Проектирование колонн синтеза

Основы проектирования и расчета колонн синтеза 379 [c.379]

Для построения автоматических систем управления промышленными ректификационными установками используются методы анализа стационарных и нестационарных режимов ректификационных колонн и методы синтеза оптимальных систем управления. При проектировании АСУ ТП ректификационными установками важным является постановка и решение задач оптимизации режимов отдельных аппаратов и всей установки в целом. В монографии решаются задачи оптимального управления одним из типовых процессов химической технологии процессом ректификации, который происходит с рециркуляцией взаимодействующих потоков. Это обстоятельство приводит к своеобразным задачам оптимального управления, отличающимся от известных сложными граничными условиями в соответствующих краевых задачах. [c.10]

Описываемое явление имеет существенное практическое значение, особенно в настоящее время, когда все большую роль играют процессы, протекающие при высоких давлениях. С ним связан вынос паров веществ (соли, 5102), содержащихся в воде паросиловых установок, и последующее их выделение (в результате понижения давления) на лопатках турбин, чем вызывается их эрозия и, как следствие, падение к. п. д. Растворимость паров воды в воздухе следует учитывать при проектировании вентиляционного и отопительного оборудования. Растворимость ртути в сжатых газах необходимо иметь в виду для внесения соответствующих поправок в эксперименты, проводимые со ртутью в качестве запирающей жидкости при высоких давлениях и температурах. Укажем еще на один пример — возможность отравления катализаторов (в частности, в колоннах синтеза аммиака) в результате попадания в них масла из поршневых компрессоров за счет повышения летучести (давления) его паров в условиях низкой температуры и сверхвысоких давлений (речь идет не о механическом уносе масла, с которым легко бороться ). [c.133]

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАСЧЕТА КОЛОНН СИНТЕЗА АММИАКА [c.378]

В практических условиях температурный режим катализаторной зоны значительно отличается от оптимального. Для сравнения на рис. 1-7 пунктирными линиями даны кривые зависимости температуры от концентрации для четырех видов насадок колонн синтеза, описанных ниже (стр. 89) [11]. При проектировании [c.34]

В настоящее время существует несколько методов расчета температурного режима, применяемых при проектировании насадок колонн синтеза. Наибольшее распространение получили [c.383]

ППП по расчету процессов ректификации охватывает широкий круг задач по следующим взаимосвязанным направлениям расчету фазовых состояний парожидкостных систем расчету рабочих режимов ректификации для оптимального проектирования и реконструкции синтезу оптимальных схем разделения гидравлическому расчету колонной аппаратуры. [c.564]

Простая ректификационная колонна. В рассматриваемой постановке задачи, когда отборы продуктов определены, основными оптимизируемыми параметрами являются давление, флегмовое число и соотношение тарелок для верхней и нижней секций. На стадии синтеза оптимальной схемы разделения все эти величины можно определять эвристическими методами. На следующей стадии оптимального проектирования их необходимо уточнять. [c.234]

В связи с развитием техники высокого давления толстостенные сосуды получают все более и более широкое применение в качестве корпусов разнообразной аппаратуры высокого давления колонн для синтеза аммиака, метанола, мочевины, искусственного топлива и т. д. Рабочие давления в современной аппаратуре высокого давления достигают 1500 ати (например, при получении полиэтилена), высота сосудов доходит до 20 м, наружный диаметр — до 1,5 м, толщина стенок — до 35 см, вес —до 200 т. Проектирование, изготовление и эксплуатация аппаратов высокого давления весьма ответственны ввиду того, что стенки у внутренних волокон испытывают большие напряжения, а также еще потому, что аварии толстостенных аппаратов всегда чреваты тяжелыми последствиями. [c.332]

За основной элемент синтезируемой схемы в случае использования тарельчатых колон ректификации может быть выбрана, например, отдельная тарелка [124], на основе которой в принципе можно построить любую схему разделения. Подобный подход может оказаться эффективным при проектировании отдельных простых или сложных колонн ректификации, разделяющих многокомпонентные смеси, однако практически неприемлем для синтеза многоколонных схем разделения, поскольку возможное число вариантов схем, построенных на основе таких элементов, чрезвычайно велико. [c.12]

Колонны синтеза. Типбг колонн синтеза, в которых производится каталитический синтез под высоким давлением, также разнообразны, как и различные упомянутые уже процессы . Они в значительной степени разнятся в отношении размеров, конструкции и сортов стали, примененных при их изготовлении. Детальное описание различных колонн синтеза будет дано при обсуждении отдельных процессов. В общем однако можно сказать, что при проектировании колонн синтеза возникли две главные проблемы 1) такое расположение теплообменников и течения газа через колонну, которое создало бы возможно более незначительные колебания температуры в различных слоях катализатора и автоматически обусловило бы равномерную и оптимальную температуру в колонне во время работы 2) применение такой стали для стен конвертора, которая дала бы им возможность противостоять тем давлениям, для каких они предназначены. [c.180]

Одним из первьпс каталитических прочессов, осуществленных в промышленном масштабе, является синтез аммиака из азота и водорода. Этот процесс является также одним из важнейших в химической промышленности. Его исследованию посвящено много работ, касающихся как свойств катализатора и механизма протекания процесса на катализаторе, так и вопросов промышленного осуществления синтеза. Во многих работах разбираются задачи наилучшего осуществления процесса создания конструкций колонн синтеза, выбора оптимального режима работы аппаратов. И в этой области достигнуты большие успехи, наконец большой практический опыт по проектированию и эксплоатации колонн синтеза аммиака. [c.77]

Масло и, в первую оч зедь, содержащаяся в нем сера, отравляет катализатор синтеза аммиака, снижая его активность в средне за кампанию на 5-105 . Учитывая это явление приходится увеличивать объем колонны синтеза и, следовательно, капиталовложения при проектировании новых агрегатов. Уменьшение активности катализатора на действуюпдах заводах приводит к необходимости снижения содержания инертов в циркуляционном газе, что вызывает увеличение расхода свежего газа примерно на 50 нм / ашиака на заводах с медно-аммиачной очисткой или повышение давления в агрегате сштеза на заводах с промывкой газа жидким азотом. [c.9]

К этому времени в стране было освоено производство установок глубокого охлаждения для получения чистых кислорода и азота из воздуха и разделения коксового газа для получения водорода. При проектировании Чирчикского электрохимического комбината параллельно с разработкой отечественных электролизеров ФВ-500 велись переговоры с зарубежными фирмами о поставке электролизеров для комбината. Однако при этом выяснилось, что копсгрукция советского электролизера по показате лям работы не только не уступает лучшим зарубежным образцам, по имеет некоторые преимущества в простоте их промышленного изготовления. Это позволило отказаться от импорта дорогостоящего оборудования и сэкономить 15-20 млн. рублей валюты [33. Конструкцию отечественных электролизеров фильтр-прессного типа с биполярными электродами ФВ-500 в 40-х годах разработали инженеры А. И. Колосков, Л. М. Якименко, Л. Ш. Генин, П. И. Соколов и В. Г. Хомяков. На Чирчикском комбинате применили также оригинальную колонну синтеза аммиака, конструкцию которой разработали сотрудники Гипроазота и ГИА. [c.19]

Роль толстостенных сосудов во многих областях промыщлен-ности, в частности химической и военной, весьма значительна. Достаточно вспомнить о колоннах синтеза разных типов, пушечных стволах, многочисленных типах резервуаров для хранения жидких и газообразных веществ под высоким давлением и т. д., чтобы убедиться в большом значении толстостенных сосудов. Давления, под которыми работают такие сосуды, достигают в некоторых случаях 1000 Ksj M и даже больше. В связи с этим почти все толстостенные сосуды очень металлоемки, и вес их доходит до 200 и более тонн. В соответствии со столь большим весом весьма сложно и изготовление этих сосудов, требующих сложного и дорогого кузнечного оборудования (за исключением, впрочем, мелких сосудов, изготовляемых путем отливок или другими более простыми способами). Если к сказанному прибавим, что технология процесса часто требует для толстостенных сосудов специальных сталей, то станет понятным, насколько сложно, дорого и ответственно их проектирование и изготовление. [c.209]

Тепловой баланс процесса синтеза. В практике проектирования весьма важен расчет теплового баланса колонны синтеза, необходимый для определения температуры синтеза и ее регулирования. Схема теплового баланса процесса синтеза в присутствии избыточного аммиака >2), но без избытка воды (1 = 0) разработана Оцука [75]. В этой схеме аммиак условно подразделяется на стехиометрический, взаимодействующий с двуокисью углерода с образованием сначала карбамата аммония, а затем карбамида, и на избыточный, непосредственно не участвующий в реакции, но обеспечивающий своим присутствием высокую степень превра- [c.85]

Чтобы усовершенствовать стадию абсорбции, на заводе АзСК с 1943 г. возобновились исследования по синтезу изопропилового спирта сернокислотным способом. В результате были получены данные для проектирования промышленной установки по абсорбции пропилена в колонном аппарате непрерывного действия с барботажем газа через слой кислоты [39]. [c.262]

О. широко используют в хим. технологии для проектирования новых и интенсификации действующих процессов и произ-в. Примеры типовых задач О. оптим. распределение технол. параметров (нагрузок, давлений, т р и др.) в хим. реакторах О. каскада аппаратов (теплообменников, дистилляц. колонн, реакторов и т.д.) О. хим.-технол. схем (ХТС) как сложных систем взаимосвязанных аппаратов синтез оптим. структур ХТС при создании новых произ-в. [c.390]

В предыдущих главах рассматривались качественные закономерности процесса ректификации и связанные с этим вопросы расчета предельных режимов ректификации и синтеза схем разделения. При проектировании ректификационных установок следующей псобходимой стадией является расчет рабочих режимов ректификации (режимы с конечной флегмой и конечным числом стугаеней разделения) и выбор оптимальных значений таких параметров, как давление в колонне, флегмовое число, число ступенМ разделения, отбор продуктов и положение тарелки питания. [c.245]

Эволюционные методы синтеза ХТС. Под эволюционным методом синтеза понимается синтез, проводимый как последовательная модификация некоторой первоначально постулируемой структуры системы. Наиболее детально данный метод описан в работе [100], где представлены результаты синтеза колонны-де-метанизатора в производстве этилена и проектирования процесса сжижения метана. В каждом из рассматриваемых случаев использовалось три уровня эвристик 1-й уровень — для определения наименее эффективной по отношению к выбранному критерию составляющей процесса 2-й — для определения характера возможной модификации выявленной худшей составляющей с целью повышения эффективности процесса в целом 3-й — возможно необходимые эвристики для обеспечения соответствия модифицированной составляющей процесса с оставшимися без изменений. В качестве критериев оптимальности в первом случае использовались потери этилена с хвостойыми газами, а во втором — минимальные энергозатраты на единицу получаемой продукции. При решении задачи синтеза ректификационной колонны-деметанизатора второй уровень эвристик не применялся, т. е. характер вносимых на каждом этапе синтеза модификаций полностью определялся инженерной интуицией и опытом работы проектировщика в данной области химической технологии. Вторая задача полностью решалась с использованием ЭВМ, т. е. влияние субъективных причин на результаты синтеза сводилось к минимуму. Все же на основе полученных данных не представляется возможным судить об эффективности эволюционного метода синтеза, так как в первом случае результативность его использования полностью определяется субъективными факторами, а во втором случае проводился синтез хорошо исследованного процесса в области оптимальных технологий. [c.11]

Целью данной монографии является создание некоторой теоретической основы проектирования АСУ ТП ректификационных установок. С этих позиций решаются задачи дгатематического моделирования, создания методов анализа статических и динамических характеристик и синтеза систем управления многотарельчатыми ректификационными колоннами как объектами с распределенными параз штрами (ОРП). [c.7]