Модернизация блока адсорбционной очистки кубовой жидкости от углеводородов для установки разделения воздуха кта-12-3

А.Н Пиняев, cтудент группы НТ-081, О.В. Калядин

Кафедра физики твердого тела

В воздухоразделительных установках ожижение газа происходит методом глубокого охлаждения с получением кислорода, азота и благородных газов. В процессе разделения компонентов воздуха в установке накапливается горючие газы, следы которых имеются в атмосфере. Наиболее опасным из них является ацетилен, накапливающийся в конденсаторе и трубопроводах. При этом, смешиваясь с кислородом, образуется смесь, способная поджигаться самым слабым импульсом.

В связи с этим на металлургическом предприятии «Тулачермет» была поставлена задача модернизации установки КТА-12-3 путем замены имеющего фильтра-адсорбера кубовой жидкости на отдельный, цельносварной фильтр и адсорбер с использованием сорбента марки КСМГ ГОСТ-3956-76. Был разработан узел обвязки адсорберов и фильтров со всей имеющейся арматурой и трубопроводами, как показано на рисунке. Рабочее давление 0,6 МПа, рабочая температура -196°С, температура отогрева 250°С.

К

Узел обвязки адсорберов и фильтров на потоке кубовой жидкости. 1-нижняя колонна, 2-переохладитель, АП1,АП2 –фильтры, АП3,

АП4– адсорберы, В1 … В8– клапаны

убовая жидкость из нижней колонны 1 поступает в один их переключающих фильтров, где задерживаются твердые частицы примесей, которые успели кристаллизоваться на тарелках нижней колонны. Затем поступает в переохладитель кубовой жидкости 2, и после охлаждения идет на один из переключающихся адсорберов, где освобождается от двуокиси углерода и ацетилена. После чего жидкий воздух дросселируется в верхнюю колонну. Это приводит к уменьшению концентрации ацетилена в жидких продуктах с 0,04 мг/дм³ до 0,01 мг/дм³ в блоке адсорбционной отчистки. Так же уменьшается накопление горючего газа в установке, она становится взрывобезопасной, увеличивается время рабочей компании установки, так как период переключения между адсорберами становится более продолжительным. С увеличением ремонтного цикла оборудования минимизируются издержки эксплуатации.

Литература

1. Взрывобезопасность воздухоразделительных установок / В.П. Беляков, В.И. Файнштейна. –М.: Химия, 1986.224с.

УДК 621.315.57:537.312.62

Уменьшение энергозатрат воздухоразделительной установки КжАжАр-1,6 путем введения предварительного охлаждения воздуха

А.Н. Плеханов, cтудент гр. НТ-081, О.В. Калядин Кафедра физики твердого тела.

В связи с увеличением спроса на продукты разделения воздуха (азот, кислород, аргон и т.д.), растет и воздухоразделительная промышленность. Как правило такая промышленность требует колоссальные затраты электроэнергии, которая является экономически дорогостоящим ресурсом, следовательно существует актуальная задача на сегодняшней день - уменьшение энергозатрат установок. В рамках выполнения данной работы была поставлена задача: снижение энергозатрат установки КжАжАр-1,6 ООО "Криосервис", а так же проектирование всего комплекса необходимого оборудования. Одним из способов уменьшения энергозатрат является использование предварительного охлаждения воздуха в аммиачной холодильной машине. Затраты энергии в таком цикле невелики, и получаемый при этом холод обходится относительно недорого. Для модернизации существующей установки, дополним ее холодильной аммиачной машиной (рисунок), состоящий из следующих элементов: 4- компрессор аммиака, 5 - конденсатор аммиака, 6 -дроссельный вентиль и 3 - аммиачный теплообменник.

Принципиальная схема.. 1 - компрессор; 2 –предварительный теплообменник; 3 – аммиачный теплообменник; 4 - компрессор аммиака; 5 - конденсатор аммиака; 6, 9 –дроссельный вентиль; 7 - блок комплексной очистки; 8 - основной теплообменник.

В цикле с предварительным аммиачным охлаждением воздух сжимается в компрессоре 1 и по трубе поступает в предварительный теплообменник 2, где охлаждается обратным потоком отбросного газа. Затем воздух попадает в первый контур аммиачного теплообменника в котором охлаждается до температуры кипящего аммиака. Далее воздух пройдя блок комплексной очистки и второй контр аммиачного холодильника направляется в основной теплообменник 8, где охлаждается отбросным газом, дросселируется и поступает в колонну разделения.

Чем ниже температура на теплом конце теплообменника, тем выше изотермический эффект Джоуля-Томпсона, а следовательно выше холодопроизводительность. Следовательно, при том же режиме работы установки и теме же холодопотерями, можно снизить рабочее давление, а соответственно уменьшатся энергозатраты на сжатие в компрессоре.

Литература

1. Д.Л. Глизманенко//Получение кислорода. -1972. -№5 -С.752.

УДК 621.315.57: 537.312.62