Определение механических примесей с помощью фильтрации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Кафедра технологии нефти и газа

Отчет по лабораторной работе

на тему:

«Определение механических примесей с помощью фильтрации»

Уфа 2018

Цель работы: исследовать два метода фильтрации: под вакуумом и при нормальном давлении. Определить массовую долю механических примесей после фильтрации и сравнить два метода фильтрации между собой.

нефтеперерабатывающий фильтрация вакуум давление примесь

Теоретическая часть:

Фильтрованием называется процесс разделения суспензий и аэрозолей с использованием пористых перегородок, на поверхности которых задерживаются взвешенные в жидкости или газе твердые частицы. Образующийся на перегородке слой называется осадком, а жидкость, отделенная от осадка - фильтратом.

В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности фильтрование применяется в процессах: депарафинизации масел, производства парафина, церезина, пластичных смазок, при очистке нефтепродуктов и контактной очистке масел, для улавливания технического углерода, отделения химических реактивов и особо чистых химических веществ и других ценных продуктов от газов, отходящих от технологических установок распыливающего типа и печей кипящего слоя. Движение жидкости через пористые перегородки и слой осадка создают за счет разности давлений в аппарате, являющейся движущей силой процесса фильтрования.

Перепад давления может создаваться 1) столбом жидкости над фильтрующей перегородкой (гидростатическое фильтрование), 2) избыточным давлением жидкости, например, при подаче ее насосом (фильтрование под давлением) или 3) путем создания разрежения под фильтрующей перегородкой при помощи вакуум насоса (фильтрование под вакуумом).

Разделение суспензий на фильтрах обычно состоит не только из основной операции по фильтрованию суспензий, но в ряде случаев и из вспомогательных операций, таких как промывка осадка (при которой с помощью специальной жидкости фильтрат выдавливается из пор осадка), его продувка и сушка воздухом или инертным газом.

Эффективность разделения и производительность фильтра зависят от свойств обрабатываемой суспензии, правильного выбора типа фильтра, его оснащения и режима работы. В связи с этим для достижения оптимальных условий процесса фильтрования выбор типа фильтра, фильтровальной перегородки и режимов фильтрования должен проводиться на основе экспериментального изучения особенностей фильтрования данной суспензии на лабораторных или пилотных установках.

- насос водоструйный

- шкаф сушильный или термостат

- весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г.

-стеклянная лабораторная посуда: коническая колба, колба Бунзена, стаканы, воронка, воронка Бюхнера, стеклянная палочка с оплавленным концом, промывалка с резиновой грушей, стеклянные бюксы с крышкой

- эксикатор

-беззольный бумажный фильтр марки "Белая лента" или "Красная лента"

- толуол нефтяной

-дистиллированная вода

-проба нефтепродукта

а б

Рисунок 1 - Установка для фильтрования:

а - фильтрование под вакуумом водоструйного насоса; б - фильтрование при нормальном давлении

Ход работы:

Фильтрование под вакуумом

1. Пробу нефтепродукта хорошо перемешивают вручную встряхиванием в течение 5 мин в емкости. Далее данную пробу наливают в стеклянный стакан и взвешивают на аналитических весах. Стакан ставят в сушильный шкаф для подогрева пробы.

2. Взвешивают стеклянный бюкс с крышкой и бумажным фильтром на аналитических весах.

3. Подготовленную пробу испытуемого продукта в стакане разбавляют подогретым растворителем.

4. .Для фильтрования под вакуумом воронку Бюхнера с помощью резиновой пробки присоединяют к колбе для фильтрования под вакуумом, соединенной с насосом. Бумажный фильтр смачивают растворителем и помещают в воронку так, чтобы фильтр плотно прилегал к стенкам воронки.

5. Раствор наливают на фильтр по стеклянной палочке, воронку с фильтром наполняют раствором не более чем на 3/4 высоты фильтра. Остаток на стакане смывают на фильтр растворителем до тех пор, пока капля фильтрата, помещенная на фильтровальную бумагу, не будет оставлять масляного пятна после испарения

6. По окончании промывки фильтр с осадком переносят в стаканчик для взвешивания с открытой крышкой, в котором сушился чистый фильтр. Стаканчик с фильтром с открытой крышкой сушат в сушильном шкафу в течении 1 часа. Затем стаканчик закрывают крышкой и охлаждают в эксикаторе в течение 30 мин и взвешивают на аналитических весах

Фильтрование при нормальном давлении

1. Пробу нефтепродукта хорошо перемешивают вручную встряхиванием в течение 5 мин в емкости. Далее данную пробу наливают в стеклянный стакан и взвешивают на аналитических весах. Стакан ставят в сушильный шкаф для подогрева пробы.

2. Взвешивают стеклянный бюкс с крышкой и бумажным фильтром на аналитических весах.

3. Подготовленную пробу испытуемого продукта в стакане разбавляют подогретым растворителем.

4. .Для фильтрования при нормальном давлении стеклянную воронку присоединяют к колбе. Бумажный фильтр смачивают растворителем и помещают в воронку так, чтобы фильтр плотно прилегал к стенкам воронки.

5. Раствор наливают на фильтр по стеклянной палочке. Остаток на стакане смывают на фильтр растворителем. Далее колбу с воронкой помещают в сушильный шкаф для более быстрого фильтрования.

6. По окончании промывки фильтр с осадком переносят в стаканчик для взвешивания с открытой крышкой, в котором сушился чистый фильтр. Стаканчик с фильтром с открытой крышкой сушат в сушильном шкафу в течении 1 часа. Затем стаканчик закрывают крышкой и охлаждают в эксикаторе в течение 30 мин и взвешивают на аналитических весах

Обработка результатов

Массовую долю механических примесей (X) в процентах вычисляют по формуле

,

где m₁ - масса стаканчика для взвешивания с бумажным фильтром и механическими примесями или масса стеклянного фильтра с механическими примесями, г;

m₂- масса стаканчика для взвешивания с чистым подготовленным бумажным фильтром или масса подготовленного стеклянного фильтра, г;

m₃ - масса пробы, г.

-Массовая доля механических примесей после фильтрования под вакуумом:

-Массовая доля механических примесей после фильтрования при нормальном давлении:

Вывод: в данной лабораторной работе был изучен процесс фильтрации, проводимой под вакуумом с помощью водоструйного насоса и фильтрации при нормальном давлении. Фильтрация за счет вакуума проходит намного быстрее, чем при нормальном давлении. Массовая доля механических примесей в обоих методах получилась 0,92 и 0,94 %. Из этого следует, что вне зависимости от метода фильтрации одного и того же нефтепродукта массовая доля механических примесей будет примерно одинаковой.

Размещено на Allbest.ru