ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эффективность внедрения вихревых аппаратов в нефтехимические производства из "Эффективность внедрения вихревых аппаратов" Процесс дегазации жидкости производят с помощью технических агрегатов, работа которых основывается на явлениях термического или адиабатического расширения, вакуумирования, ультразвуковой кавитации, десорбции, специ-ал ,н 51х химических методов. Оборудонание, используемое для этих ггроцессов, не всегда является эффективным. Применение вихревых аппаратов является одним из путей увеличения эффективности дегазации. [c.264] Использование вихревых устройств в азовых средах позволяет снизить металле- и энергоемкость аппаратов химических и нефтехимических процессов. Вихревые устройства надежны в работе, просты в изготовлении и эксплуатации, не имеют движущихся частей, характеризуются малыми размерами. При вихревом течении возникают генерируемые вихрями колебания (пульсации) потока, что способствует развитию поверхности контакта фаз. Однако до последнего времени эти аппараты не находили применения для разделения газожидкостных сред. [c.264] В настоящем подразделе описаны результаты опытно-промышленных испытаний вихревых установок, проведетгных проф. Ф. Ш. Хафизовым [40] с целью дегазации газожидкостных систем. [c.264] С целью дальнейшего увеличения пропускной способности среды, уменьшения пенообразования изменяли конструкцию энергоразделителя и нижней части кожуха. В перегородках (5) энергоразделителя (4) (рис. 5.76) прорези (7) были сделаны в виде вертикальных рядов круглых отверстий. Отверстия располагали в той части каналов, которая соответствовала области зародышеобразования пузырьков. Камеру горячего потока (8) изготавливали в виде двух усеченных конусов (9) и (10) (рис. 5.7в), сопряженных большими основаниями, при этом верхний конус имел двойную конусность. Верхний расширенный конец трубы (2) служил камерой (11) холодного потока, а нижний конец трубы (2) на торце снабжали дисковым каплеотбойником (12). [c.265] Аппарат работал следующим образом раствор моноэтаноламина (МЭА), подлежащий дегазации от СО2 и частично растворенного в нем Н2, под давлением 2,5 МПа с температурой 11°С подавали через патрубок (13) в кожух, где начиналась дегазация жидкости, и далее пО винтовым каналам и отверстиям в перегородках — в диффузор (верхний усеченный конус). [c.266] В диффузоре раствор при перемешивании терял скорость движения, кинетическая энергия переходила в тепловую. При этом в жидкости дополнительно образовывались пузырьки газа, которые расширялись и лопались, охлаждая газ до 7°С. Ударяясь о каплеотбойник, газ двигался вверх через камеру холодного потока и выходил через патрубок. Поток жидкости с более низким содержанием СОз перемещался в нижний конус и через другой патрубок выводился из теплообменника. [c.266] Теория вихревого течения реальной многокомпонентной газожидкостной среды в настоящее время не позволяет получить однозначных рекомендаций для интенсификации работы аппарата. Поэтому было предпринято экспериментальное исследование влияния различных конструктивных параметров вихревых устройств (ВЗУ) на основные характеристики процесса дегазации. [c.266] Предварительные расчеты аппаратов основывались на расчетах вихревых труб для газов и труб, работающих на двухфазных потоках, в которых при увеличении концентрации жидкости от 0,1 до 1,5% резко снижалась разность температур охлаждения Т и температур нагревания Тр, поскольку для ВЗУ, работающих на двухфазных потоках с более высоким содержанием жидкости, данные отсутствуют. [c.266] На основе анализа и оценки явлений в газовой и жидкой фазе можно придти к заключению, что основным процессом в этих аппаратах является меж-фазный теплообмен. Принцип работы аппаратов основывается на максимальном использовании развитой гидродинамической кавитации и увеличении скорости массообмена закрученного потока. На рис. 5.8 приведена схема установки для извлечения растворенных газов из жидкости, включающая ВЗУ. [c.266] Поток жидкости, содержащей газ, через теплообменники (3) и (2) подают под давлением в сужающуюся часть ВЗУ, где скорость вращающегося вихревого потока жидкости возрастает, достигая критической величины, давление в расширяющемся объеме падает ниже давления, равного сумме парциальных давлений насыщенных паров жидкости и растворенных в ней газов. Ограничением по давлению является вскипание воды. Для предотвращения интенсивного уноса водяных паров с газом снижают давление в процессе. Расширение смеси в вихревой трубе не должно опережать изменения температуры раствора, что обеспечивают специальной организацией процесса дросселирования. [c.267] Скорость вращения жидкости возрастает по направлению к оси конического корпуса за счет сохранения момента количества движения, а давление снижается. При этом происходит механический разрыв жидкости. В образовавшуюся каверну выделяется свободный и растворенный в жидкости газ, пары самой жидкости образуют пену. Поэтому каверна растет и возникает газовый шнур. Стабилизация поверхности газового шнура обеспечивается паром или нагретым инертным газом. [c.267] Дегазированную жидкость и газовый поток выводят через теплообменники-рекуператоры (2) и (3), в которых полученное тепло идет на нагревание поступающей на дегазацию жидкости. [c.267] Разработанные конструкции обеспечивают возможность 100%-ной дегазации газосодержащей жидкости при минимальных потерях самой жидкости энергозатраты при этом снижаются. [c.267] Аппараты этой конструкции были применены для процесса глубокой дегазации жидкости, содержащей оксид и диоксид углерода, метан, водород, азот, метанол, при давлении 0,5 МПа на крупнотонажном агрегате производства метанола АМ-750 (поставка английской фирмы Деви-Маки ). [c.267] Содержание водорода в десорбированной фракции диоксида углерода, % об. [c.269] Только за счет уменьшения расхода пара на агрегате был получен годовой экономический эффект 103 тыс. руб., без учета снижения металлоемкости аппаратов (в 1000 раз). [c.269] Вернуться к основной статье