A szuperkritikus extrakció a szénipari
olaj és gáz feldolgozási technológia. 2. rész
Modern üzemanyag és energia válságra keresést alter-natív eljárások az ésszerű hagyományos energiaforrások. Szén elsősorban felhasznált üzemanyag és nyersanyagként megszerzésének betétek szénhidrogének. A szuperkritikus extrakciós eljárás alapján folyékony tüzelőanyagok szén az a jelenség, hirtelen megnőtt a fly-becsület nehéz komponenseket tartalmazza az utóbbi. Ez az első alkalom ezen munkálatokat végeztünk Angliában.
A rendellenesen magas oldhatóság illékonyságú szerves ko-egysége (nehéz molekulák) tartalmazott a szén meredeken emelkedik. Le tuchest szilárd test lehet növelni 104 alkalommal bizonyos körülmények között. Például, az extrakciós eljárásban etilén 150 ° C hőmérsékleten, és a relatív nyomás az alsó-com koncentráció n-yodohlorbenzola eléri 10-2g / l, a nyomás megnövekedett-niem 10 MPa - 50 g / l, mivel szuperkritikus-niem tartalmazó (tk = 9 90C; pk = 5,05 MPa) etilén.
A szuperkritikus extrakció hasznos kinyerésére folyékony képződmények, mivel ezek kialakítása a szén fölé melegítjük 4000C,
így elkerülve a nemkívánatos bomlási reakciók. Ebben az esetben, a nehéz molekulákat polimerizálunk különböző vegyületek. Az általánosan használt oldószereket gázok, amelyeknek a kritikus hőmérséklet közel a bomlási hőmérséklete a szén.
Az extrakciós eljárás ezeket a gázokat a szén a következő lépéseket tartalmazza: penetráció pro-dioxid (szuperkritikus állapotban) a mikropórusok a szén; depolarizáció-merizatsii hosszú molekulák és feloldjuk a kapott terméket egy gáz; idő-diszkontinuitás molekuláris közötti kapcsolat strukturális szén csoportok; diff kivonatot diffúziós rendszer a mikropórusok; elválasztása az extraktum az oldószertől (gáz) lerakódás-em vagy kondenzációs csökkenő nyomáson.
A fontos paraméterek a kiválasztott oldószer extrakciójához szénhidrogének a szén, a alakja és mérete a molekulák. Így, a benzol és a tetralin tartják viszonylag hatékony oldószereket, bár az átmérője a molekulák meghaladhatja az átmérője szén mikropórusok. Ebben a folyamatban, fontos mechanizmusa a gáz áramlása a szuperkritikus szén-szerkezetet. Amikor hozzáadunk egy ilyen oldószer kis mennyiségű poláris oldószerben, például alkoholban, hogy aromás vagy paraffin uglero do, extrakciós sebesség növekszik élesen. A poláros oldószer Otley-Chie a nempoláros jelentős hatással van a szén depolimerizáció. Például, a glicerin nem extraháljuk dehidratált etilén- vagy propán, de hatékonyan nyernek vissza ammóniával poláros.
A szén kitermelés néha tanácsos használni, mint az oldószer gázkeverék. Az extrakció hőmérséklete jellegétől függ a szén. Az extrakciós nyomás emelkedése nyitott pórusokat növeli MSE-növekedés és diffúziós az oldószer ki az oldott molekulák a szén.
Hatékonyság Szén extrakciós meghatározzák a fizikai tulajdonságait az oldószert. Mivel az alkalmazott oldószer n - paraffinok (pentánból dodekán) sűrűsége 2,75 mol / l 4000C. extrakciós nyomás csökken a molekulatömeg növekedésével az oldószer (állandó hőmérséklet és sűrűség), elérte a minimum nonán, majd növekszik. Tanulmányok kimutatták, hogy a dodekán sűrűsége 1,75 mol / l-a szuperkritikus állapotú kiváló szén oldószeres: maximális hozama a termék kivonatolása használat közben, érhető el viszonylag alacsony nyomáson.
A fizikai paraméterei az oldószer van egy empirikus összefüggést
, A n-paraffinok, ez a funkció által leírt egyenlettel
Amikor d®0 (vagy d0) az expressziós (5) és (6), így hasonló értékeket W. A értéke d0 nevezzük az extrahálási kihozatal. Egy összehasonlítás a kifejezések (6) és (5) az következik, hogy a szuperkritikus szén kitermelése oldószerként toluolt jobb használni, mint paraffinok, amelyek azonos értékű d.
A hatás a teljesítmény az extrakciós folyamat értékek polaritású oldószer-molekula (metanol, etilén-glikol, aceton, víz) a 4000C. Abban az esetben, eluensként metanol extrakciós hatékonysága alacsonyabb, mint becsülték. Metanol oldószerben alifás szénhidrogének rosszabb. Amikor az extrakciós kapacitás kisebb (20,6%) nagy nyomáson (24,57 MPa), mint amikor használja, például n-nonán (21,2% a 8,78 MPa). (5) egyenlet hozamok etilén túlzott érték extrakciós hatásfok (27,6%), összehasonlítva a kísérleti (24,9%).
Egy nomalno alacsony kitermelési kapacitás poláros sol-erator - acetonban 4000C annak lebomlása miatt. Vizes kivonatok jobb szén (34%), mint a toluol. Összehasonlítás a hatékonysága az ilyen szol-erator például alkoholok (metanol-oktanol) és paraffinok (a metán körülbeiül-Tana) át 4000C azt mutatták, hogy az alkoholok extrakciós hatékonysága 2-szer magasabb, alacsonyabb nyomáson. De a legjobb eredmények azt mutatták keverékét poláros és nem-poláros oldószerek, így például toluol és metanol. Maximális hatékonyság érhető el egy tartalma 70% toluol keveréke.
A számos papírok átalakítására szén egy gáz vagy folyékony tüzelőanyag minőség -ve oldószerben vizet egy szuperkritikus állapotban. A Prac-tick, mint a szén tesztelt oldószerek a toluol, klór-benzol, o-xilol, dodekán. Előnyösek általában a toluol, mivel ez a legstabilabb szempontjából extrakciós. Extrakciót toluollal hajtottuk végre egy TEM-mérséklet és a nyomás körülbelül 3600s 11,6-29 MPa. Attól függően, hogy a nyomás kimenet 19-32%.
Így a szuperkritikus technológia lehetővé teszi a hatékony felhasználása a meglévő energiaforrások, valamint az új módszerek előállítására szintetikus üzemanyag.