеличиваютс энергозатраты . При соотношении диаметра барботера и диаметра корпуса, большем 0,25, уменьшитс рабочий объем секции, т.е. снизитс производительность устройства. Рассто ние от нижней образующей секции 2 71О нижней образующей барботера 4 составл ет 0,125-0,135 диаметра корпуса. В барботере 4 выполнена продольна щель 5, ширина которой в каждой секции равна ширине секции барботера 4 первой секции, умноженной на отношение давлени воздуха перед первой секцией к давлению в барботере данной секции. Выходное отверстие расположено под углом 30-45Р по отношению к вертикальной оси барботера. Конец барботера заглушен. Между секци ми 2около разделительных перегородок 3установлены перегородки 6, образующие с последними переточные камеры . В верхней части перегородки б выполнено отверстие в виде сегмента , высота и радиус которого, проведенные из центра секции 2, соответственно равны 0,3 и 0,75 радиуса секции. Расположение сегментного отверсти 7 и его размеры определ ютс , исход из требований сохранности максимального уровн жидкости в каждой секции 2 и снижени до минимума уноса окисл емой жидкости из предыдущей секции в последующую . При этом энергозатраты на перемещение жидкости и газа минимальны . В разделительной перегородке вы.полнено переточное отверстие, диаметр которого равен диаметру барботера 4 дл сообщени полости предыдущей секции с полостью барботера 4 последующей секции, присоедин емого либо непосредственно к разделительной перегородке 3, либо посредством -штуцера с фланцем, при этом на цилиндрической поверхности секции 2 имеютс штуцеры дл установки манометров 8 и термопар 9, а также штуцеры дл соединени каждой секции с маслопроводом дл ввода различных добавок, разогрева и удалени окисленного битума из устройства. Рассто ние между перегородками 3 и 6 составл ет 0,1 диаметра корпу .са. При уменьшении этого рассто ни увеличиваетс сопротивление движение газожидкостной смеси, что приводит к увеличению энергозатрат. При .; увеличении этого рассто ни уменьшаетс полезный объем каждой секции. Указанное соотношение размеров обес-печивает минимальные местные потер дав:пени при переходе из предыдущей секции в барботер последующей секции и минимально необходимую велич ну отвода окисл емой жидкости. При значительных габаритах устр ства, а также дл облегчени его ремонта и очистки корпуса, оно может иметь на торцовых поверхност х каждой секции люки-лазы, а барботер 4 каждой последующей секции вставл етс в штуцер большого диаметра этой секции и своим фланцем зажимаетс между фланцами этой и предыдущей секции. При использовании устройства в качестве приставки К кубовой или полуколонной установки, штуцер, имеющийс на задней стенке последней секции, присоедин ют к штуцеру расположенному на стенке куба или колонны, а передний штуцер первой секции и все нижние штуцеры секции присоедин ютс к тому же кубу или колонне. К штуцеру на передней сте ке первой стенки присоедин ютс та же воздухопровод дл подачи воздух в устройство. При использовании устройства в . качестве основного дл самосто тельной установки его присоедин ют например к испарителю посредством массопровода с насосом, аналогично вышеопи&анному, кроме того, газопр вод соедин ют с верхней частью испарител , который в свою очередь соединен с печью дл дожига газов сборником конденсата. Все приведенные выше соотношен размеров барботера и сегментного отверсти выбраны из основного услови - в процессе окислени в каж дой секции должно сохран тьс максимально возможное количество окис л емой жидкости, а расходуемой в каждой секции перепад давлени воз духа должен на 90-95% расходоватьс на создание, кинетической энерги скорости движени газожидкостной смеси в момент ее вылета из отверс ти барботера. При подаче битума., как исходного , так и рециркул та, через бар ботер вместе с воздухом, скорость вылета последнего из отверсти бар ботера определ емс термодинамичес ким уравнением га , Чв Ро 1 3600f, jj Ув PV, где f. - площадь поперечного сечеНИН отверсти барботера п-й секции, м; вес битума, подаваемого в барботер, кг/ч; - плотность битума, подаваемого в барботер, кг/м ; - вес воздуха, подаваемого на окисление, кг/ч; плотность воздуха при начальном давлении, кг/м; давление воздуха в п-й секции, атм; Таким образом, при введении битума с воздухом в каждую секцию устройства через барботер, к.ак следует из приведенной формулы, скорость вылета воздуха из щели барботера увеличиваетс на величину, равную, м/сек 3600 f, ТдИзмен величину, можно измен ть скорость вылета, а следовательно, скорость окислени в широких пределах без увеличени поДачи воздуха на окисление. Устройство работает следук цим образом . Внутренний объем каждой секции 2 заполн ют ЖИДКОСТЬЮ , подвергающейс окислению и нагретой до 240-250с затем в барботер 4 первой секции 2 одновременно с подаваемым насосом из сепаратора или куба битумом подают воздух под давлением 8-10 атм. При выходе из щели 5 барботера 4 часть статического напора превращаетс в кинетическую энергию движени смеси воздуха с битумом, вылетающей из щели 5 со скоростью 20-30 м/сек. Под действием кинетической энергии струи смесь жидкости, наход ща с в эоне щели 5, активно дробитс , перемешиваетс с воздухом и увлекаетс вверх, при этом жидкость омывает поверхность стенок секции, чем исключает отложение кокса на них. Схема движени жидкости показана на фиг.З и 4. . В верхней части секции Газ в основном отдел етс от жидкости и через отверстие 7 перегородкиб поступает вместе с подаваемым битумом и рециркул том в переточную камеру и затем в барботер 4 следующей секции. В барботере 4 при -потере напора смесь воздуха с битумом вновь приобретает скорость при выходе из щели, т.е. процесс повтор етс аналогично вышеописанному. Таким образом, смесь воздуха с битумом при проходе через устройство многократно подвергаетс дросселированию в щел х барботеров, интенсивному перемешиванию в зоне .барботажа с жидкостью, что отсутствует в существующих аппаратах, в том числе и в трубчатых реакторах, . При многократном барботировании воздуха на выходе из устройства остаточна концентраци кислорода в отработанном газе близка к нулю, что позвол ет значительно сниэить энерге тические затраты на окисление, за счет создани многократных зон активного окислени значительно повысить производительность устройства . При периодическом процессе окис -лени дл регулировани давлени в секци х устройства и интенсификации скорости выхода воздуха из щелей ба ботеров в любую секцию может осущес вл тьс подача окисл емой жидкости насосом из куба, колонны или испарител . При непрерывном процессе исходное сырье и рециркул т подаютс насосом в барботер первой секции вместе с воздухом, благодар чему во всех секци х количество окисл емой жидкости стабилизируетс и процесс окислени может осуществл тьс при кратности циркул ции, близкой к единице. Применение предлагаемого устройства позволит снизить расход электроэнергии в 1,5-2,0 раза, стоимость изготовлени установки, ее монтажа и уменьшить металлоемкость оборудовани .