
- •Ю.О. Малик Енергозберігаючі технології
- •12. Методи прямого перетворення енергії
- •12.1. Хімічні методи перетворення енергії
- •12.2. Цикл термоелектричної установки
- •12.3. Цикл термоелектронного перетворювача енергії
- •12.4. Цикл магнітогідродинамічних (мгд) генераторних установок
- •13. Вторинні енергоресурси (вер) та енерготехнологічне комбінування
- •13.1. Загальні відомості
- •13.2. Класифікація вторинних ресурсів
- •13.3. Джерела вторинних енергоресурсів
- •13.4. Обладнання для використання теплових вер
- •13.5. Використання низько-потенціальних теплових вер
- •13.5.1. Теплозабезпечення
- •13.5.2. Виробництво електроенергії з відпрацьованої пари
- •13.5.3. Комбіноване використання відпрацьованої пари
- •13.5.4. Одержання холоду
- •13.5.5. Використання теплоти виробничої води
- •13.5.6. Агротеплофікація
- •13.5.7. Виробництво електроенергії з відпрацьованої води
- •13.5.8. Використання низькотемпературних продуктів горіння
- •13.6. Використання фізичної теплоти технологічних продуктів
- •13.7. Використання фізичної теплоти технологічних потоків у виробництві сірчаної кислоти
- •13.8. Утилізація теплоти продуктів піролізу в виробництві етилену
- •14. Паливо. Основи горіння та організація процесу спалювання палива
- •14.1. Сучасний стан та перспективи розвитку енергетичних ресурсів України
- •14.2. Види та характеристики палива
- •14.2.1. Тверде та рідке паливо
- •14.2.2. Газоподібне паливо
- •14.2.3. Технічні характеристики палива
- •14.3. Елементи теорії горіння та організація процесу спалювання палива
- •14.3.1. Гомогенне горіння. Горіння газоподібного палива
- •14.3.2. Горіння рідкого палива
- •14.3.3. Гетерогенне горіння
- •14.4. Розрахунки процесів горіння палива
- •14.4.1. Розрахунки витрат повітря на спалювання 1 кг палива
- •14.4.2. Склад та об’єм продуктів згоряння 1 кг палива
- •14.4.3. Ентальпія продуктів згоряння
- •14.5. Види пристроїв для спалювання палива
- •14.5.1. Спалювання твердого палива у факелі
- •14.5.2. Спалювання мазуту та газу в паленищах
- •Література
- •Енергозберігаючі технології
13.7. Використання фізичної теплоти технологічних потоків у виробництві сірчаної кислоти
На рис. 13.11 показана схема утилізації фізичної теплоти технологічних потоків у виробництві сірчаної кислоти з сірчистого ангідриду (SO2).
Р
ис.
13.11. Схема утилізації фізичної теплоти
технологічних потоків у виробництві
сірчаної кислоти: 1 – вентилятор; 2 –
змійовик; 3 – живильник; 4 – бункер печі
киплячого шару; 5- піч; 6-пароперегрівач;
7- сепаратор; 8, 10- циркуляційний насос;
9- бак води; 11- циклон;
12- електрофільтр;
13- шнек; 14,15- змійовики котла-утилізатора;
16- котел-утилізатор;
17- циклон
Відповідно із схемою (рис. 13.11) в печі “киплячого шару” 5 протікає екзотермічна реакція окиснення сірчистого газу колчедану з метою отримання сірчистого ангідриду. Теплота реакції відводиться з “киплячого шару” водою, яка циркулює за допомогою насосу 8 за схемою: сепаратор 7 – циркуляційний насос 8 – змійовик печі 5 – сепаратор 7.
В змійовику 2 утворюється пароводяна суміш, яка в сепараторі 7 розділяється на пару та воду. Фізична теплота газоподібних продуктів реакції використовується для виробництва пари в котлі-утилізаторі 16. В котлі-утилізаторі є два самостійних випарювальних контури з вимушеною циркуляцією 14 і 15, а також пароперегрівач 6. В першому контурі циркулює вода за схемою: живильний бак 9 – насос 10 – змійовик 15 – сепаратор 7. В другому контурі вода циркулює за схемою: сепаратор 7 – циркуляційний насос 8 – змійовик 14 – сепаратор 7. Утворена в змійовиках обох контурів пароводяна суміш, як і пароводяна суміш змійовика в сепараторі 7 розділяється на воду і пару, яка відтак надходить в пароперегрівач і подається для подальшого технологічного споживання або в парові турбіни, а сірчистий ангідрид після очищення від пилу в циклонах і електрофільтрі подається на виробництво сірчаної кислоти.
13.8. Утилізація теплоти продуктів піролізу в виробництві етилену
Виробництво етилену пов’язане з великими витратами теплоти на процес піролізу, який здійснюється при температурі 10931123 К етилену.
Згідно зі схемою рис. 13.12 потік вуглець-водневої сировини І (з добавленням 50 % водяної пари) подається в трубчасту піролізну піч 2, в якій здійснюється піроліз за температури 10931123 К (820850 оС). Продукти піролізу надходять в загартувальний аппарат 1, де відбувається їх гартування і охолодження до температури 350450 оС. З гартувального апарата пірогаз (потік ІІ) подається на подальшу стадію виробництва етилену.
Гартувальний апарат 1 являє собою парогенератор, в якому за рахунок охолодження продуктів піролізу відбувається виробництво водяної насиченої пари, тиск якої 12,0 МПа. Утворена в ньому пароводяна суміш надходить в сепаратор 3, де відбувається розділення суміші на воду і пару. Вода знову надходить в пароперегрівач 4. Перегріта пара подається в парові турбіни 6-9, за допомогою яких здійснюється привід турбокомпресорів. Відпрацьована в турбінах пара конденсується в конденсаторах 10-13. Конденсат послідовно проходить очищення в апаратах 19 і 21 і деаерацію - в апаратах 24-25, після чого подається в економайзер 5, а потім - в сепаратор парогенератора 3.
Р
ис.
13.12. Схема утилізації тепла у виробництві
етилену: 1 - загартовувальний апарат
(парогенератор); 2 – піч піролізу; 3 –
сепаратор; 4 – пароперегрівач; 5 –
екононайзер; 6-9 – парові турбіни приводу
компресорів; 10-13- конденсатори турбін;
14-17- конденсатні насоси; 18-20- конденсатори
турбін; 14-17- конденсатні насоси; 18-20 –
ємності; 19-21 – очищення конденсату;
22,23 – насоси; 24-25 – деаератори; 26 – насос.
І – сировина піролізу; ІІ – піроліз;
ІІІ – газове пальне; ІV
– живильна вода; V
– насичена водяна пара; VІ
– перегріта пара; VІІ
– відпрацьована пара; VІІІ
– пара на очищення; ІХ – паровий конденсат
Аналіз витрат, пов’язаних з виробництво етилену, свідчить про те, що приблизно 74 % всієї витраченої теплоти покривається за рахунок утилізації теплоти технологічного процесу. Потреби в теплоті для піролізної печі 2, пароперегрівача 4, економайзера 5 забезпечується за рахунок метанової фракції, яка одержується в процесі газовиділення і частково за рахунок спалювання рідкого палива, що отримується з піролізної смоли. Відпрацьована пара, що відбирається після турбіни 6, використовується як технологічна пара на установці (потік VII).