Аппаратурное оформление процесса производства смазок в значительной степени определяется реологическими свойствами (прежде всего их вязкостью) смазок и промежуточных продук­тов. Для таких смазок, как литол-24, и для мыльных смазок от­мечается резкое (в 50—80 раз) увеличение вязкости в процессе термо-механического диспергирования и ее зависимость от ско­рости деформирования. Поэтому к конструкции перемешиваю­щего устройства реактора, в котором совмещаются стадии омы­ления, обезвоживания, получения и выдержки расплава, а также предварительного охлаждения, предъявляют сложные требова­ния. Скребково-лопастные мешалки с переменным числом обо­ротов позволяют на каждой стадии менять режим перемешива­ния. Высокая эффективность этих перемешивающих устройств и гибкое регулирование интенсивности перемешивания сокра­щают длительность процесса, повышают качество смазок и вос­производимость свойств отдельных партий.

На рис. XI-1 показан реактор со скребково-лопастным пере­мешивающим устройством емкостью 10 м³, поверхностью тепло­обмена 20 м².

Привод перемешивающих устройств реактора осуществ­ляется двухскоростным мотором-редуктором мощностью 40 кВт и специальной раздаточной коробкой с двумя соосными выход­ными валами, что обеспечивает противоположно направленное вращение центрального и периферийного перемешивающих устройств, а также возможность раздельной работы каждого из них.

Сократить длительность стадии омыления жиров можно. повышением температуры. Из-за наличия воды процесс проводят под давлением до 1 МПа в контакторах-автоклавах [2]. Вяз­кость системы на стадии омыления невелика, и в контакторах Применяют высокоскоростные мешалки (например, контакторы типа «Стратко» при производстве мыльных смазок за рубежом). Нагретая в контакторах до 150—170 °С смесь после омыления направляется в реакторы, работающие при атмосферном давле­нии. В результате дополнительного нагревания в реакторах уда­ляется влага и осуществляется термо-механическое диспергиро-вание образующегося мыльного загустителя.

Удаление влаги из мыльно-масляной дисперсии в большом. объеме реактора — длительная операция. В настоящее время разработан выпарной аппарат Г6], в котором смесь нагревается' (под давлением) до 150—160°С, и основная влага испаряется в камере распыла с последующим глубоким обезвоживанием. в стекающей пленке при подводе тепла через стенку. Подобный. аппарат используется при производстве литиевых, комплексных кальциевых, кальциевых гидратированных и других мыльных смазок.

Свойства мыльных смазок и осо­бенно комплексных кальциевых зави­сят от температурного режима приго­товления (максимальная температура нагревания, продолжительность тер­мообработки) и последовательности. введения комплексообразующих ком­понентов. О влиянии максимальной температуры нагревания и продолжи­тельности ее воздействия на свойства комплексных кальциевых смазок, при­готовленных на основе синтетических жирных кислот Сщ—Qo и уксусной кислоты, свидетельствуют следующие данные:

Нагревание или охлаждение высоко­вязкого мыльно-масляного концентрата эффективно лишь в теплообменных ап­паратах специальной конструкции. Например, в трубчатых скребковых "теплообменных аппаратах поверхность постоянно очищается, т. е. устраняет­ся отрицательное влияние повышенной адгезии, и, кроме того, возможно приложение высо­ких сдвиговых напряжений, снижающих вязкость. На рис. XI-2 показан двухкорпусный скребковый аппарат с поверхностью теплообмена 3,5 м².

В каждом корпусе расположен вращающийся вал с че­тырьмя «плавающими» скребками, которые под действием центро­бежной силы и давления перемешиваемой жидкости плотно при­жимаются к хромированной поверхности цилиндра идаметром 0,35 м и длиной 1,67 м; полезный (свободный) объем цилиндра — 0,05 м³. Привод — индивидуальный, через редуктор; частота вра­щения в первом по ходу продукта (при охлаждении) корпусе п =- 240, во втором — 180 об/мин, соответственно мощность элек­тродвигателя в первом корпусе — 17 кВт, во втором — 220 кВт. При нагревании порядок последовательного включения корпу­сов — обратный. При охлаждении в рубашку аппарата (в каж­дый корпус отдельно) подается охлажденная и очищенная от при­месей и солей вода, а при нагревании — масло или другой жид­кий теплоноситель. Производительность аппарата при охлаж­дении смазок в диапазоне температур от 200 до 60 °С составляет 2000—2500 кг/ч, соответственно расход охлаждающей воды с на­чальной температурой 5 °С — до 20 мУч. При нагревании произ­водительность аппарата на 20—25 % выше, чем при охлаждении, при условии сохранения разности температур смазка — тепло­носитель (хладоагент).

В промышленных условиях при охлаждении ли­тиевых смазок коэффициент теплопередачи состав­ляет 600—650 Вт/м²·К), что примерно в 20 раз выше, чем в трубчатых теплообменных аппаратах. Перспективным и эффективным для нагревания и охлаждения смазок в непрерывных схемах является змеевиково-скребковый аппарат.

Для гомогенизации смазок применяют клапанные гомогенизаторы (производительность 3,0—3,5 т/ч при максимальном давлении продавливания до 50 МПа) и гомогенизаторы типа коллоидной мельницы (произ­водительность 1,0—3,0 т/ч зависит от зазора между ротором и статором, скорости подачи и состава смазки) [4, 7]. Для литиевых смазок можно реко­мендовать оба типа гомогенизаторов; при ограни­ченном давлении (до 20 МПа) в клапанных гомоге­низаторах для комплексных кальциевых смазок предпочтительно применять гомогенизаторы типа коллоидной мельницы.

В промышленности используют деаэратор, раз­работанный ВНИИПКнефтехимом (рис. XI-3), про­изводительностью 1—3 т/ч с регулируемым зазором в пределах 0,1—0,5 мм. Из нижней части вакуумной камеры (емкость 0,16 м³) деаэрированный продукт непрерывно отбирается шестеренчатым насосом, при вод которого осуществляется через мотор-вариатор. Регулированием частоты вращения достигается син­хронизация потоков на входе и выходе из деаэра­тора. При вакууме 93—95 кПа в таком деаэраторе воздух удаляется практически полностью.

В полунепрерывных и особенно непрерывных технологических схемах важно правильно выбрать насосы для перекачивания полупродуктов и смазок, а также конфигурацию накопителей готовой продук­ции для гибкого регулирования и согласования производительности  технологической  установки с производительностью автоматических линий по затариванию готовой продукции. Из-за повышенной вязкости для транспортирования смазок применяют роторно-зубчатые и винтовые насосы. В качестве сборников-накопителей используют бункеры с обо­греваемыми стенками, которые оборудованы систе­мой замкнутой циркуляции смазок через гомогени­зирующий клапан.

Кроме обычных методов непрерывного контроля (темпера­туры, давления, расхода), в схемах предусматривают локаль­ные системы автоматического регулирования стадий процесса С применением общетехнических и специальных приборов и устройств. На стадии получения мыльной основы, например, литиевых смазок для контроля полноты омыления по щелоч­ности, успешно используется рН-метр. Контролируется также содержание влаги в высоковязких системах. Качество смазок на заключительной стадии их приготовления оценивают показате­лями реологических свойств на потоке (предел текучести и вяз­кость при различных скоростях сдвига).

Размещение оборудования на установках зависит от конкрет­ных условий. Наиболее распространена поэтажная компановка с размещением оборудования в соответствии с направлением технологических потоков (на верхнем этаже — дозаторы, ниже — аппараты с мешалками, еще ниже — насосы и другое вспомогательное оборудование).

Теплоносителем для обогревания аппаратов служит водя­ной пар, а также масло или органические теплоносители, на­пример дифенильная смесь. Сборники-накопители смазок при температуре ниже 100 °С могут обогреваться горячей водой. Водяной пар вводится в аппарат сверху, а конденсат удаляется снизу. Все жидкие теплоносители (а также хладагенты) при вер­тикальном расположении аппаратов вводятся снизу и удаляются сверху.