Главная --> Справочник терминов


Переработке природных 1.1. Обзор технологических методов и оборудования, применяемых при переработке полимеров ... 12

1.1. Обзор технологических методов и оборудования, применяемых при переработке полимеров

вания и т. п. По мере превращения науки о переработке полимеров в хорошо определенную и хорошо изученную инженерную дисциплину необходимо пересмотреть этот ставший классическим подход к анализу процессов переработки, поскольку принятый метод раздельного описания упомянутых технологических процессов приводит к неоправданным сложностям и повторениям при изучении инженерной технологии полимеров. Тщательно разработанный метод анализа должен выявить внутреннюю структуру и физическую общность существующих процессов. Это позволило бы: 1) четко сформулировать универсальные элементарные стадии, на которые можно разложить все технологические процессы; 2) создавать новые технологические процессы, различным образом комбинируя элементарные стадии.

Выделение всех операций, связанных с перемещением сыпучих твердых материалов, в отдельную элементарную стадию оказывается вполне оправдано, если принять во внимание специфические особенности поведения сыпучих систем, образованных твердыми частицами полимера. Для грамотного проектирования заводов по переработке полимеров и конструирования перерабатывающего оборудования необходимо хорошо разбираться в вопросах, связанных с процессами

На практике очень трудно избежать формирования структур при любых процессах переработки, за исключением таких сравнительно медленных процессов, как формование разливом и компрессионное прессование. Часто, однако, формирование структур в процессах переработки носит случайный характер, плохо поддающийся объяснению, и кажется неизбежным злом (особенно в тех случаях, когда оно проявляется в потере стабильности размеров). С другой стороны, в переработке полимеров существуют классические примеры целенаправленного формирования структур: при производстве ориентированного волокна (экструзия с последующей вытяжкой) и при получении пленок с одно- и двухосной ориентацией методом экструзии или при изготовлении пленок методом полива на барабан с целью формирования структур, придающих пленке необходимые механические и оптические свойства.

Формирование структур используется не только при переработке полимеров. Этот технологический прием давно применяется в металлургии. В качестве примера можно привести создание широкого диапазона различных свойств у стали путем термообработки.

Применение зародышеобразователей при переработке полимеров целесообразно потому, что с их помощью удается управлять распределением размеров сферолитов в формуемых изделиях. Выше уже отмечалось, что при охлаждении всех видов полимерных изделий, за исключением очень тонких пленок, поверхностные слои остывают

Наука, изучающая закономерности трения, износа и смазки, называется трибологией [8]. Закономерности сухого трения играют значительную роль в переработке полимеров. Большинство процес-

В этой книге принято соглашение о направлении действия сил, следующее из анализа переноса количества движения, использованное ранее Бердом с соавторами [1 ]. Как уже отмечалось во вводных замечаниях к этой главе, при переработке полимеров одновременно происходит теплоперенос, перенос количества движения, а иногда и массоперенос. Как будет показано ниже, такое соглашение о знаках соответствует физической симметрии различных транспортных явлений.

Как правило, при переработке полимеров наблюдаются течения ползучести, в которых вязкие силы гораздо больше инерционных. Классическими примерами таких течений являются течения, рассматриваемые в гидродинамической теории смазки, течения Хила — Шоу и обтекание погруженных тел очень вязкими жидкостями. В этом случае уравнение движения имеет следующий вид:

Теория рассматривает гидродинамическое поведение тонких пленок жидкости толщиной от долей микрометра до десятков микрометров. В пленках в результате относительного движения ограничивающих жидкость поверхностей могут возникать значительные давления (порядка миллионов ньютонов на квадратный метр). При переработке полимеров толщина «пленок», как правило, на несколько порядков больше, но применение для расчета этих процессов допущений, лежащих в основе теории смазки, достаточно обосновано, поскольку вязкость полимерных расплавов на несколько порядков выше вязкости смазочных масел. Вот почему следует кратко рассмотреть основы гидродинамики смазки [17].

давление абсорбции; в переработке природных газов оно определяется давлением магистрального газопровода;

2. Какие типы адсорбентов применяются при переработке природных газов?

Абсорбционные методы, вначале применявшиеся для переработки нефтяных газов, в применении к переработке природных газов были существенно модифицированы. В ластоящее время наряду с обычной масляной абсорбцией применяются:

В переработке природных газов этот процесс получил наибольшее развитие в 50-е годы. Классическая схема масляной абсорбции включает абсорбер, абсорбционно-отпарную колонну (ЛОК), десорбер (рис. 52).

4. Почему при переработке природных газов возникли различные моди-cj икации маслоабсорбционного процесса? В каких условиях они применяются?

Для переработки газа с содержанием С3+цысшиё не более 70— 75 г/м3 применяют схемы НТК, где единственным источником хо лода служат турбодетандерные установки, обеспечивающие глубокое извлечение целевых компонентов: этана, пропана и более тяжелых углеводородов. При переработке природных газов детан-дерные установки используют пластовую энергию газа, при переработке нефтяного газа его предварительно компримируют для создания перед детандером необходимого давления. Часто в схемах с внутренним холодильным циклом наряду с детандированием частично отбензиненного газа применяют дросселирование жидких потоков.

На отечественных ГПЗ давление в абсорбционных аппаратах установок НТА составляет обычно при переработке нефтяных (попутных) газов не более 4 МПа, при переработке природных газов — до 5,5 МПа. При выборе рабочего давления в абсорбционных системах ГПЗ принимают во внимание давление поступающего на завод газа, рабочее давление, при котором достигается оптимальное извлечение товарной продукции; давление в магистральном газопроводе, предназначенном для транспортирования очищенного газа потребителям. В СССР начальное давление в магистральных газопроводах составляет 5,4 или 7,4 МПа. Поэтому в абсорбционных аппаратах установок НТА можно в принципе поддерживать примерно такое же давление, как в магистральном газопроводе. Однако повышение давления в абсорбере имеет свои недостатки, и в частности приводит к увеличению извлечения легких нежелательных углеводородов, в результате чего количество газа в абсорбционно-отпарной колонне возрастает, что может привести к увеличению потерь пропана и более тяжелых углеводородов с сухим газом АОК.

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ХОЛОДА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ

Примеры применения холода при переработке природных газов... 188

Только немногие отрасли промышленности перерабатыват высокомолекулярные природные материалы без применения каких-либо химико-технологических процессов, методами чисто механической технологии. Такова, например, деревообделочная промышленность. Гораздо многочисленнее отрасли промышленности, где при переработке природных высокомолекулярных материалов сочетаются процессы меха-чической и химической технологии. При этом, например, в производстве хлопчатобумажных, шерстяных и льняных текстильных волокон, натурального шелка, в меховой и кожевенной промышленности преобладают процессы механической технологии, однако для выпуска готового изделия необходимо проведение и таких важных химико-технологических процессов, как крашение волокон, тканей, меха, окраска и дубление кожи и т. д. В целлюлозно-бумажной промышленности, частично в резиновой (на основе натурального каучука), в производстве эфиро-целлюлозных пластических масс, кинопленки, искусственного волокна, наоборот, преобладают химико-технологические процессы обработки.

Для переработки газа с содержанием С3+1!ЫСШИе не более 70— 75 г/м3 применяют схемы НТК, где единственным источником холода служат турбодетандерные установки, обеспечивающие глубокое извлечение целевых компонентов: этана, пропана и более тяжелых углеводородов. При переработке природных газов детан-дерные установки используют пластовую энергию газа, при переработке нефтяного газа его предварительно компримируют для создания перед детандером необходимого давления. Часто в схемах с внутренним холодильным циклом наряду с детандированием частично отбензиненного газа применяют дросселирование жидких потоков.




Повторной кристаллизации Повторной ректификации Переработке древесины Поучительно рассмотреть Позволяет экономить Позволяет фиксировать Переработке крахмалистого Получения соответствующих Позволяет непосредственно

-