Установка для осушування паливно-мастильних матеріалів нейтральним газом

Реферат: UA 95748 U UA 95748 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до технології та засобів регенерації вуглеводнів і може бути застосована у всіх галузях промисловості, що використовують рідкі палива та моторні оливи. Також корисна модель належить до галузі екології і може бути застосована для захисту атмосфери навколишнього середовища. Актуальність цієї проблеми очевидна, оскільки нафтопродукти містять 4-5 % води в легких сортах палива, та до 20-30 % в оливах і важких сортах палив. Відома вакуумна паливно-оливоочисна установка, яка містить збірники вологого і сухого нафтопродукту, відгінний куб, розділений на підігрівач і випаровувач, вакуумний насос і конденсатор [1]. Щоб відділити порівняно невелику кількість води, необхідно всю кількість нафтопродукту нагрівати до температури не нижче ніж 70 °C, окрім того, відділена від нафтопродукту вода містить багато нафтопродукту (на три порядки більше, ніж допускається до викидів у відкриті водоймища), очищення від якого потребує складної водоочисної установки та великих енергозатрат. Відома установка для осушування палив та олив [2], яка включає збірник вологих нафтопродуктів, відгінний великий куб, конденсатор дефлегматор, вакуумний конденсатор, вакуум-насос, конденсатор, відстійник, малий куб, збірник осушених нафтопродуктів, збірник очищеної води, збірник осушених легких фракцій, збірник легких фракцій, збірник осушених важких фракцій, вентилі, клапан, лінії відсмоктування парів із куба на конденсатор, запірну і регулюючу арматуру, лінії приймання конденсату, лінії зливу водяного шару і вуглеводневого шару легкої фракції. Відома установка для осушування палива і олив є недостатньо ефективною, так як є громіздкою, вимагає підведення тепла, як мінімум до 10 °С, не є мобільною, не є безпечною з екологічної точки зору. Відома установка також вимагає наявності специфічних ущільнюючих матеріалів, щоб не допускати витікання парів нафтопродукту. Таким чином, вказана установка не дозволяє робити більш повного та якісного осушування палив і олив та не є мобільною. Загальними, з заявленою установкою осушування ПММ нейтральним газом, ознаками є: конденсатор, збірник відділеної води, вентилі, клапан, запірна і регулююча арматуру лінії приймання конденсату, лінії зливу водяного шару. Найбільш близькими за технічною суттю та результатом, що досягається, є відомий спосіб та пристрій виділення домішок із рідин шляхом масообміну з нейтральним газоподібним носієм, що включає подачу газоподібного носія під шар осушуваної рідини в баку (крім змішування) з утворенням барботажного шару (об'ємного розподілу бульбашок нейтрального газу в рідині) та наступне видалення газоподібного носія, що вміщує виділені домішки із бака [3]. Пристрій для виконання указаного способу має місткість з осушуваною рідиною, наприклад нафтопродуктом, колектор введення нейтрального газу під шар осушуваної рідини, вузли видалення нейтрального газу з видаленими домішками [3]. Приведені спосіб та пристрій не дозволяють отримати високі швидкості масообміну та видалення кисню. Загальними, з заявленою установкою осушування паливно-мастильних матеріалів (ПММ) нейтральним газом, ознаками є: місткість з осушуваною рідиною, наприклад нафтопродуктом, колектор введення нейтрального газу під шар осушуваної рідини, вузли видалення нейтрального газу з видаленими домішками. В основу корисної моделі поставлена задача розробки установки для осушування паливномастильних матеріалів нейтральним газом шляхом виключення із відомої схеми генератора нейтрального газу та заміни його на каталізатори очищення вихлопних газів автомобілів з метою отримання відносно нейтрального газу. Більш того, заявлену установку пропонується використовувати на автоцистернах та паливозаправниках в умовах транспортування ними ПММ. У цьому разі ми одержуємо не тільки покращення експлуатаційних властивостей ПММ, а й забираємо вихлопні гази тягачів (як правило автомобілів з великим споживанням палива та достатньо великим об'ємом вихлопних газів) з метою їх корисного використання і цим самим зменшуємо шкідливі викиди в атмосферу. Поставлена задача удосконалити корисну модель вирішується тим, що установка для осушування паливно-мастильних матеріалів нейтральним газом містить розміщені за ходом технологічного процесу і пов'язані між собою вихлопну трубу автомобіля тягача, поєднаний з нею блок каталізаторів, лічильник, вологовідділювач, газовий колектор, цистерну (місткість), у якій зберігається чи транспортується нафтопродукт, вмонтований на даху цистерни датчик контролю хімічного складу надпаливного простору, поєднаний з ним та також вмонтований на даху цистерни запобіжний клапан, з'єднані з ним два повітропроводи (для виходу повітря в атмосферу та для відводу газової суміші), другий трубопровід з'єднаний з газгольдером, який 1 UA 95748 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 далі одною гілкою трубопроводу з'єднаний з відстійним бачком та другою гілкою трубопроводу з'єднаний з компресором. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, та технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Саме завдяки введенню у конструкцію установки блока каталізаторів, як наслідок отримуємо нейтральний газ, збагачений N2, CO і Н2 та очищений від СО2. Завдяки підведенню вихлопних газів автомобіля тягача до блока каталізаторів, як наслідок, виключаємо із відомої схеми генератор нейтральних газів та запобігаємо потраплянню шкідливих речовин вихлопних газів у атмосферу. Установка для осушування паливно-мастильних матеріалів нейтральним газом, що заявляється, подана кресленням. Установка для осушування паливно-мастильних матеріалів нейтральним газом містить вихлопну трубу 2 автомобіля тягача 1, з'єднану з блоком каталізаторів очищення вихлопних газів і, який далі по технологічній лінії з'єднано з вентилем 4 та лічильником 5, вентилем 6, вологовідділювачем 7, вентилем 8, зворотним клапаном 9, газовим колектором 10 (з якого починається барботування ПММ у цистерні), датчик 18, який вмонтовано на даху цистерни, з'єднаний з ним та розміщений також на даху цистерни запобіжний клапана 19, який з'єднаний з двома трубопроводами (для виходу повітря 20 та для відводу газової суміші 21), далі по ходу технологічного процесу, трубопровід 21 з'єднано з газгольдером 11, який далі одною гілкою трубопроводу з'єднаний з вентилем 12 і відстійним бачком 13 та другою гілкою трубопроводу з'єднаний з вентилем 14, компресором 15, вентилем 16, зворотним клапаном 17. Установка для осушування паливно-мастильних матеріалів нейтральним газом працює наступним чином. Вихлопні гази автомобіля тягача 1 (див. фіг. 1) з вихлопної труби 2 подають до блока каталізаторів 3, де вихлопні гази очищають від СО2. Далі суміш газів пропускають крізь лічильник 5. На виході отримують вологий N2, який осушується, проходячи вологовідділювач 7. Далі газ направляють до газового колектора 10, з якого починається барботування ПММ у цистерні. На даху цистерни вмонтовують датчик 18, який контролює хімічний склад надпаливного простору. У разі визначення газу N2 він подає команду на перемикання клапана 19, який з'єднують з двома трубопроводами (для виходу повітря 20 та для відводу газової суміші 21). Після проходження суміші по трубопроводу 21 її направляють до газгольдера 11, де протікає процес конденсації, в результаті чого отримують вологий газ N2 та конденсат води з пальним. Далі конденсат зливають до відстійного бачка 13, а вологий газ N2 за допомогою компресора 15 подають на повторне використання. Зворотним клапаном 9 отримують рух конденсату тільки у напрямку бачка 13 та зворотним клапаном 17 отримують рух N2 також тільки в одному напрямку. Ця установка може працювати і в більш економічному режимі: N2 подають в газовий колектор 10 для барботування ПММ в цистерні, при цьому вентилі 12 та 14 закривають. Далі N2, як надлишковий газ, буде виходити з верхньої частини цистерни в атмосферу крізь дихальний клапан 22, яким за усіма відомими світовими та вітчизняними стандартами обладнують усі паливозаправники та автоцистерни. У цьому випадку виключають необхідність наявності компресора 15, бачка 13 та трубопроводу 21, але отримують менший ефект. Каталізатори очищення вихлопних газів 3, про які йдеться мова - це відомі вітчизняні та закордонні каталізатори для очищення вихлопних газів автомобільної техніки [4-6]. У більшості випадків їх виготовляють зі шламів - відходів виробництва металургійної, електронної та машинобудівної промисловості, які містять оксиди міді, заліза, хрому, нікелю, марганцю, кобальту та інших металів. Зазначені оксиди знаходяться в шламі у високодисперсному стані. Ці каталізатори дозволяють забезпечувати очищення вихлопних газів автомобілів від СO2 до 60 % і таким чином отримати відносно нейтральний газ, збагачений оксидами азоту, СО та Н2. Проведені дослідження показали, що запропонована нами установка для осушування паливно-мастильних матеріалів нейтральним газом дозволяє виконати такі функції: зневоднення ПММ, збереження фізико-хімічних та експлуатаційних властивостей ПММ, зниження окислювальних процесів, забезпечення пожежної безпеки під час транспортування, зниження втрат нафтопродукту від випаровування, зменшення витрат нейтрального газу, захист навколишнього середовища. Відповідає сучасним вимогам до системи очищення нафтопродуктів, відповідає сучасним технічним та екологічним вимогам, має невисоку вартість устаткування і низьку вартість експлуатації. Джерела інформації: 1. Авт. св. СССР № 649448, кл. В 01 D53/14, 1975. 2 UA 95748 U 5 10 2. Пат. 2042372 Российская Федерация. MПK (1995) B01D3/32, B01D53/26. Установка для осушки топлива и масла / А.А. Евдокимов - Действует от 27.08.1995. Бюл. № 7, 1995 г., заявленный от 25.03.1995. 3. Авт. св. СССР № 549164, кл. В 01 D43/00, 1974. 4. Orlyk S.М, Soloviev S.О. (2011). Palladium in Gas-Phase Processes of Environmental Catalysis in Palladium: Compounds, Production and Applications, Series: Material Science and Technology (Еd. Kenneth M. Brady), p. 57-103, Nova Science Publishers, 356 p. 5. Fino D., Russo N., Badini C. EuropaCat-V, Sept. 2001, Limerick, Ireland, Abstracts, Book 3, 7. Р-07. 6. Rashidzadeh M., Peyrovi M., Mondegarian R., React. Kinet. and Catal. Lett., 2000, 69(1), 115. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Установка для осушування паливно-мастильних матеріалів нейтральним газом, що містить розміщені за ходом технологічного процесу і пов'язані між собою місткість з осушуваною рідиною, генератор нейтрального газу, колектор введення нейтрального газу під шар осушуваної рідини, вузли видалення нейтрального газу з видаленими домішками, яка відрізняється тим, що містить вихлопну трубу автомобіля тягача, поєднаний з нею блок каталізаторів очищення вихлопних газів, лічильник, вологовідділювач, газовий колектор, цистерну (місткість), у якій зберігається чи транспортується нафтопродукт, вмонтований на даху цистерни датчик контролю хімічного складу надпаливного простору, поєднаний з ним та також вмонтований на даху цистерни запобіжний клапан, з'єднані з ним два повітропроводи (для виходу повітря в атмосферу та для відводу газової суміші), другий трубопровід з'єднаний з газгольдером, який далі одною гілкою трубопроводу з'єднаний з відстійним бачком та другою гілкою трубопроводу з'єднаний з компресором; не містить генератор нейтральних газів. 3 UA 95748 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4