Образование жидкой фазы в теплообменнике

При наличии перед сепаратором устройств, изменяющих температуру и давление газа, в потоке возможно зарождение (нуклеация) мелких капель. Такими устройствами являются дроссель, теплообменник и турбодетандер. Поскольку механизм образования жидкой фазы в этих устройствах по существу одинаков, рассмотрим его на примере дросселя. [c.378]

В схеме низкотемпературной сепарации перед сепаратором размещают устройства предварительной конденсации (УПК) — дроссель, теплообменник или турбо детандер, основное назначение которых состоит в снижении температуры смеси. При прохождении газоконденсатной смеси через эти устройства, нарушается фазовое равновесие, которое установилось при движении этой смеси в трубопроводе. В результате возможно образование жидкой фазы за счет процесса нуклеации, а также переход компонентов из одной фазы в другую за счет процессов массообмена — испарения и конденсации. Нарушение термодинамического равновесия фаз вызвано изменением давления р и температуры Т. Основной интерес представляют такие изменения этих параметров, при которых размер капель конденсата увеличивается, поскольку это облегчает отделение их от газа в сепараторе. [c.413]

ОБРАЗОВАНИЕ ЖИДКОЙ ФАЗЫ В ТЕПЛООБМЕННИКЕ [c.425]

Противоточный поток и захлебывание. Противоточные потоки играют важную роль в таком промышленном оборудовании, как газожидкостные контактные теплообменники и холодильники. Они также важны в определенных постулированных аварийных ситуациях в ядерных реакторах. В таких противоточных потоках толщина жидкой пленки на стенке канала остается близкой к ее значению в отсутствие противоположно направленного течеиия газа при скоростях ниже так называемых скоростей перехода к захлебыванию. Этот переход соответствует условию, при котором жидкая фаза начинает уноситься вверх, выше точки впуска жидкости. Похоже, что захлебывание имеет место из-за образования на поверхности [c.198]

Сырье — остаток вакуумной колонны из промежуточной емкости Е-1 (рис. 3.4а), насосом Н-1 подается в теплообменники Т-1/1-4, в которых нагревается теплом остатка фракционирующей колонны К-1 (рис. 3.4в) и далее направляется в реакционную печь П-1, где нагревается до 450 С. В целях снижения коксоотложения в реакционной части печи в трубы конвекционной секции насосом Н-2 подается некоторое количество котловой воды (0,5-1 м /ч), что способствует турбулизации нагретого в печи остатка и увеличивает скорость прохождения его через реакционный змеевик. Для выдерживания времени пребывания с целью углубления процесса поток направляется в выносную реакционную камеру Р-1, которая представляет собой вертикальный аппарат, оборудованный перфорированными полочными тарелками. Продукт поступает снизу, а выходит через верх, что позволяет увеличить время пребывания жидкой фазы в зоне реакции и тем самым углубить процесс — обеспечить дополнительное крекирование остатка с образованием газа, легких и газойлевых фракций. [c.115]

Образовавшийся в колонне плав мочевины дросселируют до давления 18—21 ат и подают в колонну дистилляции I ступени 6. Необходимая температура в этой колонне поддерживается в результате циркуляции плава через теплообменник 5, обогреваемый паром. В колонне дистилляции отгоняется значительная часть избыточного аммиака и разлагается некоторое количество карбамата аммония. Газообразная фаза, включающая аммиак, двуокись углерода и водяные пары, поступает в колонну фракционирования 8 здесь аммиак очищается от примеси СО путем поглощения ее предварительно охлажденной до 70 °С аммиачной водой с образованием аммонийных солей. Жидкая фаза, содержащая эти соли, из колонны 8 направляется на дистилляцию II ступени (на рисунке не показано), а смесь чистого газообразного NHg и инертных газов подается в аппарат 15. Отсюда сконденсировавшийся аммиак возвращается в цикл, а инертные газы с некоторой примесью NHg направляются на получение аммиачной селитры или в отделение избирательной абсорбции газов дистилляции. [c.63]

На рис. 33 показана принципиальная технологическая схема установки трехступенчатой НТК с внешним холодильным циклом для разделения природного газа на сухой газ и ШФЛУ. Сырьевой газ разделяется на два потока и охлаждается в рекуперативных теплообменниках /, 2 обратным потоком сухого газа, отводимого с третьей ступени сепарации и с верха деэтанизатора, и объединенным потоком сконденсировавшихся углеводородов с трех ступеней сепарации. Затем сырьевой поток охлаждается в пропановом испарителе 3 и поступает на первую ступень сепарации. Газовая фаза снова охлаждается в холодильнике до образования двухфазной системы и поступает на вторую ступень сепарации, после чего следует еще одна ступень конденсации и сепарации. Жидкая фаза из всех трех сепараторов 4, 5, 6 объединяется и поступает на питание в [c.137]

Так как продукты коксования входят в колонну в паровой фазе, а жидкое сырье поступает при довольно высокой температуре, колонна 3 работает с большим избытком тепла, которого хватает не только на сырьевые теплообменники, но и на образование пара в парогенераторах (на рисунке не показаны) . [c.94]

Отсутствие в системе фазового и динамического равновесия приводит к необходимости учитывать кинетику процессов. Подобное имеет место при рассмотрении движения смесей в областях с быстро изменяющимися внешними условиями, которые существуют в дросселях, теплообменниках, турбодетандерах, в сепараторах, отстойниках, абсорберах и других устройствах. Нарушение термодинамического и динамического равновесия приводит к интенсивному образованию (нуклеации) одной из фаз (жидкой, газовой) с образованием капель и пузырьков и дальнейшему их росту в результате межфазного массообмена (конденсации, испарения), сопровождающегося процессами взаимодействия капель, пузырьков и других образований, приводящих к коагуляции, коалесценции и дроблению. [c.43]

Процессы осаждения фосфатов кальция протекают в природных жидких средах, в которых наряду с различными фазами фосфата кальция присутствуют трикарбоновые кислоты и ионы магния. Осаждение фосфата кальция важно также при рециркуляции вод в нагревателях и теплообменниках и при обработке бытовых сточных вод известью. Результаты данной работы показывают, что, несмотря на образование устойчивых комплексов цитрат-иона с ионами кальция в растворе, влияние цитрат-иона на осаждение фосфата кальция объясняется явлением поверхностной адсорбции. Сравнение влияний лимонной, изо- [c.25]

При движении двухфазной многокомпонентной смеси в трубе в условиях медленного изменения давления и температуры в ней успевает установиться термодинамическое равновесие. Равновесные значения концентраций компонентов в каждой фазе и объемные доли фаз можно определить, используя уравнения парожидкостного равновесия (см. раздел 5.7). В установках комплексной подготовки газа после первой ступени сепарации, в которой от газа отделяется основная масса капельной жидкости, газ поступает на вторую ступень сепарации. В схеме низкотемпературной сепарации (НТС) перед второй ступенью сепарации размещают устройства предварительной конденсации (дроссель, теплообменник, турбодетандер). В результате резкого снижения давления и температуры при прохождении через эти устройства в смеси нарущается термодинамическое равновесие, приводящее к интенсивному образованию жидкой фазы и межфазному массообмену на поверхности капель до тех пор, пока не установится фазовое равновесие, но уже при других значениях давления, температуры и составов фаз. В данном разделе изложены методы, позволяющие определить скорость конденсационного роста капель и количество жидкой фазы, образующейся в устройствах предварительной конденсации в условиях нерав-новесности. [c.397]

Как было показано в предыдущем параграфе, образование жидкой фазы при конденсации паров тяжелых углеводородов начинается при условии выполнения неравенства 5 > 5 . Решая это неравенство относительно температуры, можно определить температуру Г , при которой начинается конденсация паров. Поскольку температура на входе выше Т , то по мере движения газа в теплообменнике его температура снижается и в некотором сечение станет равной Начиная с этого сечения в газе появляются зародыши жидкой фазы, которые затем увеличиваются в размерах за счет фазовых преврап1ений на поверхности и коагуляции капель. Интенсивная нуклеация и конденсация пара приводит к выделению теплоты конденсации, которая может несколько повысить температуру газа. Поскольку объемное содержание жидкой фазы мало, а интенсивность охлаждения газа по длине теплообменника достаточно большая, то в первом [c.425]

При очистке газов от кислых компонентов наряду с общей коррозией происходит также коррозионное растрескивание. При этом коррозионному растрескиванию подвержены сравнительно малопрочные стали с пределом текучести ниже критического значения, которые обычно не поддаются растрескиванию. Это несоответствие объясняется более агрессивными условиями, возникающими в парогазовой фазе в связи с образованием на поверхности металла пленки влаги. Из-за малой толщины этой пленки создаются условия более легкого, чем в жидкой фазе, доступа сероводорода (стимулятора наводороживания и растрескивания) к поверхности металла, и в то же время сохраняется электролитический характер среды. Коррозионному растрескиванию подвержены абсорберы, десорберы, теплообменники, подогреватели, трубопроводы. Как правило, коррозионное растрескивание возникает вблизи сварных швов и трещины направлены вдоль сварных швов. Для предотвращения коррозионного растрескивания рекомендуется применять термическую обработку (обжиг) для снятия остаточных напряжений. Наличие хлоридов в сероводородном растворе увеличивает склонность стали к коррозионному растрескиванию. Высокую стойкость к коррозионному растрескиванию проявили стали с 3% молибдена типа Х17Н13МЗТ. [c.176]

В период с 1955 по 1972 гг. проведены широкие исследования по использованию метода ЖФО для очистки сточных вод [262—265] и осадков БСВ [266, 267], которые подтвердили целесообразность широкого применения этого метода в промышленной практике. На рис. 84 приведена опытная установка ГИПХ по исследованию процесса жидкофазного окисления галогенорга-нических веществ. Сточные воды, содержащие до 75 г/л хлор- и фторорганических веществ, насосом 2 из емкости 1 подаются через нагреватель 4 в реактор 5. Для окисления органических веществ сточная вода смешивается с воздухом до нагревателя. С целью уменьшения коррозии сточная вода предварительно подщелачивается так, чтобы обезвреженная жидкость имела pH 6,5. Под действием кислорода воздуха при >250°С и Р> 16 МПа (>160 кгс/см ) в реакторе 5 происходит минерализация галогенорганических соединений с образованием в жидкой фазе солей. Газожидкостная смесь через теплообменник 6 поступает в сепаратор 7, где разделяется на жидкую и газовую фазы. Газ, не содержащий токсичных продуктов, выбрасы-рается в атмосферу, а жидкость направляется в сборник 8. [c.87]

Водный раствор мфкаптидов натрия и непрореагировавшего гидроксида натрия насосом Н-2 подается в колонну регенерации К-2 после подогрева в теплообменнике Т-1 за счет тепла выходящего из колонны К-2 регенерированного раствора. В колонне К-2 протекает гидролиз меркаптидов с образованием меркаптанов и гидроксида натрия за счет подогрева до 115°С паром, поступающим в кипятильник Т-5. Пары меркаптанов и воды уходят с верха колонны К-2 в конденсатор Т-6, образовавшаяся жидкая фаза собирается в емкости Е-4, в которой разделяется на два слоя верхний - меркаптаны, нижний - вода. [c.274]

Процессы разделения газожидкостных (газокопдепсатпых) смесей рассматриваются в разделе VI. Изучаются следующие процессы формирование жидкой фазы в потоке газа в трубах коалесценция капель в турбулентном потоке газа конденсация жидкости в дросселях, теплообменниках и турбодетандерах явления, связанные с поверхностным натяжением эффективность разделения газожидкостных смесей в газовых сепараторах эффективность разделения газоконденсатных смесей в сепараторах, оборудованных каплеуловительпыми насадками различной конструкции — жалюзийными, центробежными, струнными и сетчатыми абсорбционное извлечение из газа влаги и тяжелых углеводородов предотвращение образования в природном газе гидратов. [c.6]

МПа, проходит фильтр для очистки от масла 3 и далее направляется в смеситель 4. При температуре 320—350 °С и давлении 10 МПа в реакторе 5 происходит образование метанола и ряда других органических соединений. После реактора 5 реакционная газовая смесь проходит трубное пространство рекуперационного теплообменника 6, охлаждается до 190 °С и поступает в аппарат воздушного охлаждения 7, где происходит охлаждение газов до 30—40 °С и конденсация из них метанольного продукта. Далее в сепараторе 8 отделяется жидкая фаза, которая поступает в сборник 9. Газовая смесь после сепаратора 8 под давлением отводится в магистральный газопровод и смешивается с природным газом. Из сборника 9 метанольный продукт при давлении 0,4—0,6 МПа направляется на ректификацию. В процессе окисления природного газа образуется также уксусная кислота. Для ее нейтрализации в линию метанольного продукта после сборника 9 (до отделения ректификации) подается 7—10%-й раствор NaOH, предварительно приготовленный в емкости 11. [c.202]

Как видно из табл. 2.17, пропитанные графиты, в отличие от графитопласта АТМ-1Т, устойчивы в жидкой фазе эфиризато-ров, отгонных кубов, сборника маточных растворов. Однако в среде теплообменных аппаратов, где основным продуктом является эфир, пропитанные графиты становятся проницаемыми для жидкостей и газов, особенно в случае пропитки фурилофенолоформальдегидной смолой. С увеличением длительности испытаний проницаемость пропадает, очевидно, за счет заполнения пор полимерными примесями. Применение графитового оборудования возможно при исключении образования полимера и забивки им трубок или каналов теплообменников. Этого можно достигнуть при полном заполнении аппарата, т, е. при работе в жидкой фазе. [c.122]

Обычно коррозия нафтеновыми кислотами происходит на заводах 1) дистилляции сырой нефти и 2) высоковакуумной дистилляции, перерабатывающих сернистое сырье. Чаще всего подвергаются коррозии центробежные насосы для перекачки горячей нефти, печи, трубопроводы, питающая и флегмовая части колонн, теплообменники, конденсаторы, а также крепежные детали и сварные швы оборудования. Ответ на вопрос, в какой фазе нафтеновые кислоты более агрессивны — в жидкой или паровой, — еще не дан. Тэнди [43] и Дерунгс [42] нашли, что нафтеновые кислоты наиболее агрессивны при температурах, близких к их точкам кипения. Наиболее интенсивной коррозии подвергаются главным образом конденсаторы, но в паровой фазе никакой коррозии не происходит. Однако опыт заводов показал, что в присутствии паровой фазы коррозия всегда более значительна, чем в чистой жидкой фазе. Дерунгс объясняет это противоречие тем, что при образовании паровой фазы заметно увеличивается скорость движения жидкости. [c.263]

Анализ причин нарушений режимов работы технологических линий установок НТС показал, что многие из них связаны с образованием гидратов в теплообменных аппаратах, системах регулирования аппаратов, фильтрах. Гидратообразование нарушает естественный режим работы оборудования и трубопроводов, вызывает переполнение сепараторов и разделителей жидкой фазы, повышенный унос конденсата с газом в газопровод и/или водометаноль-ного раствора (ВМР) с конденсатом в конденсатопровод. Плотные гидратные пробки способны полностью перекрыть сечение трубопроводов, заполнить полости трубных пучков теплообменников, полости сепараторов и таким образом, привести к аварийной остановке технологической установки. Опасность, связанная с гидрато-образованием в технологических системах газоконденсатного про- [c.33]

Продукты реакции из Р-1, отдав тепло в теплообменниках Т-1, поступают в парогенератор ПГ-1, где тепло продуктов используется для выработки пара среднего давления и, охладившись до требуемой температуры, направляются в горячий сепаратор высокого давления С-1, где происходит разделение газопродуктовой смеси реактора первой ступени на жидкую и парогазовую фазы. Парогазовая смесь отдает свое тепло вначале в теплообменнике Т-3 (рис. З.Зв) для нагрева жидких продуктов из сепаратора С-3 низкого давления, далее — для нагрева циркулирующего водорода в теплообменнике Т-2 (рис. 3.3а), и охлажденная поступает в сепаратор высокого давления холодных продуктов С-2, предварительно доох-ладившись в воздушном конденсаторе-холодильнике ВХ-1. Перед воздушным конденсатором из емкости для закачки воды Е-1 насосом Н-2 в поток вводится некоторое количество воды с целью исключения отложения солей бисульфида аммония в холодильнике и на выходе из него. Для предотвращения отложения солей и образования цианидов сюда же может подаваться полисульфид — ингибитор. [c.108]

На рис. 80 показана схема реакторного блока для коксования нефтяных остатков на гранулированном коксе. Сырье, нагретое в теплообменниках и трубчатой печи до 380—420° С, пройдя верхнюю часть смесителя, имеющего вид вертикальной трубы, поступает в реактор 4. Туда же через дезатор 5 поступает гранулированный теплоноситель (кокс), предварительно нагретый в расположенном выше коксонагревателе 2 до 580—600° С. Находящиеся внутри смесителя слабонаклонные стержни рассекают и несколько задерживают падающий сверху вниз поток теплоносителя и вызывают интенсивное перемешивание теплоносителя и жидкого сырья. На поверхности стенок смесителя отлагается кокс, но он непрерывно сбивается потоком теплоносителя, поэтому смеситель остается чистым. Далее смоченный сырьем теплоноситель проходит через двойной конусный распределитель и падает вниз в виде двух кольцевых концентрических потоков на поверхность сплошного слоя теплоносителя в основной части реактора. Через эту часть реактора теплоноситель проходит с небольшой скоростью в течение 6—8 мин. За это время сырье, покрывающее тонкой пленкой гранулы теплоносителя, успевает при температуре 510—520°С полностью разложиться с образованием кокса, который остается на поверхности гранул, и паровой фазы. Образующиеся пары выводятся из средней и нижней частей реактора. Для предупреждения коксования трубопровода, по которому выводятся пары, они охлаждаются в трубопроводе до 390° С струей более холодного нефтепродукта и поступают далее во фракционирующую колонну для разделения на газ, фракции до 200, 200—350, 350—500° С и тяжелый остаток, который возвращается в реактор в смеси со свежим сырьем. Весовое соотношение потоков теплоносителя и сырья на входе в смеситель составляет примерно 9—10 1. [c.134]

Установка работает следующим образом. Сначала при помощи насоса 7 и десублиматора 6 установку вакуумируют до давления 13 Па. Затем заливают жидкий азот во встроенный десублиматор 76 и к вакуумной камере подключают паромасленный 13 и форвакуумный 12 насосы. Такая последовательность вакуумирования исключает образование инея на рабочей поверхности десублиматора 16, что необходимо для поддержания низкого давления в аппарате на стадии испарительного замораживания. Далее исходный раствор пол действием перепада давления внутри вакуумной камеры и атмосферного из емкости /5 через устройство 17 вводится в установку в виде потока капель, направленного вертикально вверх. При этом происходит быстрое замораживание капель за счет интенсивного испарения части растворителя с их поверхности при давлении, меньшем давления тройной точки воды кривой равновесия (610 Па). Выделяющийся пар переходит в твердую фазу в основном на поверхности встроенного в вакуумную камеру десублиматора 16. Гранулы замороженного раствора ссьшаются из колонны по направляющему конусу 3 на дно вакуумной камеры и заполняют межреберные каналы теплоподводящего устройства 11 (теплообменников). [c.273]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология