лекции / все лекции по охт

В современном производстве азотной кислоты под давлением один из сырьевых компонентов - воздух - сжимается в компрессоре и направляется в технологические

аппараты.

Потенциал отходящего газа не достаточен, чтобы полностью компенсировать затраты на сжатие исходного воздуха, хотя можно его использовать для частичного возмещения затрат.

Увеличить энергию отходящего газа как рабочего тела турбины можно повышением его температуры и давления. Для этого в линию отходящего газа подается топливо - природный газ - его сжигают с остатками кислорода в отходящем газе

ЛЕКЦИЯ 12

Концепции синтеза ХТС (продолжение)

•3) Санитарная очистка и обезвреживание выбросов предполагает размещение дополнительной подсистемы в ХТС, в которой удаляются вредные (токсичные) примеси из выбрасываемых потоков (санитарная очистка) или они переводятся в нетоксичное состояние (обезвреживание). В этих случаях содержание примесей становится меньше допустимой нормы по их вредному воздействию на окружающую среду, и такие отходы возможно сбрасывать.

•Безотходное и малоотходное производства.

Термин - безотходное производство или производство без отходов не совсем корректен, т.к. известно, что всегда имеют место потери массы и энергии. Более правильными будут следующие определения:

•Безотходная технология – способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используется сырье, материалы, энергия и любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормальное функционирование.

•Малоотходным производством считается такое, при котором вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами.

4)Снижение потребления воды как хладоагента

•Пример следующий. При охлаждении потоков до температуры окружающей среды используют водяные холодильники. Они подвержены коррозии (вода тоже может разрушать аппаратуру из-за наличия растворенных солей и кислорода воздуха), что приводит к возникновению аварийных ситуаций. Кроме того, для охлаждающего агента - воды - требуется сложная система очистки и отвода тепла от нее - утилизировать теплоту чуть теплой воды нерационально. Замена водяных холодильников на воздушные (охлаждение горячих потоков, протекающих в трубах, идет за счет нагнетания обычного потока воздуха). Это значительно упрощает систему охлаждения и тем самым уменьшает вредные выбросы.

5)Замкнутый водооборот

•Вода в большом количестве используется как вспомогательный материал в химических производствах. В некоторых химпроизводствах расход воды сопоставим с потреблением города с населением в 100 тысяч и более человек. Проходя через технологическую аппаратуру, трубопроводы, она загрязняется и требует дорогостоящей очистки. Используя замкнутый водооборот, исключаются отходы загрязненной воды (рис.). Загрязненная вода из ХТС поступает в систему очистки, где происходит удаление примесей и солей с образованием шлама. Для восполнения потерь воды добавляют свежую воду. Затем вода направляется в градирню, где происходит удаление из нее растворенных газов. Очищенная и охлажденная вода насосом подается в ХТС.

Система оборотного водоснабжения

4. Концепция эффективного использования оборудования

•Концепция направлена на минимизацию капитальных затрат на технологическое оборудование путем создания условий протекания в нем процессов с максимально возможной интенсивностью.

•1) Внедрение новых технологий, более интенсивных,

протекающих с большей скоростью. Типичным примером является переход от замедленных гетерогенных процессов к гомогенным и далее к каталитическим. Так замена термического гомогенного крекинга углеводородов на каталитический позволила увеличить скорость процесса более, чем в 300 раз!

•2) Оптимизация процесса - очевидный прием увеличения его интенсивности (см. оптимизация контактного аппарата для окисления диоксида серы).

3)Организация процесса в аппарате

•Почти всегда возможно разными способами провести один и тот же процесс: теплообмен и контакт фаз - в противотоке или прямотоке, гетерогенно-каталитическую реакцию - в неподвижном или кипящем слое катализатора, разделение жидкостей - ректификацией или дистилляцией и так далее.

•Еще пример. Скорость превращения в процессе "газ-твердое" сильно зависит от размера частиц. Поэтому дробление твердого реагента всегда благоприятно будет сказываться на интенсивности его превращения. Но мелкие частицы нельзя использовать в неподвижном слое - большое сопротивление потоку, спекание и слипание частиц, неоднородность течения газообразных компонентов через слой. Однородные условия протекания процесса создает псевдоожиженный слой. В производстве серной кислоты из колчедана переход от обжига крупно кускового сырья в полочных печах к обжигу в псевдоожиженном слое позволяет увеличить интенсивность превращения в единице объема аппарата в 20 раз.

ПЕРЕХОД ОТ РЕАКТОРОВ С АКСИАЛЬНЫМИ СЛОЯМИ КАТАЛИЗАТОРА НА РЕАКТОРЫ С РАДИАЛЬНЫМ ХОДОМ ГАЗА

•Преимущества:

•1) низкое гидравлическое сопротивление;

•2) снижение габаритов и металлоемкости.