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»

3.3. ПНЕВМАТИК АРАЛАШТИРИШ

Қовушоқлиги унча катта бўлмаган (тахминан µ<200 Па·с) суюқлик-ларни аралаштириш учун ҳамда донасимон материалларни сувда ювиш учун пневматик усул (ёки барботажли аралаштириш) қўлланилади. Айрим шароитларда пневматик аралаштириш учун ҳаво ўрнига сув буғи ишлатилади, бундай шароитда аралаштиришдан ташқари суюқликнинг исиши ҳам юз беради. Пневматик аралаштириш учун газ ёки буғ суюқлик таркибига соплодаги тешиклар (ёки барботёр) орқали ўтади. Бунда газ (ёки буғ) нинг ингичка оқимлари пуфакчаларга ажралиб, суюқлик массаси бўйлаб юқорига кўтарилади. Бундай шароитда ҳосил бўлган пуфакчалар ўзи билан бирга суюқлик заррачаларини эргаштириб кетади, бундан ташқари пуфакчаларнинг ҳаракатига қарама-қарши, суюқликнинг барботаж қилинмаган қисмининг ҳаракати бошланади. Оқибат натижада суюқлик муҳитида аралаштириш юз беради.
3.3-расмда барботажли аралаштириш усули билан ишлайдиган ускуналарнинг схемалари кўрсатилган. Ушбу ускуналарнинг пастки қисмида барботер 1 ўрнатилган (3.3-расм, а). Аралаштиргичнинг пастки қисмида жойлашган барботёр ёрдамида газ ёки буғ оқими ускунанинг кўндаланг кесими бўйича бир текисда тақсимланади. Барботёр сифатида одатда тешиклари бўлган қувурлар ишлатилади. Барботёрдаги газнинг чиқиши учун мўлжалланган тешикнинг диаметри газни ускунага киритадиган коллектор диаметрига нисбатан анча кичик бўлиши керак. Бундай шароитда газ оқими барботёрдаги барча тешиклар бўйича бир текис таркалишига эришилади. Агар барботажли аралаштиргичи бўлган ускуна кимёвий реактор сифатида қўлланилса, ускуна қобиғи 2 совитиш ғилофи 3 билан жиҳозланади.





3.3-расм. Барбатожли аралаштиригичли ускуналарнинг схемалари:
а-ичи бўш; б-секцияли; в-газлифтли; 1-барботёр; 2-қобиқ; 3-совитиш ғилофи; 4-секция ҳосил қилувчи тўсиқлар; 5-циркуляция қувури. Оқимлар: I-дастлабки суюқлик; II-чиқаётган суюқлик; III-чиқаётган газ; IV-кираётган газ.

Барботажли ускуналарда газнинг кўндаланг кесимнинг эркин юзасига нисбатан олинган тезлиги 0,1 м/с дан ортмаслиги керак. Газнинг ўта юқори тезликларида аралашмадаги газ миқдорининг кўпайиши, аралаштирилиши лозим бўлган суюқликнинг берилган маълум миқдорида, ускуна умумий ҳажмининг катталашиб кетишига олиб келади. Бундан ташқари, газнинг юқори тезликларида катта ўлчамлардаги пульсациялар пайдо бўлади, оқибат натижада босимнинг пульсацияси ва ускунанинг тебраниши юзага чиқади.

Енгил учувчан суюқликларни пневматик усул билан аралаштириш мумкин эмас, чунки бундай шароитда улар аралаштираётган газ билан бирга чиқиб кетади.
Сочилувчан донадор жисмларни пневматик аралаштириш учун эрлифт принципидан фойдаланилади (3.4-расм). Ҳаво компрессор ёрдамида марказий қувурга юборилади. Бундай шароитда марказий қувур ичида газ, суюқлик ва қаттиқ жисмнинг аралашмаси пайдо бўлади, бу аралашманинг зичлиги идишнинг бошқа қисмидаги аралашма зичлигидан кам бўлади. Ушбу зичликларнинг айирмаси таъсирида ускунадаги бутун массанинг циркуляцион ҳаракати пайдо бўлади. Эрлифтдаги газнинг келтирилган тезлиги 2 м/с гача, циркуляцион оқимнинг тезлиги эса 1 м/с гача етади.



3.4-расм. Эрлифтдан фойдаланилган аралаштиргич.

Айниқса газни (масалан, ҳаво кислородини) суюқлик билан кимёвий реакцияга кириши зарур булган пайтда пневматик усулни қўллаш мақсадга мувофиқ бўлади. Бундай аралаштиришни аэрация деб юритилади. Аэрацион ускуналарнинг самарадорлиги суюқ муҳитнинг аралашишидан ташқари кислород билан тўйиниш даражаси орқали ҳам белгиланади.

Пневматик аралаштирувчи ускуналарни ҳисоблаш тегишли босимни ва сиқилган ҳаво сарфини аниқлашдан иборатдир. Аралаштириш учун зарур бўлган сиқилган ҳавонинг босими (Р, Па) қуйидаги тенглама орқали аниқланиши мумкин:
Р = 1,2 Нρ_сg + Р₀ , (3.5)
Бу ерда Н – аралашаётган суюклик устунининг баландлиги, м; ρ_с – аралашаётган суюқликнинг зичлиги, кг/м³; Р₀ – суюқлик устидаги босим, Па. Ҳаво линиясидаги босимнинг йўқолишини суюқлик устуни қаршилигининг 20 фоизига тенг деб олинган (коэффициент 1,2).
Ускунадаги суюқликнинг 1 м² эркин юзасига тўғри келган ҳаво сарфини қуйидагича қабул қилинади: секин аралаштиришда – 0,8 м³/м²·мин, жадалл аралаштиришда – 1 м³/м²·мин (ёки 60 м³/м²·соат). Барботёр тешиклардан чиқаётган газнинг тезлиги 20÷40 м/с ни ташкил этади.