Вивчення впливу ультразвуку на очищення парафінів глинистими адсорбентами

Вивчення впливу ультразвуку на очищення парафінів глинистими адсорбентами

Відомо, застосування ультразвукових коливань призводить до розвитку процесу кавітації, тобто. до утворення рідини (парафіні) мікроскопічних розривів (порожнин), які захлопуються у фазі стиснення, викликаючи при цьому місцевий імпульсний тиск, що досягають сотень і тисяч атмосфер. Ці короткочасні потужні гідравлічні удари призводять навіть до руйнування поверхні твердих тіл, їх диспергування тощо. Отже, використання такого ефекту інтенсифікації процесу адсорбційної очистки, наприклад, парафінів порошкоподібними адсорбентами, з погляду має як науковий, а й практичний інтерес. Розплавлені парафіни в промисловості очищають контактним методом з використанням полярних та неполярних адсорбентів. Ці адсорбенти мають різні розміри пір та їх обсяги, які у присутності ультразвукової кавітації заповнюються інтенсивніше, ніж при звичайному перемішуванні фаз.

Нами на лабораторній установці, з ультразвуковим випромінювачем, проведено дослідження процесу очищення парафінів, отриманих з Ферганського НПЗ. Досліди проводили при температурі 80-90 про З протягом 1 години і в присутності 4-% адсорбенту від загальної маси парафіну. При цьому частота ультразвукового впливу підтримувалося при 25 кГц. Отримані результати наведено в табл 2.

Показники процесу адсорбційного очищення парафінів звичайним перемішуванням та ультразвуковим впливом

У лабораторних умовах вивчено вплив ультразвукового на швидкість поділу (фільтрації) парафіну від адсорбенту. Отримані результати представлені у табл.3.

Зміна швидкості фільтрації парафіну звичайним і пропонованим способами

Як очевидно з табл. 3 незалежно від виду використовуваного адсорбенту при використанні ультразвукового впливу швидкість фільтрації парафіну прискорюється. Це сприятливо впливає і якість одержуваного фільтрату, тобто. очищеного парафіну.

Якості парафінів, що випускаються, і розширенню їх асортименту сьогодні приділяється велика увага, оскільки сильно підвищився попит на даний вид товарів. Одним із "вузьких" місць у виробництві парафінів (установка №43) вважається процес їх очищення за допомогою активованих адсорбентів. В останні роки на Ферганському НПЗ для очищення мінеральних олій та парафінів стали використовувати місцеві активовані глини різної якості.

Якісні показники парафінів, отриманих з накладенням ультразвукового впливу та без нього.

У таблиці 4 наведено результати впливу ультразвуку при частоті 20 кГц на якісні показники парафіну. Відомо, що низькочастотні ультразвукові коливання становлять понад 16 кГц, а високочастотні – до 10 Гц.

Як видно з табл.4 застосування ультразвукового впливу на процес адсорбційної очищення парафінів сприятливо впливає на підвищення їх якості, причому, незалежно від виду глинистих адсорбентів спостерігається підвищення глибини очищення парафінів. Таким чином, проведені дослідження показують перспективність запропонованого способу інтенсифікації в процесі адсорбційної очистки парафінів різної якості.

Механізм ультразвукового впливу на розплавлений парафін при його очищенні композиціями адсорбентів

В даний час технічні можливості ультразвуку далеко не вичерпані. Роботи вітчизняних тазарубіжних вчених підтверджують перспективність використання його для інтенсифікації технологічних процесів, заснованих на масопереносі рідких середовищ у капілярно-пористих тілах. Відомо роль ультразвукових коливань в утворенні стійких водяних емульсій, суспензій та ін Коли інтенсивна ультразвукова хвиля проходить через рідину, в останній утворюються послідовно області стиснення і розрядження. В окремих ділянках виникають газові або пароканоплені бульбашки і порожні порожнини, розміри яких коливаються від субмікроскопічних до порівняно значних, а час їх існування дуже короткий, то знову ж таки порівняно тривалий. У термінах гідродинаміки це явище називають кавітацією. Нами для інтенсифікації процесу контактного очищення парафінів композицією адсорбентів було змонтовано ультразвукову установку на базі генератора УЗГ-10М, яка має наступні характеристики: споживана потужність-до 18 кВт, коливальна-до 9 кВт, межі регулювання ультразвукової частоти 18-24. У комплекті даної установки є: магнітострикційний перетворювач марки ПМС-6 з ультразвуковою потужністю 2,5 кВт (з коефіцієнтом корисної дії, що дорівнює 45%) та інші гідродинамічні випромінювачі. Отримані результати представлені у табл.5.

Зміна питомої поверхні місцевих адсорбентів при очищенні парафінів залежно від впливу ультразвуку при частоті 21 кГц і без нього

Зміна показників якості очищених парафінів залежно від ультразвукової частоти впливу