УСТАНОВКА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использования для улучшения физико-химических и эксплуатационных свойств дизельного топлива.
Из уровня техники известна установка для обработки дизельного топлива, содержащая роторно-дисковой вихревой аппарат, в корпусе которого установлен ротор в виде пустотелого вала - тарелкодержателя с набором конических рабочих тарелок с отверстиями на боковой поверхности и отсекателем - глухой конической тарелкой, расположенной над рабочими тарелками, подводящую магистраль, соединенную с входом в межтарелочное пространство вихревого аппарата через пустотелый вал - тарелкодержатель, отводящую магистраль, подсоединенную к выходу - кольцевому каналу между валом - тарелкодержателем ротора и отсекателем - глухой тарелкой вихревого аппарата, фильтр, расположенный на отводящей магистрали (RU 2054572 С 1, F 02 M 27/00, 1996). Данная установка обеспечивает сепарацию и гомогенизацию дизельного топлива в поле центробежных сил при движении топлива снизу вверх в межтарелочном пространстве вихревого аппарата. Однако, отсутствие средств для очистки дизельного топлива от серы не обеспечивает существенного улучшения физико-химических свойств дизельного топлива.
Полезная модель направлена на расширение функциональных возможностей установки, повышение эффективности очистки дизельного топлива и улучшение его
физико-химических свойств путем введения средств для удаления сернистых соединений.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в установке для комплексной очистки дизельного топлива, содержащей роторно-дисковой вихревой аппарат, в корпусе которого установлен ротор в виде пустотелого вала - тарелкодержателя с набором конических рабочих тарелок с отверстиями на боковой поверхности и отсекателем - глухой конической тарелкой, расположенной над рабочими тарелками, подводящую магистраль, соединенную с входом в межтарелочное пространство вихревого аппарата через пустотелый вал - тарелкодержатель, отводящую магистраль, подсоединенную к выходу - кольцевому каналу между валом - тарелкодержателем ротора и отсекателем - глухой тарелкой вихревого аппарата, фильтр, расположенный на отводящей магистрали, согласно полезной модели, дополнительно содержит смеситель, один вход которого соединен с расходной емкостью экстрагента-растворителя сернистых соединений в виде ионной жидкости, второй вход - с отводящей магистралью после вихревого аппарата, а выход смесителя соединен со входом вихревого аппарата с образованием контура циркуляции смеситель - вихревой аппарат - смеситель.
При этом в контур циркуляции смеситель - вихревой аппарат - смеситель перед вихревым аппаратом включен бак - накопитель.
Наличие дополнительного контура циркуляции, включающего смеситель, соединенный с расходной емкостью экстрагента-растворителя сернистых соединений в виде ионной жидкости, представляющей собой низкотемпературный расплав солей, состоящих из пары положительно и отрицательно заряженных ионов(молекул), обеспечивает возможность удаления серы из обрабатываемого дизельного топлива в процессе его очистки с использованным роторно-дискового вихревого аппарата, что расширяет функциональные возможности установки и
существенно улучшает физико-химические и эксплуатационные свойства обрабатываемого дизельного топлива.
На Фиг.1. представлена схема установки для комплексной обработки дизельного топлива.
Установка для комплексной очистки дизельного топлива содержит последовательно включенные нагнетающие насос 1, расположенный на подводящей магистрали 2, роторно-дисковый вихревой аппарат 3 открытого типа, внутренняя полость которого сообщена с окружающей средой, перекачивающий насос 4 и фильтр 5, которые установлены на отводящей магистрали 6. В корпусе 7 вихревого аппарата 3 установлен ротор в виде пустотелого вала - тарелкодержателя 8 с набором конических рабочих тарелок 9 с отверстиями 10 на боковой поверхности и отсекателем - глухой конической тарелкой 11. Вход в межтарелочное пространство 12 вихревого аппарата 3 сообщен через пустотелый вал - тарелкодержатель 8 с подводящей магистралью 2, а выход, кольцевой канал 13 между пустотелым валом - тарелкодержателем 8 и отсекателем - глухой тарелкой 11, соединен с отводящей магистралью 6. Кроме того установка содержит смеситель 14, один вход которого соединен с расходной емкостью 15 экстрагента-растворителя сернистых соединений в виде ионной жидкости, представляющей собой низкотемпературный расплав солей, состоящих из пары положительно и отрицательно заряженных ионов (молекул), второй вход - с отводящей магистралью 6 после вихревого аппарата 3 (перед фильтром 5), а выход соединен со входом вихревого аппарата 3 через бак-накопитель 16.
Для работы на различных режимов установка снабжена запорно-регулирующей арматурой 17, 18, 19, и 20.
Установка для комплексной обработки дизельного топлива работает следующим образом.
Первоначально дизельное топливо из цистерны 21 при закрытых вентилях 17 и 18 по подводящей магистрали 2 посредством нагнетающего насоса 1 подают в межтарелочное пространство 12 вихревого аппарата 3, где в поле центробежных сил одновременно протекают процессы сепарации капельной влаги и твердых механических примесей, процесс гомогенизации и процесс механодеструкции ассоциаций смолисто-асфальтеновых соединений, сопровождающийся интенсивным окислением полиароматических углеводородов кислородом подсасываемого из атмосферы воздуха с образованием твердых частиц - асфальтенов.
Продукты сепарации с мелкими фракциями твердых частиц выводятся из вихревого аппарата 3 через кольцевой канал между отсекателем - глухой конической тарелкой 11 и корпусом 7 по трубопроводу 22, а очищенное дизельное топливо по отводящей магистрали 6 под действием перекачивающего насоса 4 поступает на вход смесителя 14, куда из расходной емкости 15 насосом-дозатор 23 подают экстрагент-растворитель сернистых соединений в виде ионной жидкости, представляющей собой низкотемпературный расплав солей, состоящих из пары положительно и отрицательно заряженных ионов. В результате смешивания образуется эмульсия - дисперсная система, состоящая из двух жидких фаз, одна из которых - дизельное топливо с пониженным содержанием серы, а другая - ионная жидкость, насыщенная серой, которая в ней растворяется.
Затем вентиль 20 закрывают, а вентиль 18 открывают и полученную эмульсию - дисперсную систему, состоящую из двух жидких фаз, направляют из бака-накопителя 16 на вход вихревого аппарата 3, где происходит разделение фаз. При
этом одна фаза - дизельное топливо с пониженным содержанием сернистых соединений из вихревого аппарата 3 повторно поступает по отводящей магистрали 6 в смеситель 14, а другая фаза - отделенный насыщенный растворитель (ионная жидкость с повышенным содержанием серы) выводится из вихревого аппарата 3 через кольцевой канал между отсекателем - глухой конической тарелкой 11 и корпусом 7 по трубопроводу 24 на регенерацию.
В процессе многократной циркуляции по контуру смеситель - вихревой аппарат смеситель в частично очищенное от серы дизельное топливо постоянно добавляется свежая порция растворителя - ионной жидкости из расходной емкости 15, что в результате обеспечивает достаточно высокую степень удаление серы. Очищенное от серы дизельное топливо накапливается в баке-накопителе 16.
Затем вентиль 17 открывают, а вентили 19, 20, 25 и 26 закрывают и при открытом вентиле 18 дизельное топливо из бака-накопителя 16 по отводящей магистрали 6 по действием перекачивающего насоса 4 проходит через фильтр 5 тонкой очистки и направляется к потребителю.
После опорожнения бака - накопителя 16 вентили 17 и 18 закрывают и при открытых вентилях 19, 20, 25 и 26 выше описанный цикл циркуляции дизельного топлива с отчисткой от серы повторяется.