Нефть ва газни қайта ишлаш жараёнлари ва ускуналари Ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги олий ўқув юртлари бакалавриатининг «Нефть ва нефть-газни қайта ишлаш технологияси»

2.4. ЭЛЕКТР МАЙДОНИДА ЧЎКТИРИШ

Суюқ ва газсимон турли жинсли системаларни ажратиш учун электр майдонидан фойдаланиш ҳам мумкин. Электр майдони ёрдамида газ таркибидаги энг кичик, жумладан субмикронли (ўлчами 0,005 мкм дан катта) заррачаларни ушлаш мумкин. Нефть эмульсияларига юқори кучланишли электр майдони таъсир этилганда, суюқлик майда заррачаларининг ўзаро бирлашиб кетиши натижасида коагуляция жараёни юз беради, ҳосил бўлган йирик заррачалар эса оғирлик кучлари таъсирида осонлик билан чўкади.
Электрофильтрлар. Бундай ускуналарда газ аралашмаларини ажратиш даражаси 95-99 % атрофида бўлади. Электрофильтрларнинг гидравлик қаршиликлари 150-200 Па га тенг бўлади, чангли газнинг ҳарорати – 20 дан + 500⁰С гача бўлиши мумкин. Бундай ускунада электр энергиясининг солиштирма сарфи нисбатан кичик: 1000 м³ газ учун 0,2 – 0,3 кВт.соат. Электрофильтрларнинг камчиликлари: юқори металл ушлашлик; ўлчамлари катта; иш режимининг ўзгаришига таъсирчан; чангнинг портлаш ва ўт олиш хавфсизлигини таъминлашга юқори талабар. Катта капитал маблағлар зарурлиги сабабли, электрофильтрдан газнинг сарфи кўп бўлганда фойдаланиш мақсадга мувофиқ бўлади. Шу кунда газ бўйича иш унумдорлиги 1 млн м³/соат дан кўп бўлган электрофильтрлар мавжуд.
Электрофильтрлар нурланувчи (манфий зарядланган) ва чўктирувчи (мусбат зарядланган) электродлардан ташкил топган бўлади. Иккита электродлар ўртасидаги юқори кучланишли (U = 40000  75000 В) электр майдони ҳосил бўлади. Нурланувчи электрод сим шаклида, чўктирувчи электрод қувур ёки пластина шаклида тайёрланади. Ушбу электродлар оралиғидаги масофа 100-200 мм бўлади.
Таркибида қаттиқ заррачалари бўлган газ оқими юқори кучланишли майдондан ўтганда ионизация ҳодисасига учрайди, яъни унинг молекулалари мусбат ва манфий зарядланган заррачаларга ажралади. Бунда бутунлай ионлашган газ қатлами чўғланиб, нур ва чарсиллаган овоз чиқаради. Бу сим нурланувчи электрод деб аталади. Манфий зарядланган чангнинг электронлари нурланувчи электроддан мусбат зарядланган чўктириш электродларига томон ҳаракат қилганда ўз йўлида қаттиқ заррачаларга учрайди ва уларни зарядлайди. Зарядланган заррачалар чўктириш электродига яқинлашганда ўзининг зарядини беради ва оғирлик кучи таъсирида чўкади.
Электрофильтрлар юқори кучланишли ўзгармас токда ишлайди, чунки ток ўзгарувчан бўлганда зарядланган заррачалар ўз ҳаракат йўналишини ўзгартириб, чўктириш электродларида чўкишга улгуролмай, газ билан ускунадан чиқиб кетиши мумкин. Ўзгармас ток кучланиши 220-500 В бўлган ўзгарувчан токдан кучайтирувчи трансформатор ва тўғрилагич ёрдамида олинади. Электрофильтрнинг нурланувчи электродлари ток манбаининг манфий қутбига, чўктирувчи электродлари эса мусбат қутбига уланади.
Чўктириш электродининг тайёрланишига қараб қувурли ва пластинали электрофильтрлар бўлади, бироқ уларнинг ишлаш режимида принципиал фарқ йўқ. Қувурли электрофильтрларнинг схемаси 2.10-расмда кўрсатилган Ушбу электрофильтрда қувурларнинг диаметри 150-300 мм бўлиб, уларнинг ўртасидан 2 мм ли симлар тортилган, улар нурланувчи электрод вазифасини бажаради. Тозаланиши керак бўлган газ ускунанинг пастки қисмидан берилиб, қувурнинг ичида пастдан юқорига қараб ҳаракат қилади ва тозалангандан сўнг, юқоридан чиқиб кетади. Манфий электродлар (яъни симлар) умумий рамага осилган бўлиб, рамалар эса изоляторларнинг устига ўрнатилган. Электродларга ўтириб қолган чанглар махсус механизмлар ёрдамида тебрантирилиб, ускунанинг пастки конус қисмига туширилади.

2.10-расм. Электрофильтрнинг схемаси:
1-чангли газ кирадиган штуцер; 2-чўктирувчи қувурсимон элетродлар; 3-нурла-нувчи қувурсимон элетродлар; 4-рама; 5-изоляторлар; 6-силкитувчи механизм; 7-тозаланган газ чиқадиган штуцер.

Электр чўктириш ускуналарининг конструкциялари содда бўлса ҳам, бироқ буларда бориладиган жараёнлар анча мураккаб ҳисобланади. Шу сабабли электр чўктириш ускуналарини умумий ҳисоблаш усули ишлаб чиқилмаган. Ҳисоблаш пайтида тажрибадан олинган маълумотлардан фойдаланилади. Масалан, қувурли электродлар учун ток кучи J=0,30,5 мА/м, пластинали электрофильтрлар учун J=0,10,3 мА/м олинади; майдон кучланганлиги 450 кВ/м; иш кучланиши 4075 кВ; қувурли электрофильтрлар учун газнинг тезлиги W=0,81,5 м/с, пластинали электродлар учун W=0,51 м/с олинади.

Электрофильтрлар газларнинг таркибида ўта майда заррачалар ва томчиларнинг концентрацияси кам бўлган пайтда уларни тўла тозалаш учун ишлатилади. Чангли газлар таркибидаги заррачаларни электр майдони таъсирида чўктириш бошқа чўктириш усулларига қараганда муҳим афзалликка эга. Чўктириш ускуналари (циклонлар, енгли фильтрлар, скрубберлар) да оғирлик кучи ва марказдан қочма кучлар таъсирида ўта майда заррачаларни чўктириш мумкин эмас.