ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Концепция эффективного использования оборудования из "Общая химическая технология и основы промышленной экологии" Концепция направлена на минимизацию капитальных затрат на технологическое оборудование путем создания условий протекания в нем процессов с максимально возможной интенсивностью. [c.274] Оптимизация процесса - очевидный прием увеличения его интенсивности. [c.275] Организация процесса в аппарате. Почти всегда возможно один и тот же процесс провести разными способами теплообмен и контакт фаз - в противотоке или прямотоке гетерогеннокаталитическую реакцию - в неподвижном или движущемся слое катализатора разделение жидкостей - ректификацией или дистилляцией и т.д. Один из примеров был приведен выше. Переход на цеолитный катализатор гидрокрекинга углеводородов был осуществлен одновременно с новой организацией процесса во взвешенном слое в виде восходящего потока катализатора. Традиционный пример сокращения затрат на работу теплообменника - использование противотока теплоносителей в нем. [c.275] Контактирование газа с жидкостью может осуществляться различными способами. Для газожидкостных процессов, скорость которых лимитируется массообменом между фазами, способ их контакта небезразличен для процесса. В разд. 2.9.4 были приведены максимальные объемные коэффициенты массообмена р в барботажном слое р = 0,и0,2 с , в насадочном аппарате-до 0,5 с , в газожидкостном потоке - до 1,2 с . Если скорость реакции большая (константа скорости первого порядка более 2 с ), то реактор с газожидкостным потоком будет более компактным. Если сама реакция малоинтенсивна, то интенсивный массообмен не увеличит общей интенсивности процесса. [c.275] 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 из-за большого сопротивления потоку, спекания и слипания частиц, неоднородности течения газообразных компонентов через слой. Однородные условия протекания процесса создает псевдоожиженный слой. В производстве серной кислоты из колчедана переход от обжига крупнокускового сырья в полочных печах к обжигу в псевдоожиженном слое позволил увеличить интенсивность превращения в единице объема аппарата в 20 раз. [c.275] Организация технологического процесса в подсистеме ХТС. [c.275] Сокращает расходы на аппараты схема регенерации тепла реакции, показанная на рис. 3.2 (поз. 9) и 3.17, вместо нагрева потока перед реактором и последующего охлаждения его в отдельных теплообменниках. Но в ряде случаев такая схема может потребовать очень больших теплообменников, когда разогрев в реакторе небольшой и движущая сила в теплообменнике, равная этому разогреву (см. рис. 3.17), мала. Эти условия характерны для каталитической санитарной очистки газов - в этих процессах концентрация очищаемого компонента мала и может колебаться. Теплообменник необходимо рассчитывать на минимальную концентрацию, иначе процесс не будет автотермичен. Поверхность теплообменника, рассчитанная на минимальную концентрацию, будет в 2-3 раза больше, чем в среднем режиме. Включим в систему узел сжигания топлива (рис. 3.41). Он вносит дополнительные затраты в систему очистки. Но дополнительный нагрев позволяет, во-первых, поддерживать постоянную и желаемую разность температур в теплообменнике и, во-вторых, уменьшить затраты на оборудование этой ХТС. [c.276] Больший эффект от использования объема реактора радиального типа может быть достигнут в многослойных реакторах. Многослойный реактор окисления 802 аксиального типа (см. рис. 2.2). В нем расположены смесители и распределители потока, теплообменники катализатор же, где происходят преврашения, занимает только 1% объема реактора. В разработанной конструкции реактора с радиальными слоями доля катализатора возросла до 14%. Размеры реактора можно сократить почти вдвое. [c.277] Уменьшение удельных капитальных затрат составляет примерно 11% при удвоении производительности. Но бесконечно наращивать мощность невозможно. Появляются ограничения, диктуемые машиностроительными предприятиями, связанные с транспортировкой крупногабаритного оборудования. Временная остановка крупнотоннажного производства приводит к большим потерям продукции и затратам на восстановление режима. Крупное производство вносит значительное возмущение в экологическое равновесие региона. Тем не менее увеличение мощности до разумных пределов рационально для сокращения затрат на оборудование. [c.278] Приведены только некоторые приемы эффективного использования оборудования, основанные на знании протекающих в нем процессов. Чисто конструктивные решения могли бы продолжить перечень приемов. [c.278] Вернуться к основной статье