84.Условия применения и устройство скруббера и барометрического конденсатора

Теплообменные аппараты смешения (скрубберы и барометрические конденсаторы).

Они применяются для конденсации и абсорбции паров. Представляют собой насадочные или тарельчатые колонны, орошаемые холодной жидкостью. Пар подается под нижнюю тарелку.

Барометрический конденсатор долгое время являлся составной частью системы создания вакуума при ректификации мазута.

86. Опишите устройство и назовите характеристики трубчатых печей.

Устройство печи. Трубчатая печь состоит из основных узлов и деталей: Каркаса, Змеевика (трубы), Трубных решеток и подвесок, Свода, Стен и фундамента, Подвесок для свода и стен, Гарнитуры печи, Топочного оборудования, Системы пожаротушения, Контрольно-измерительных приборов, Дымовой трубы.

Основные характеристики печей:1)Тепловая производительность или мощность печи.

Показывает, какое количество тепла может быть передано сырью в печи. Измеряется в МВт или ГКал/ч. 2)Тепловая напряженность радиантный труб.Показывает, какое количество тепла передается через 1 м2 трубы. Измеряется в кВт/м2 или кКал/(м2*ч).Эта характеристика зависит от конкретного процесса. При первичной переработке нефти и вторичной ректификации теплонапряженность может составлять 45-60 кВт/м2. При ректификации мазута и масляных дистиллятов, эта величина колеблется в пределах 30-40 кВт/м2. Крекинг, визбрейкинг, коксование – 15-25 кВт/м2. Пиролиз газа и бензинов – 60-70 кВт/м2. При превышении перечисленных величин закоксовывание змеевика, местный перегрев в местах образования кокса, прогар трубы и авария на установке.3)Теплонапряженность топочного пространства.Показывает какое количество тепла выделяется в единице объема топки. Измеряется в кВт/м3. Чем выше эта величина – тем компактнее печь. 4)КПД печи.Показывает долю тепла, расходуемую на нагрев потоков по отношению к теплу сгоревшего топлива. На лучших печах КПД составляет 85-90%. η=(Q_сырья+Q_(т.р.))/Q_(н.топлива)

Практический КПД составляет порядка 55-65%. Для увеличения КПД печь оборудуют котлами-утилизаторами для выработки пара, змеевиком пароперегревателя и воздухоподогревателем. Эти устройства позволяют использовать тепло дымовых газов после конвективной камеры.

60. Назначение основных элементов ректификац-х тарельчатых и насадочных колонн.

Для контакта паровой и жидкой фаз в колоннах монтируют массообменные устройства: тарелки или насадки. В качестве посадки применяют на маломощных колоннах кольца Росшшинга, седла Берла, Паля, а также виды специальной регулярной насадки, выполненной, как правило из параллельных гофрированных листов или гофрированной сетки, складываемой различными способами. К таким видам относятся насадки фирмы Зульцер, насадка фирмы «Интанлокс», насадка Стедмана, фирмы «Кох&Грич» и других. Преимущества насадки: 1)Высокая эффективность в колоннах малого диаметра, 2)Пониженное гидравлическое сопротивление, 3)Совокупные регулярные насадки типа «ВАКУПА» (фирма Кедр80), «Кох&Грич», обладают чрезвычайно низким гидравлическим сопротивлением и высокой эффективностью. Высота насадки эквивалентная 1 теоретической тарелке – 0,3-0,6м, применяют в вакуумных колоннах вместо тарелок, 4)Совокупные регулярные насадки типа «ВАКУПА» (фирма Кедр80), «Кох&Грич», обладают чрезвычайно низким гидравлическим сопротивлением и высокой эффективностью. Высота насадки эквивалентная 1 теоретической тарелке – 0,3-0,6м, применяют в вакуумных колоннах вместо тарелок. 5)Использовавшие насадки позволяет реализовать «сухую перегонку мазута» без подачи пара в куб колонны и нагрева сырья до температур 360-380°С, до начала термической деструкции

Недостатки: 1)Эффективно работает насадка в узком интервале нагрузок, по парам и жидкости. Рабочая скорость – 0,75-0,85 от скорости захлебывания. ω_дв=(0,75-0,85) ω_зах 2)Насадка требует тщательного равномерного орошения, которое может быть достигнуто применением форсуночных распылителей. Желобковые распределительные устройства и устройства «лейка» не обеспечивают равномерного орошения, хотя просты в изготовлении и эксплуатации. 3)Сетчатые насадки нельзя пртменять при ректификации жидкостей, образующих осадок (сетка забивается). 4)Слой насадки необходимо разбивать на отдельные секции высотой 1,5-2 метра, так как в процессе работы пар оттесняет жидкость к стенкам колонны и равномерное взаимодействие пара и жидкости нарушается. Между секциями приходится устанавливать распределительные тарелки, распределяющие пар и жидкость по сечениям колонны, либо сборные тарелки, полностью собирающие жидкость с последующей её подачей в форсуночный или желобчатый распределитель.

Ректификац. тарелки: колпачковые, ситчатые, клаппаные, S-образные, решетчатые, струйные. По принципу действия тарелки делается на барбатажные, которых жидкость движется поперек потока поров и провальные, в которых жидкость и пары попеременно проходят через одни и те же отверстия.Диапазон устойчивой работы провальных тарелок, как правило, хуже, чем у барбатажных: при малой скорости паров, вся жидкость стекает с тарелки и барбатаж прекращается, при большой скорости происходит захлебывание тарелки, жидкость перестает стекать и ректификация прекращается. Для борьбы с этим явлением в тарелке устанавливают клапаны (в провальной тарелке), открывающиеся по мере увеличения расхода паров

К тарелкам высокой производительности относятся:

1.Провальная тарелка, разработанная институтом «НИПИГаз переработка». Предназначена для ректификации газов и светлых жидкостей, не содержащих посторонние включения. Тарелка представляет собой пакет из трех сеток, установленных на некотором расстоянии друг от друга и устройства для распределения паров и жидкости. КПД каждой тарелки 90-100%. не применяется в аппаратах большого диаметра.

2.Струйная тарелка с отбойником. Применяется в вакуумных колоннах и для перегонки вредных жидкостей. Эффективность таких тарелок в оптимальных условиях работы 80-90%.

3.Тарелки с неподвижным клапаном фирмы «Koch-Glitch».

4.Сепараторные тарелки различных конструкций. По одному из вариантов в поле тарелки устроен сепарационный элемент, внизу завихритель потока, в боковом кармане отверстие.

87,89,90,91. Изложите классификацию трубчатых печей. 89. Приведите устройство горизонтальных узкокамерных печей (тип Г, З, В). 90. Приведите устройство горизонтальных узкокамерных печей с нижней конвекционной камерой. 91. Приведите устройство цилиндрических печей.

Тип Б – узкокамерные печи с горизонтальным расположением труб радиантного змеевика, встроенной конвективной камерой и нижним отводом дымовых газов. Выпускаются двухкамерные печи типа ББ, БР, БС, БН.

Тип В – многокамерные печи с вертикальным расположением радиантных труб и верхним отводом дымовых газов. Отдельные радиантные секции не имеют перегородок между собой. Конвективные секции выполнены раздельно. Выпускают печи от ВС1 до ВС6.

Тип Г – узкокамерная печь с горизонтальным расположением радиантных труб и верхней конвективной камерой. Серийно изготавливаются печи ГС, ГН, ГБ, ГР.

Тип З – узкокамерная печь с горизонтальным расположением радиантных труб и верхним отводом дымовых газов. Выпускаются печи типа ЗР, ЗБ, ЗД.