实习前的预备问题

实习前预备问题青岛科技大学化工学院专业：化学工程与工艺班级：化工147班姓名：柴格格学号：14010107241.海上采油钻屑上的油污如何去除？钻屑主要是指钻井过程中被破坏、通过泥浆循环携带回地面的地层岩屑。钻屑对海洋环境污染的主要物质是与钻屑相混杂的泥浆和油类物质，同时含有大量的有机物和添加剂。如果不经过彻底的处理而排到海里，对海洋生态环境会产生巨大的危害，所以各国对含油钻屑的排放都有严格的标准。对含油岩屑组成进行分析化验，经充分调研、实验室实验和过程模拟计算与优化后，提出以下处理方案:（1）注入环形空间或安全地层将废钻井液及含油钻屑浆化后注入环形和空间或安全地层是近年来国外十分重视的一项新技术，它能够较好的解决废钻井液及含油钻屑的处理问题，具有安全、就地处置等优点。采用这项技术时，必须慎重选择适宜地层，进行适当的工艺设计与施工。一般将废弃钻井液及含油钻屑注入环形和空间或安全地层，处理费用较高。（2）焚烧法废油基钻井液及含油钻屑用焚烧法，可降低其含油量，这种方法曾在一些海上油田使用。焚烧法需要焚烧设备，焚烧时会放出烟气污染大气，且处理费用昂贵。因此这项技术的使用受到限制。（3）热处理法这种方法是将含油钻屑装到柱形蒸馏器中，旋转蒸馏器并在其外侧用燃料器加热，含油钻屑在圆筒中翻滚，直到大部分液体蒸发后再进行冷凝收集，钻屑含油量达到排放标准后直接排海。（4）钻屑清洗技术用海水或添加了表面活性剂的海水冲洗含油钻屑，使含油钻屑的含油量降低，以便达标排海，但这种方法的除油效果有限，并且会带来含油污水的处理问题。（5）离心分离法将废油基钻井液或含油钻屑进行离心分离，降低废油基钻井液或含油钻屑的含油量，以便达标排海。经过离心分离处理后，废油基钻井液或含油钻屑的含油量从15%降低到3%。（6）溶剂萃取法利用对钻屑油分有极强溶解能力的各种溶剂，达到含油钻屑脱油的目的，使用的溶剂有二氯二氟乙烷等。（7）生物处理法经驯化后的烃类降解菌能够有效地降解石油烃类。将废油基钻井液及含油钻屑与适量海水混合，再加入无机营养，在适宜的温度和pH值范围内，并在充氧条件下进行生物处理。室内及现场试验表明，生物处理技术能够有效地降解油类。2.如何回收或除去气流中直径小于1~10微米的固体颗粒？旋风除尘器是利用含尘气体旋转所产生的离心力将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置,因具有结构简单、操作方便、操作弹性大、性能稳定、投资少、占地面积小等优点,被广泛应用于化工、采矿、冶金、机械、轻工、环保、食品、医药、发电、建材等各个领域。环流式旋风除尘器环流式旋风除尘器的分离机理如下图所示,工作时,含尘气体从直筒段下部的进口以切向方式进入器内,在内件中进行一次分离,达到分离要求的气体介质直接从顶部排气口排出,部分气体连同固体颗粒由导流通道引入锥体,在锥体内得到二次分离。分离后的气体在锥体底部沿轴向返回一次分离区,固体颗粒在锥体底部富集并从排灰口排入灰仓或排向器外,从而使气固两相得到分离。环流式旋风除尘器机理图大部分净化气体经内件直筒段直接从排气管排出,流动路径短,且沿径向轴向速度梯度小,流体内剪应力小,故压降小,能耗低。在大直径、大处理量的情况下,一次分离区内的流体均作向上的旋转运动,故仍能保持理想的流动状况,因此放大效应小,处理量大,效率高;气体进口位于直筒段的下方,操作条件的波动不会造成流体的短路,且不影响流体的流型,只能引起旋转速度的轻微变化,不会产生分离效率的明显变化,故操作稳定性好。内件的设置和流型的改变,消除了上灰环,避免了上、下旋流的干扰摩擦,故能耗低。用IFA-300热线热膜风速仪的检测结果表明,该新型环流式旋风除尘器内流体的湍动强度比普通型旋风除尘器内的湍动强度大为减小,气流旋转速度加快。环流式旋风除尘器对细粉尘的分离效果明显。其主要原因是:环流式旋风除尘器内外筒之间的环隙通道消除了常规除尘器顶部的灰环,一次分离区内不存在方向相反的内、外旋流,使气流能够保持稳定的旋转速度,减少了气流发生湍动的程度环流式旋风除尘器锥体部分的气相流量仅为环流量,流量小,有效地消除了锥体和灰仓的粉尘卷扬。3.没有填料和塔板，如何利用空塔完成烟气脱硫的任务？相对于传统的填料或塔板式的吸收塔，液柱喷射脱硫塔有着很大的不同，并且有着相对于传统吸收塔很大的优势。针对于吸收过程的特点，要想有更好的吸收效果，我们应该提高和改进的就是：提高气液的接触时间和增加气液接触的面积。做到如上两点，对于吸收过程，吸收的效果会有很大的改进。而液柱喷射烟气脱硫塔正是有这两方面的提高。液柱喷射烟气脱硫塔设备图如上图所示，相对于传统的吸收塔，液柱喷射烟气脱硫塔烟气由设备下部的气体分布器3引入，浆液由塔下部的喷嘴2自下向上喷射进入设备，喷射液柱在达到最高点后，自然散开，形成无数液滴作重力沉降，与上升气流产生高效的气液接触，净化后气体经除雾器1后由顶部出口管排塔出，吸收浆液进入浆液池4循环利用，达到高效脱硫的作用。此过程中，气体与吸收液的接触时间和接触面积性对于传统的吸收塔都有很大的提高，因此，有着相对更好的吸收效率。4.若雾滴中含有大量易结垢的物质，如何除去气体中的雾滴？除雾是指从气体中分离雾沫的过程,在化工生产中应用广泛。通常对于直径大于50Lm的液滴可用重力沉降法分离,5Lm以上液滴可用惯性碰撞及离心分离法分离,对于小于5Lm的细雾需用纤维过滤或静电除雾法。直流降膜式旋风除雾器是将前一操作单元的气体和部分液体一同引入除雾器，在入口前的管道内即形成滴状流，由大液滴捕捉小雾滴。进入除雾器后，利用气体的旋转和引流，使液相在壁面形成均匀下降的液膜保护器壁，并带走易结垢的雾滴。实验室中的直流降膜除雾器是针对尿素洗涤塔后的气体除雾,开发的一种压降低、除雾效率高、能有效防止器壁结壳现象的新型旋风除雾器。直流降膜式旋风除雾器的优点：（1)直流降膜式旋风除雾器具有压降低、节能和除雾效果好等优点。（2)在正常操作范围内,直流降膜式旋风除雾器的出气含雾量能满足生产上的要求。（3)入口表观气速在25mPs~30mPs,液气比在r=3~8时,在直流降膜式旋风除雾器的器壁上能形成均匀且做旋转流动的液膜,液膜厚度在016mm~019mm的范围内。5.塑料颗粒表面粘附了很多粉尘，如何去除粉尘？淘析器是用于从颗粒产品中奖微小晶粒和纤维分离出来的设备，利用这个区域气固两相存在的速度差，使附着在颗粒表面的细粉尘由气体对固体表面的剪切作用脱落，气流突然加速、减速或改变方向，绕过颗粒表面的气流边界层需要重新建立，此时气流气流对粒料表面的剪切作用成倍增大。操作时，进去器内的在主体颗粒一直下落，而气流在不断改变方向和速度，已达到淘析洁净的目的。实验结果显示新型淘析器的综合分级效率达97.8%，比原有淘析器高28%左右。该设备已成功应用于齐鲁石化塑料厂。新型淘析器设备结构粒料从Nl加入,靠重力下落,在加料段下部,被从N5进入加料段环隙的气体加速,向下经加速段流入“对流分离段”,在对流段,并流向下流动的颗粒和气体与从循环区N3入口流入的上升气流相遇,两股气流均转为向上流动,颗粒表面附着的细粉大部分在此区域脱离粒料表面进入气相,被从N2排出的气体带出器外。粒料靠重力和惯性继续下落,在对流区下段与上升气流逆流流动,粒料表面的细粉尘被进一步淘析后落入“循环区”，在循环区,由N3进入的气体横向穿过持续下落的粒料,部分返转向上进入对流区,部分返转向下,在空气喷嘴喷入的高速气流带动下形成环流,粒料再次被淘析,洁净的粒料落入锥体,从N4由输送机送出器外。6.CO2中含有少量的HCl，如何彻底去除？填料塔的应用在化工领域是非常广泛的，无论是吸收还是精馏，都有着填料塔的应用，填料塔通过填料的作用，使得吸收或精馏时的传质更加高效。常用的填料塔的填料可以分为散装填料和规整填料。工业使用也可分为两大类：拉西环矩鞍填料；鲍尔环。鲍尔环是在拉西环的壁面上开一层或两层长方形小窗。波纹填料有丝网形和孔板形两大类。对填料的基本要求有：传质效率高，要求填料能提供大的气液接触面。即要求具有大的比表面积，并要求填料表面易于被液体润湿。只有润湿的表面才是气液接触表面。生产能力大，气体压力降小。因此要求填料层的空隙率大。不移引起偏流和沟流。经久耐用具有良好的耐腐蚀性，较高的机械强度和必要的耐热性。取材容易，价格便宜。填料塔结构图