Расчёт электродегидратора

Из материального баланса стадии глубокого обезвоживания нефти следует, что в электродегидратор поступает эмульсия в количестве .

Пренебрегая небольшим снижением температуры эмульсии при её переходе от сепаратора второй ступени к электродегидратору, находим объёмный расход эмульсии:

Примем к установке электродегидратор типа ЭГ-160 с характеристиками:

- внутренний объём аппарата V = 160 м³;

- внутренний диаметр D_в = 3,4 м;

- производительность по эмульсии – до 450 м³/ч.

Из объёма аппарата определяем полезную длину:

Скорость свободного осаждения капель воды в электродегидраторе рассчитываем по уравнению Стокса:

где d – диаметр капель воды (примем d = 300·10^{-6 м);}

= кг/м³ – плотность нефти;

= – динамическая вязкость нефти;

= 1004 кг/м³ – плотность воды.

Проверяем режим движения капель воды:

Так как Re < 2, это значит, что движение капель происходит в ламинарном режиме, т.е. в области действия уравнения Стокса.

Скорость подъёма эмульсии в электродегидраторе в расчётах принимается минимум в два раза меньше скорости свободного осаждения капель воды. Примем скорость подъёма в 2,5 раза меньше:

Фактическая скорость осаждения капель воды в поднимающемся вверх потоке эмульсии:

Время, необходимое для осаждения капель воды:

где h_эм – высота слоя эмульсии в аппарате, м

где h_в – высота водяной подушки, м;

R – радиус электродегидратора, м.

Высота водяной подушки в электродегидраторах ЭГ-160 и ЭГ-200 составляет h_в = 1 м. Тогда:

Время пребывания эмульсии в аппарате:

Для эффективного расслоения эмульсии должно соблюдаться условие:

В нашем случае 16 мин > 11 мин, следовательно, условие выполняется.

Находим максимальную производительность электродегидратора по эмульсии:

где S_эм – максимальная площадь зеркала эмульсии в аппарате, м².

Необходимое количество аппаратов составляет:

Таким образом, для обеспечения процесса глубокого обезвоживания необходимо установить три электродегидратора типа ЭГ-160.