В экстракторе периодического действия

1. Теоретическая часть

В результате селективной очистки существенно улучшаются два важнейших эксплуатационных свойства масел: стабильность против окисления и вязкостно-температурные свойства. Помимо этого очищенный продукт имеет по сравнению с сырьем, меньшие плотность, вязкость, кислотность и особенно коксуемость, более высокую температуру застывания и менее интенсивную окраску.

Сырьем процесса селективной очистки служат масляные дистилляты и деасфальтизаты, а также фракции дизельных топлив.

Селективная очистка фурфуролом может проводиться тремя методами:

- непрерывной противоточной экстракцией в колонне;

- в экстракторе периодического действия;

- непрерывной противоточной экстракцией в роторно-дисковом контакторе.

2. Аппаратура и реагенты

1. Экстрактор периодического действия. Экстрактор представ­ляет собой цилиндрический стеклянный аппарат с мешалкой, приводимой в действие электромотором. Число оборотов мешалки регулируется с помощью ЛАТРа. Для поддержания температурного режима экстрактор оборудован водяной рубашкой, соединенной с термоста­том. Коническое дно экстрактора имеет кран слива образующихся растворов.

2. Мерник для растворителя.

3. Приемники для рафинатного и экстрактного растворов. Реагентом является фурфурол – селективный растворитель светло-желтого цвета.

4. Порядок выполнения работы

Перед проведением опыта необходимо выбрать условия экстрак­ции. При выборе кратности фурфурола к сырью используют литера­турные данные или рекомендации руководителя. Обычно при очистке дистиллятного сырья массовая кратность фурфурола к сырью составляет 1,2-2,5:1, при очистке остаточного сырья 3-4:1. Темпера­тура очистки устанавливается с учетом критической температуры растворения (КТР) данного сырья и растворителя при выбранном их соотношении. Температура экстракции обычно на 10-20°С ниже КТР. Время контакта сырья с растворителем и время отстоя выбирают исходя из качества данного сырья (время контакта - 20-35мин; время отстоя - 15-30 мин).

На технико-химических весах взвешивают сырье в количестве 100-150 г. Фурфурол берут по объему, пересчитывая выбранное мас­совое количество растворителя на объемное (плотность фурфурола ρ²⁰₄=1160 кг/м³). Сырье и фурфурол загружают в экстрактор, включают обогрев и механическую мешалку. Постепенно, при непре­рывном перемешивании повышают температуру смеси в экстракторе до требуемой и продолжают перемешивание в течение выбранного времени.

По истечении времени контакта осуществляют отстой обра­зовавшихся фаз, не выключая обогрева экстрактора, также в тече­ние выбранного времени. После отстоя сливают последовательно экстрактный и рафинатный растворы через нижний спусковой кран во взвешенную колбу иопределяют массу растворов.

От рафинатного и экстрактного растворов отгоняют раствори­тель (сначала при атмосферном давлении, затем под вакуумом в токе инертного газа при температуре 160-200°С). После регенера­ции растворителя взвешивают рафинат и экстракт и составляют материальные балансы процесса до сырью и по растворам. Сырье и рафинат анализируют.

5. Составление отчета

Отчет должен содержать краткое описание работы, условия опыта (кратность растворителя к сырью, температура экстракции, время контакта и отстоя), материальные балансы процесса по сырью и растворам, характеристику сырья и рафината.

Контрольные вопросы

1. Назначение процесса селективной очистки масляных фракций.

2. Избирательные растворители, применяемые для селективной счистки. Их свойства, недостатки и преимущества.

3. Понятие об избирательной и растворяющей способности се­лективных растворителей. Пути регулирования этих показателей.

4. Критическая температура растворения – определение. Связь с качеством сырья и растворителя.

5. Зависимость кратности растворителя от качества сырья.

6. Изменение качества продуктов в процессе селективной очистки.