Parametrii specifici ai procesului de deparafinare cu solventi

Parametrii specifici ai procesului de deparafinare cu solventi

Procesul de deparafinare a uleiurilor cu solventi poate fi caracterizat prin anumiti parametrii specifici si anume: viteza de racire, viteza de filtrare si decalajul de temperatura al deparafinarii.

Viteza de racire (v_r) se poate calcula cu relatia:

V_r=(t_i-t_f)/τ [˚C/min] 

unde:

t_i-reprezinta temperatura initiala a solutiei din care se face cristalizarea parafinei;

t_f-temperatura finala de racire sau temperatura de filtrare;

-timpul de racire sau de sedere in cristalizator.

Pentru sectia de racire este avantajos ca viteza de racire sa fie cat mai mare. Daca viteza de racire este de cca. 120˚C/h se pot folosi cristalizatoare tub in tub, suprafata de schimb de caldura si numarul de cristalizatoare fiind rezonabile. La o viteza de racire de cca. 5˚C/h, racirea nu se face prin schimb direct intre agenti, se folosesc solutii tampon, iar cristalizatoarele sunt de tip cada (nu se mai folosesc in prezent) [2].

Viteza de racire influenteaza deasemenea, dimensiunea cristalelor si, prin aceasta, suprafata necesara de filtrare. Pentru a se obtine cristale care sa permita o separare rapida a lichidului de solid prin filtrare, viteza de racire trebuie sa fie controlata si corelata cu viteza de crestere a cristalelor. Corelatia dintre viteza de racire si viteza de crestere a cristalelor, astfel incat viteza de filtrare sa fie acceptabila, este prezentata in figura 1.2.

Pentru un sistem dat exista o anumita viteza de racire numita viteza de racire corespunzatoare cresterii normale a cristalelor (v_rcc) pentru care filtrarea este economica. Daca v_r>v_rcc, filtrarea este neeconomica, iar daca v_r<v_rcc, racirea este neeconomica.

Tehnica de dilutie poate influenta parametrii v_cc, v_r, v_f. Introducerea solventului in portiuni (dilutie incrementala) se aplica numai la uleiuri distilate. La uleiurile reziduale, solventul de dilutie se introduce intr-o singura portiune deoarece faza solida se obtine sub forma de microcristale in orice conditii.

Viteza de

racire

Filtrare

neeconomica

Racire

neeconomica

Viteza de crestere a cristalelor

Figura 1.2. Corelatia dintre viteza de racire si viteza de crestere a cristalelor

Din tabelul 1.3. se observa ca daca ratia de solvent din prima portie este mare se obtine o turta mare, voluminoasa si afanata. Viteza de filtrare este mare, dar continutul de ulei din turta este ridicat.

In cazul al doilea, racirea in prima etapa a solutiilor mai concentrate in faza solida conduce la obtinerea de cristale dense, de dimensiuni mai mici. Din aceasta cauza viteza de filtrare scade, dar randamentul de ulei deparafinat este mai mare [2].

Temperatura solventului de dilutie depinde de gradul de amestecare al solutiei. Pentru cristalizatoare cu racleti (in care amestecarea este lenta) temperatura solventului de dilutie trebuie sa fie egala cu temperatura amestecului ulei-solvent, in locul de introducere.

Daca temperatura solventului este mai mica, apare o zona de subracire (soc termic) in care se formeaza un numar mare de cristale fine care nu mai au timp sa creasca suficient.

Atunci cand amestecarea solutiei ulei-solvent este intensa (procedeul Dilchill) temperatura acesteia se uniformizeaza aproape instantaneu si solventul poate fi introdus la temperaturi mai mici decat temperatura amestecului ulei-solvent, fara sa apara soc termic.

Tabelul 1.3. Influenta repartitiei solventului asupra rezultatelor deparafinarii

unui ulei cu solventi [1]

Viteza de filtrare, (v_f) reprezinta debitul de filtrat care trece prin unitatea de suprafata de filtrare in unitatea de timp. De marimea vitezei de filtrare depinde suprafata necesara de filtrare si numarul de filtre din sectia de filtrare.

Filtrarea se realizeaza avantajos daca dimensiunea cristalelor este cat mai mare iar aceasta dimensiune este asigurata printr-o viteza de racire mica, astfel incat cristalele sa aiba timp sa creasca corespunzator.

Unei viteze de filtrare acceptabila ii corespunde o viteza de racire maxim admisibila (v_rma). Daca v_r >v_rma se obtin cristale mici, viteza de filtrare fiind necorespunzatoare.

Factorii care influenteaza viteza de filtrare sunt:

viscozitatea filtratului;

structura si dimensiunea cristalelor;

solvatarea cristalelor;

prezenta unor aditivi de deparafinare.