CC BY
37
Адсорбция из пиролизного газа остатков изобутилена, н-бутиленов и высших углеводородов Ибрагимов Ч. Ш.1, Гулиева С. Н.2
'Ибрагимов Чингиз Ширин оглы /Ibrahimov Chingiz Shirin oglu - заслуженный деятель науки, доктор технических наук, профессор;
2Гулиева Севиндж Низами кызы / Quliyeva Sevinch Nizami qizi - докторант, заведующая лабораторией, кафедра нефтехимической технологии и промышленности и экологии, химико-технологический факультет, Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, г. Баку, Азербайджанская Республика
Аннотация: исследованы процессы подбора адсорбентов для доочистки: фракции изобутана от примесей изобутилена - активированный уголь марки АР-3, а для доочистки изобутиленовой фракции от примесей нормальных бутиленов - цеолит марки СаА. Разработана технология процессов получения высокочистых изобутана и изобутилена из изобутан-изобутиленовой фракции пиролизного газа. Ключевые слова: адсорбция, пиролизный газ, изобутан, изобутилен, высшие углеводороды, адсорбенты, цеолиты.
ВС1: '0.2086'/23'2-8267-20'6-24-00'
Создание безотходных производств обеспечивается не только внедрением новой технологии, но и реконструкцией существующих очистных установок.
Адсорбционный метод очистки примесей и разделение веществ в замкнутой и открытой системах проводится с целью повторного использования ценных веществ, очистки системы от вредных примесей.
Разработка полных математических моделей, адекватно описывающих процесс адсорбции, неизбежно связана с формой представления структуры пор промышленных адсорбентов.
При математическом моделировании необходимо учитывать практически все механизмы и факторы, оказывающие влияние на процесс в целом. Однако, реализация таких моделей связана с существенными трудностями вычислительного и информационного характера. Эти трудности вызваны недостаточной разработанностью аналитических методов решения диференциальных уравнений в частных производных второго порядка. Как известно, системы дифференциальных уравнений, количественно описывающие процесс динамической сорбции, являются дифференциальные уравнения в частных производных второго порядка. Задача еще более усложняется, если искомые функции имеют много аргументов.
Во всех случаях практического использования адсорбционного метода, изотерма адсорбции является основной характеристикой адсорбента и определяет выбор оптимальных условий процесса.
При рассмотрении асимптотических стадий динамики сорбционных процессов при выпуклой изотерме широко применяется метод, где влияние продольного переноса учитывается через эффективный коэффициент массообмена. Этот подход можно использовать и для описания начальной стадии процесса, после соответствующей модификации.
Феноменологическая модель динамики сорбции даже для случая изотермического течения процесса является достаточно сложной. Она должна учитывать такие формы массопереноса, как внешняя диффузия сорбируемого вещества к зернам, в слое гидродинамической дисперсии (конвективная диффузия) его в межзерновом пространстве, внутренняя диффузия адсорбтива в зернах.
Главной причиной сдерживающей применение систем уравнений тепломассопереноса, является отсутствие эффективных методов решения различных обратных задач тепломассопереноса нахождения длительности процесса, характерных размеров зерен адсорбента и т.д. Трудности решения обратных задач усугубляются их корректностью, т.е. для них нарушается хотя бы одно из следующих трех условий: решение существует при любых входных данных; решение устойчиво относительно малого возмущения входных данных; решение единственно.
Фракции пиролизных газов полученных из нефтяного сырья содержат в своем составе значительное количество высших углеводородов. Например, в составе изобутан-изобутиленовой фракции пирогаза содержится 0,2% С5 и высших углеводородов (проскакивает 21 кг/час, или 166 тон/год). В таблице 1 приведено количество и состав изобутан - изобутиленовой фракции пирогаза.
Состав Молекулярная масса Количество
мол/ч моль% кг/ч Масс%
Сз 44 0,91 0,5 40 0,4
Изобутилен 56 84,20 44,8 4713 44,1
Н-бутилены 56 6,84 3,7 383 3,6
Изобутан 58 92,90 49,1 5339 49,9
н-бутан 58 3,21 1,7 189 1,8
С5 и выше 72 0,29 0,2 21 0,2
Другой пример. В производстве спец-кокса КНЦС-ЗК углеводородный поток пирогаза после пиролизных печей состоит из компонентов приведённых в таблицах 2 и 3.
Как видно из таблицы 2, после пиролизных печей в составе пирогаза содержатся углеводороды С5 и выше в количестве 16,9%.
Задача очистки пирогаза заключается в выделении бензола и высших углеводородов, которые проходят после пиролизных печей в составе пирогаза по проектным данным в среднем 2000 кг/час, а это составляет 5,6% (масс). В реальности это в 3 раза больше, чем в проекте. Метод абсорбционной предварительной очистки от бензола и высших углеводородов с использованием поглотительного лёгкого масла в этом случае является эффективным.
Таблица 2. Состав пирогаза после пиролизных печей (промышленное наблюдение)
№ Компоненты Массовый, %
1 Н2 1.5
2 СН4 31,6
3 С2Н4 13,1
4 С3Н6 19,9
5 СзН6 1,7
6 С3Н8 12,4
7 С4Н8 1,7
8 ЕС4 Н10 0,3
9 ^ Н 6 0,9
10 С5Н10 0,3
11 С5Н12 -
12 ЕС, + 6 выше 16,6
Необходимо отметить, что абсорбционная очистка пирогаза не решает проблему полного извлечения бензола и высших углеводородов. Примеры из промышленных наблюдений по составу потока пирогаза после абсорбции (см.табл.3) показывают, что проскакивает С6 и выше углеводородов в среднем 322 кг/час бензола, который составляет 1,29% (масс).
Присутствие бензола в пирогазе в указанном количестве ухудшает его качество при применении его в бытовых целях, поскольку бензол является причиной коптящего пламени при сжигании газа, а это ухудшает экологическое состояние воздуха.
Потери бензола в данном случае насчитывают 3000 т/год. Как известно, первичными потребителями бензола являются производства фенола, этилбензола, капролактама, нитробензола и других ценных продуктов.
№ Состав пирогаза Масс %
I II III IV V
1 Водород 1,48 1,49 1,47 1,51 1,51
2 Метан+водород 39,63 39,63 38,20 38.40 39,64
3 Этан 14,88 15,7 17,26 17,92 17,83
4 Этилен 28,93 27,35 28,50 26,94 24,58
5 Пропан 1,18 1,11 1,46 1,20 1,26
6 Пропилен 11,32 12,03 10.69 10,62 11,79
7 Изобутан 0,03 0,03 0,02 0,06 0,06
8 н-бутан 0,03 0,03 0.03 0,03 0,03
9 Изобутилен 0,17 0,25 0,17 0,36 0,42
10 Цис .транс. бутен-2 0,40 0,48 0,39 0,80 0,67
11 ЕС4 - 4 пентан 0,07 0,05 0,07 0,29 0,18
12 Дивинил 0,49 0,65 0.43 0,86 0,68
13 Бензол+толуол 1,39 1,22 1,31 1,18 1,35
Как видно из заводских наблюдений, С5 и высшие углеводороды после абсорбционной очистки составляют в среднем 2% (масс), а концентрация бензола составляет 10 г/м3. Нижний порог рентабельности адсорбционных установок с неподвижным слоем активированного угла по концентрации бензола в очищаемом газе равен 2г/м3.
Исследования процессов адсорбции изобутилена, н-бутиленов, бензола и высших углеводородов из пиролизного газа начались из выбора эффективных адсорбентов для каждого здесь перечисленных углеводородов. Это является важным этапом в области исследований адсорбционных процессов, поскольку от этого зависит экономическая, экологическая проблемы и степень чистоты полученных продуктов.
При выборе адсорбентов учитывался ситовый эффект адсорбентов, активность адсорбента по отношению к адсорбируемому веществу, адсорбционная ёмкость, доступность адсорбента, истираемость, возможность многократного использования в жёстких условиях и его стоимость.
Как отмечалось выше при очистке пиролизного газа после абсорбционого очистка проскакивает С6 и выше углеводородов, который составляет 1,2% С5. Нами разработан метод адсорбционной доочистки пирогаза от С5 и выше углеводородов. Для этого необходимо подобрать соответствуюший адсорбент.
При выборе адсорбентов для адсорбции н-бутиленов исследованы адсорбенты-цеолиты NaX, NaA, CaX, CaA природные цеолиты клиноптилолит, морденит, активированные угли марки АР-3.
Из этих адсорбентов цеолиты NaX, NaA, CaX имеют промышленные производства, высокую активность по отношению адсорбции н-бутиленов, если они адсорбируется индивидуальна. Однако, у них входные размеры в полость пор около 5-ти ангстремов, то в них адсорбируются в основном молекулы, н-бутиленов которые находятся в смеси с изобутиленом. В этом случае целесообразно было выбрать адсорбент с учётом свойства ситового эффекта.
Таким адсорбентом, для адсорбции н-бутиленов выбран цеолит CaA, который размеры входных
о
«окон» в полость пор равны 5 А . Как известно, размеры боковых сечений молекул н-бутиленов
о
равны 4,8 А. Следовательно, по ситовому эффекту через входных «окон» в полость поры, где находятся активные центры, не пройдут молекулы изобутилена, у которых размеры боковых сечений молекул равны около 9-ти ангстремов.
Таким образом, для адсорбции н-бутиленов из смеси с изобутиленом выбран синтетический цеолит марки CaA, который имеет промышленное производство в Российской Федерации, а в Соединённых Штатах Америки аналогичный синтетический цеолит под названием марки 5А имеет многотоннажное промышленное производство.
При выборе адсорбентов для адсорбции изобутилена из смеси с изобутаном также исследованы адсорбционные свойства цеолитов NaX, NaA, CaX, CaA, природные цеолиты клиноптиломит, морденит, активированные угли разных марок.
Очевидно, что по ситовому эффекту синтетический цеолит СаА и природные цеолиты клиноптиломит и морденит для адсорбции изобутилена и высших углеводородов не подходят,
0
поскольку у этих молекул минимальные размеры - 9 А. Хорошие эффекты имеют для адсорбции изобутилена высших углеводородов, цеолиты №Х, NaA, СаХ. Однако они дорогие и труднодоступны.
Мы для адсорбции изобутилена и высших углеводородов выбрали активированный уголь марки АР-3, который имеет все виды пор, т.е. микро-, мезо-, и макро-поры.
Здесь возникает вопрос: при адсорбции изобутилена из смеси с изобутаном могут адсорбироваться как изобутилен, так и изобутан в адсорбере 1, так как у них размеры молекул одинаковые. Дело в том, что молекулы изобутилена более активные, чем молекулы изобутана. По этой причине молекулы изобутана в вопросах адсорбции не могут конкурировать с молекулами изобутилена.
Таким образом, это дало нам основание для адсорбции изобутилена из смеси с изобутаном использование в качестве адсорбента активированного угля марки АР-3.
Предлагаемый метод извлечения изобутана и изобутилена из смеси углеводородов С4 пиролизного газа позволяет: увеличить степень извлечения изобутана и изобутилена из смеси углеводородов фракции С4 пиролизного газа до 100%, получить высокочистые изобутан и изобутилен, которые отвечают современным требованиям технологических процессов, где используются изобутан и изобутилен.
Выделение н-бутиленов из смеси с изобутиленом можно осуществить разными способами, например ректификацией и адсорбцией. Выбор между ними зависит от чистоты продукта, производительности установки по сырью, концентрации н-парафинов в сырье и др. Метод ректификации не может конкурировать с адсорбцией при невысоких концентрациях н-бутиленов в составе изобутилена и высоких требованиях к чистоте изобутилена. При выделении микропримесей из изобутилена адсорбционный способ имеет технические и экономические преимущества.
Ниже приведены некоторые экспериментальные данные адсорбции н-бутиленов на цеолите СаА.
Таблица 4. Изотермические, кинетические и выходные экспериментальные данные адсорбции н-бутиленов на цеолите СаА из смеси с изобутиленом при температуре 25°С
№ Ср м3/м3 ар, кг/100 кг время t, сек акин> кг/100 кг С, Свых, м3/м3
1 0,1 11,66 20 6,10 0,013
2 0,3 12,89 40 7,16 0,038
3 0,5 13,58 60 7,30 0,071
4 0,7 13,98 80 8,25 0,108
5 0,8 14,35 100 10,83 0,200
6 0,9 14,70 120 11,75 0,314
7 1,0 14,95 160 13,20 0,430
8 - - 180 13,50 0,602
9 - - 200 13,95 0,615
В таблице 4 Ср м3/м3-равновесная концентрация н-бутиленов в газовой фазе; а , кг/100 кг-
равновесная концентрация н-бутиленов на твердой фазе-цеолите СаА; акин-кинетические данные адсорбции н-бутиленов; Свых-выходные данные адсорбции н-бутиленов на цеолите СаА; t, сек-время адсорбции.
В таблице 4 приведены значения изотермических, кинетических и выходных показателей адсорбции н-бутиленов на синтетическом цеолите СаА.
Характер изотермы адсорбции соответствует, из существующих 5-ти типов изотерм, Ленгмиюровскому типу. Как видно из таблицы, предельная активность цеолита СаА-15 грамм на 100 грамм цеолита.
Приведённые в таблице 4 кинетические данные показывают, что цеолит СаА проявляет высокую активность по отношению к н-бутиленам, т.е. данный цеолит насыщается всего лищь в течение 3-х минут. Это один из факторов подтверждающих эффективность практического использования в процессах получения чистых изобутана и изобутилена из изобутан-изобутиленовой фракции пиролизного газа.
Выходные данные адсорбции н-бутиленов на цеолите СаА, приведенные в таблице 4, дают важную информацию для определения времени повторного использования цеолита, т.е. периода адсорбционно-десорбционного цикла, который используется при проектировании адсорбера и расчётах экономической эффективности адсорбции н-бутиленов. Из таблицы видно, что работающей слой адсорбента в адсорбере насыщается всего за 3 минуты.
Таблица 5. Результаты расчётов равновесных кинетических и диффузионных параметров процесса адсорбции н-
бутиленов на цеолите СаА
№ Время, адсорб ^ , сек / ,03 кин 10 сек-1 О 2 с , м /час а ад кг/100 кг ь> м3/м3
1 45 6,87 2,95 15,01 80,97
2 55 6,01 2,05 - -
3 65 3,98 1,70 - -
4 75 3,25 1,09 - -
5 85 2,98 0,79 - -
6 95 3,55 0,58 - -
7 105 2,91 0,42 - -
8 115 2,01 0,35 - -
9 125 1,97 0,28 - -
10 135 1,50 0,15 - -
11 145 1,20 - - -
12 155 - - - -
В таблице 5. ^, сек-время адсорбции н-бутиленов; /3 кин , сек-1 -кинетический коэффициент; л ,
м2/час-коэффициент диффузии н-бутиленов в межкристал-лических порах цеолита СаА; Ада, кг/100
кг-предельная адсорбционная емкость цеолита СаА по н-бутиленам; Ь , м^м^адсорбционный коэффициент уравнения Ленгмюра.
Приведенные в таблице 5 данные являются результатами рассчитанных на основе математиеской модели и экспериментального материала равновесных, кинетических и диффузионных параметров процесса адсорбции н-бутиленов на цеолите СаА.
Таблица 6. Экспериментальные данные адсорбции изобутилена на активированном угле марки АР-3 из смеси с изобутаном при температуре 25"С (равновесные, кинетические и выходные данные)
№ Изотерма адсорбции Время, ^ , сек ^кин, С
Ср, м3/м3 ар, кг/100 кг кг/100 кг м3/м3
1 0,1 14,52 20 8,15 0,015
2 0,2 15,75 40 9,22 0,040
3 0,4 14,60 60 9,55 0,075
4 0,6 15,35 80 10,46 0,115
5 0,8 15,90 100 12,65 0,210
6 0,9 16,15 120 13,36 0,350
7 1,0 16,05 160 13,50 0,460
В таблице 6 Ср, м3/м3-равновесная концентрация изобутилена в газовой фазе; ар, кг/100 кг-равновесная концентрация изобутилена, на твердой фазе-активированном угле, АР-3; акин-кинетические данные адсорбции изобутилена; Свых-выходные данные адсорбции изобутилена на Ар-3; t, сек- время адсорбции.
В таблице 6 приведен экспериментальный материал изотермических, кинетических и выходных показателей адсорбции изобутилена на активированном угле АР-3. Изотерма адсорбции соответствует Ленгмюровскому типу. Предельная адсорбция активированного угла марки АР-3 16 грамм на 100 грамм угля.
Из таблица видно, что активированный уголь проявляет высокую активность по отношению изобутилену. Он насыщается в течение 160 секунд.
Выходные данные адсорбции изобутилена на угле АР-3 позволяет рассчитать время цикла адсорбции, т.е. время повторного использования угля АР-3, а это используется при проектировании адсорбера и расчётах экономической эффективности адсорбции изобутилена из смеси с изобутаном.
Таблица 7. Результаты расчётов равновесных кинетических и диффузионных параметров процесса адсорбции изобутилена на активированном угле марки АР-3
№ Время, адсорбции ^ , сек. Р кин-103 сек.-1 ^с , м2/час а ад кг/100 кг ь, м3/м3
1 45 14,30 1,95 15,95 85,40
2 55 13,15 1,50 - -
3 65 12,20 1,20 - -
4 75 10,25 1,35 - -
5 85 8,40 0,95 - -
6 95 8,35 0,60 - -
7 105 7,35 0,42 - -
8 115 6,10 0,35 - -
9 125 4,50 0,30 - -
10 135 4,75 0,23 - -
11 145 4,85 0,15 - -
12 155 5,00 - - -
В таблице 7 ^, сек-время адсорбции изобутилена; Р кин, сек"1 -кинетический коэффициент; ,
м2/час-коэффициент диффузии изобутилена в мезапорах активированного угля марки АР-3; а^,
кг/100кг-предельная адсорбционная емкость активированного угля АР-3 по изобутилену; Ь , м3/м3-адсорбционный коэффициент уравнения Ленгмюра.
В таблице 7. приведен расчётный материал параметров кинетических, равновесных и диффузионных исследований адсорбции изобутилена на активированном угле марки АР-3. Расчеты приведены на основе математической модели и экспериментального материала процесса адсорбции изобутилена на угле АР-3. Эти данные рассчитаны по уравнениям [1].
Интенсивное развита химической промышленности в последующие годы обусловливает значительный рост потребности в ароматических углеводородах, особенно в бензоле. Первичными потребителями бензола являются производство фенола, етилбензола, капролактама, нитробензола и других продуктов, причем ведущую роль в настоящее время играет производство фенола, этилбензола (как полупродукта синтеза стирола) и капролактама.
Производство кокса является поставщиком ароматических и гетероциклических соединений, причем, некоторые из них, например бензол, имеют неограниченный сбыт, т.к. потребности в них очень большие. Следовательно, рекуперация отходов производства кокса в настоящее время является одним из основных путей радикального использования природных ресурсов и сохранения чистоты окружающей среды.
Весьма значительны потери бензола на коксохимических заводах из-за несовершенства технологии производства и нарушений технологического режима по разным причинам. Основной причиной снижения выхода бензола является высокая температура газового потока и поглотительного масла в летний период времени, когда температура абсорбции достигает и даже превосходит 30°С. Анализ сезонных колебаний выхода бензола на коксохимических заводах показывает, что снижение выхода бензола в летнее время года составляет 7-10%. Теоретические данные о зависимости степени абсорбции бензола поглотительным маслом от температуры подтверждается фактическими показателями: повышение температуры абсорбции от 20°С до 300С снижает уровень улавливания бензола на 7-10% [2]. Значительны потери бензола коксового газа в отопительную систему коксовых печей.
Пирогазовая смесь после пиролизного печей может содержать большое количество ароматических углеводородов в зависимости от состава исходного сырья. В производстве спецкокса КНДС-ЗК углеводородный поток пирогаза после компрессии состоит из компонентов, перечисленных в таблице 8.
Таблица 8. Углеводородный состав и количество компонентов потока пирогаза после компрессии
(проектные данные)
№ Поступает в абсорбер Выходит из абсорбера (легкая фракции)
кмоль/час кг/час кмоль/час кг/час
СО 1,43 40 8,43 40,0
СО2 3,87 170,4 3,79 166,9
Н2 297,86 595,7 297,62 595,22
СН4 1082,91 17326,7 1073,91 17182,7
С2Н6 183,39 5501,8 173,69 5220,8
С2Н4 290,1 8122,9 279,8 7833,9
СэН8 9,52 419,2 7,82 344,7
С3Н6 78,95 3315,6 66,0 2763,6
С4Н8 11,44 640,7 4,17 223,7
С4Н6 6,35 343,0 2,17 126,0
С8Нб 21,12 1646,5 - -
С7Н8 1,65 150,2 - -
С8Н10 0,01 8,0 - -
С8Н10 2,6 326,6 • -
Абсорбент 374,44 63655,0 1910,4 34507,52
Задача очистки пирогаза заключается в выделении бензола и высших углеводородов, которые проходят около 2000 кг/час или 5,8% (масс.) от общего количества потока. Метод абсорбционной очистки от бензола и высших углеводородов, учитывая их большую концентрацию, в этом случае является эффективным.
Абсорбционная стадия не решает проблему полного извлечения бензола и других ценных компонентов из пирогаза, т.к. проскакивает около 322,4 кг/час бензола, что составляет 1,29% (масс.). Присутствие бензола в пирогазе в указанном количестве заметно ухудшает его качество при применении в бытовых целях, т.к. бензол является причиной коптящего пламени при сжигании газа. Потери бензола насчитывает 3000 т/год.
Обычно концентрация растворителя в газовом потоке достаточно низкая (несколько г/м3), что обусловливает возрастание роли адсорбционного метода рекуперации. Концентрация бензола в газе после абсорбции составляет 10 г/м3. Нижний порог рентабельности адсорбционных установок с неподвижным слоем активного угля по концентрации бензола в очищаемой среде равен 2 г/м3. Благодаря гидрофобности, высокой адсорбционной способности по парам органических веществ, небольшой удерживающей способности для рекуперации часто применяют отечественные активные угли типа АР.
Удаление органических паров из газовых потоков путем адсорбции на активированном угле, как область применения адсорбционных процессов, по своему значению уступает только осушке газа. Угли, применяемые для адсорбции, помимо высокой активности должны вырабатываться в гранулированном виде для уменьшения гидравлического сопротивления слоя и иметь максимальную плотность для сокращения до минимума размеров адсорбции .
Большим недостатком активных углей типа АР является их высокая степень истираемости.
Как было отмечено выше, активированные угли типа АР гидрофобны, имеют высокую активность по парам органических веществ, обладают невысокую удерживающую способность. Благодаря этим свойствам удаление органических паров из газовых потоков путём адсорбции на активированном угле типа АР, как область применения адсорбционных процессов, по своему значению уступает только осушке газа. Следовательно, доочистка лёгкого пиролизного газа от бензола и высших углеводородов адсорбционным методом эффективно и, как показывают экономические расчёты, выгодно.
Задача состоит в следующем. Газовая смесь после пиролизных печей содержит СО, СО2, Н2, углеводородные газа от СН4 до тяжёлых углеводородов от С6Н6 и выше. Абсорбционным методом извлекаются из пирогаза бензол и высшие углеводороды, где в качестве абсорбента использовано лёгкое масло. Однако, в результате абсорбции около 322кг/час бензола проскакивает через выход абсорбера. Наша задача состояла в том, что необходимо было доочистка пирогаза от остатков бензола и высших углеводородов. Для осуществления этой задачи было предложено выход абсорбера связати с входом адсорбера, где в качестве адсорбента использовать активированный уголь марки АР-3. Далее
десорбируя адсорбированные бензол и высшие углеводороды с использованием в качестве десорбирующего агента части лёгкой фракции пирогаза (нагревая до 300°С), их проводили через конденсатор, сепаратор и тем самым выделяли бензол и высшие углеводороды от десорбирующего агента и собирали их в специальном объёме. Главная задача состояла в том, что надо было связать параметры адсорбционного, абсорбционного блоков и потоков между ними.
Многочисленные экспериментальные данные подтверждают следующие показатели активированного угля АР-3 [3], Уми=0,33, Умв=0,07, Ума=0,3 см3/г, где Vми, Умв, Ума- соответственно объемы микро-, мезо- и макропор.
Основным фактором, определяющим эффективность адсорбционного процесса, считается емкостная сорбента и скоростная сорбции.
В таблицах 9 и 10 приведены кинетические, выходные и равновесные данные адсорбции бензола и высших углеводородов на активированном угле АР-3, где С0, С, Ср- начальная, текущая и равновесная
концентрация смеси бензола и высших углеводородов, ао, а, ар ~ насыщенная текущая и
равновесная их концентрации на АР-3; 1-время адсорбции; ^ _ линейная скорая подачи газа в адсорбер; Т-температура адсорбции; d-диаметр зерен АР-3.
Таблица 9. Равновесные данные адсорбции смеси бензола и высших углеводородов при условиях: Со = 0,01 кг/м3; ао = 102,26 кг/м3; Т = 25°С; й = 2,51а3 м
№ V = 1,0 м/с V = 0,667 м/с
Ср103 кг/м3 ар, кг/м3 Ср103 кг/м3 ар, кг/м3
1 0,20 2,60 0,18 5,80
2 0,60 11.00 0,60 11,00
3 1,88 21,70 1,70 27,00
4 2,10 33,00 4,40 64,60
5 3,59 54,40 5,40 76,00
6 4,40 64,60 6,06 83.80
7 5,06 74,60 6,88 92,60
8 6,06 83,80 7,50 98,40
9 6,88 92,60 7,75 101,30
10 7,75 101,30 - -
Таким образом, анализ данных адсорбции бензола на разных адсорбентах показал, что наиболее приемлимым адсорбентом для доочистки лёгкой фракции пирогаза от бензола и высших углеводородов является активированный уголь марки АР-3.
Таблица 10. Кинетические и выходные данные адсорбции смеси бензола и высших углеводородов при условиях: Со=0,01 кг/м3; ао=102,26 кг/м3; Т=25°С; й=2,510-3м
№ V = 1,0 м/с V = 0,667 м/с
^ сек Ср , кг/м3 а, кг/м3 ^ сек С, кг/м а, кг/м3
1 1140 0,0002 0,02 1920 0,0005 2,60
2 1320 0,001 6,70 2100 0,0010 6,60
3 1380 0,002 15,00 2280 0,0025 19,00
4 1500 0.003 23,40 2460 0,0060 48,20
5 1600 0,005 39,80 2580 0,0072 58,40
6 1680 0,006 48,20 2700 0,0080 65,50
7 1710 0,007 58,60 3000 0,0090 73,20
8 1850 0,008 65,00 3300 0,0097 79,71
9 1980 0,009 73,20 3480 0,0099 81,50
10 2400 0,010 81,80 - - -
В этом случае лёгкие углеводороды до С5 не являются конкурентами для более тяжёлых компонентов бензола и высших углеводородов, поскольку адсорбционная способность тяжелых углеводородов выше, чем у легких и при адсорбции тяжёлые углеводороды вытесняют из активных центров адсорбентов адсорбированных легких углеводородов.
Таким образом, анализ лабораторных экспериментов по определению закономерностей адсорбции бензола на наиболее активных адсорбентах показал, что наиболее приемлемым адсорбентом для до очистки пирогаза от бензола является активированный уголь марки АР-3.
Литература
1. Бояринов А. И., Кафаров В. В. Методы оптимизации в химической технологии. М.: Химия, 1969. 386 с.
2. Ибрагимов Ч. Ш., Бабаев А. И. Научные основы и практические задачи химической кибернетики. Баку. Изд. АГНА, 2012. 340 с.
3. Бабуха Р. Я., Шрайбер А. А. Взаимодействия частиц полидисперсного материала в двухфазных потоках. Киев: Наукова думка, 1972. 276 с.
Исследование показателей качества апельсинов, реализуемых торговой сетью города Баку Мирзоев Г. С.1, Османов Т. Р.2, Самедов Э. А.3
'Мирзоев Герай Сурхай оглы /Mirzoyev Geray Surkhay oglu - доцент, кандидат технических наук;
2Османов ТофикРамазан оглы / Osmanov Tofik Ramazan oglu - доцент, кандидат технических наук;
3Самедов Эльчин Алескер оглы /Samedov Elchin Alesker oglu - доцент, кандидат технических наук, Азербайджанский государственный экономический университет (UNEC), г. Баку, Азербайджанская Республика
Аннотация: статья посвящена органолептической и физико-химической экспертизе качества отдельных сортов апельсинов, реализуемых торговой сетью города Баку. При экспертизе их органолептических показателей были определены внешний вид, консистенция, вкус, запах и зрелость. Из физико-химических показателей апельсинов также определены содержание кислотности, сахара и пектиновых веществ [1].
Ключевые слова: плоды апельсинов, органолептический метод, физико-химический метод, экспертиза.
УДК634.31: 634.32:634.33
Введение. Плодоводство как отрасль сельскохозяйственного производства имеет дело с выращиванием многолетних древесных плодовых пород. Основное назначение этой отрасли -производство плодов, ягод, являющихся продуктами питания населения и сырьем для перерабатывающей промышленности.
Плоды цитрусовых употребляют в свежем виде, они отличаются высокими вкусовыми качествами и обладают целебными свойствами. В их состав входят полезные для человеческого организма сахара, кислоты, минеральные соли, витамины, белки и эфирные масла [5].
Среди субтропических культур апельсины, лимоны и мандарины занимают важное место по питательности и диетичности. Плоды цитрусовых можно широко использовать не только в свежем виде, но и в переработанном - соки, компоты, варенья и ликёроводочные продукты.
Большое значение для человека имеют содержащиеся в плодах минеральные соли и микроэлементы (железо, марганец, йод), без которых невозможны нормальное развитие и жизнедеятельность организма. Плоды представляют особую ценность как источник витаминов (В, Вь РР, С), отсутствие и недостаток которых в пище приводит к тяжелым заболеваниям. Благодаря содержанию витаминов и микроэлементов, плоды играют важную роль в профилактике заболеваний, а некоторые из них имеют общепризнанное лечебное значение [6, 7].
Объекты экспертизы и их характеристика. Объектами экспертизы являются разные помологические сорта апельсинов.
Апельсины занимают первое место в мировой промышленной культуре цитрусовых. Многочисленные сорта апельсинов по характерным признакам плодов можно подразделить на три основные группы: обыкновенные, пупочные и красносемянные корольки.
Обыкновенные апельсины имеют плоды мелких и крупных размеров, шаровидной формы, с кожурой тонкой или средней толщины светло-оранжевой окраски и светлой мякотью и соком, со свойственным апельсинам вкусом и ароматом, чаще всего с большим количеством семян [2].
Пупочные апельсины (Навел) - крупные плоды, весом 150 - 250 и более грамм, шаровидной или чуть удлиненной формы, на вершине имеют пупок, представляющий собой второй недоразвитый плод величиной с орех лощины. Мякоть плотная, слегка хрустящая, ярко-оранжевого цвета, превосходного вкуса и аромата. Семена отсутствуют или их очень мало [2].
Корольки или красномясные апельсины - сравнительно мелкие плоды весом 90 - 170 г, овальной или шаровидной формы. Мякоть нежная, сочная, кисло-сладкого вкуса, с характерным винным привкусом. Семян мало.
