Система теплообменников процессов

За последние годы на ранее построенных и вновь сооружаемых установках АВТ начали использовать укрупненные кожухотрубчатые теплообменники, конденсаторы, холодильники, аппараты воздушного охлаждения, 5-образные, ситчатые, клапанные тарелки, печи вертикального факельного пламени, котлы-утилизаторы, новые комплексные системы автоматизации и регулирования-технологическими процессами (системы старт ), новые агрегаты для ремонтно-монтажных работ и др. Однако еще наблюдаются серьезные недостатки в выборе аппаратов, оборудования и противокоррозионного материала для их изготовления. Многочисленные отечественные установки АВТ еще не модернизированы. На установках действуют малоэффективные аппараты — печи шатрового [c.233]

Однако имеющимся разработкам присущи два крупных не- достатка. Во-первых, нет единой системы алгоритмов и программ для решения задач оптимизации на всех уровнях объектов (от- i дельный аппарат, теплообменник, система теплообменников, совокупность теплообменников предприятия, отраслевой парк теплообменников, общегосударственный парк теплообменников), поэтому оптимизация аппаратуры, выполняемая при решении каждой отдельной задачи, осуществляется без учета результатов оптимизации, полученных при решении других задач. Во-вторых, применяемые в проектировании алгоритмы и программы несовместимы по критериям оптимальности, полноте и точности элементов теплового, гидравлического, конструктивного и экономического расчетов. Они имеют недостаточную область приложения V по процессам теплообмена, конструкциям аппаратов, схемам тока сред в аппаратах и теплообменниках и по ряду других признаков Если исходить из ориентировочной цифры Ю " частных алгоритмов, требуемых для оценки эффективности работы всех возможных, в том числе и перспективных, вариантов теплообменников, то нетрудно определить, что сейчас имеется таких алгоритмов в триллион раз меньше. Поэтому идти по пути накопления большого числа частных алгоритмов по меньшей мере бесперспективно и связано с распылением сил и большими расходами. [c.309]

Описание процесса (рис. 86). Исходный синтез-газ представляет собой смесь водорода и окиси углерода с небольшими количествами двуокиси углерода и легких углеводородов. В случае присутствия сернистых соединений или смолистых веществ их необходимо удалить предварительной очисткой. Очищенный газ поступает в секцию конверсии СО, где он смешивается с рециркулирующим отходящим газом из секции разделения и очистки продуктов, и нагревается в теплообменнике конвертированным газом. К нагретому газу добавляется водяной пар, и сырьевой поток поступает б конвертор СО, где смешивается с чистым кислородом. В конверторе при температуре 870—1200°С и давлении около 24,5 ат изб. на катализаторе происходит частичное окисление и конверсия газа.. Продукты реакции в системе теплообменников, в которых получается почти все необходимое количество технологического пара, и холодильников охлаждаются до температуры, при которой конденсируются пары воды. Конвертированный газ из секции конверсии, состоящий в основном из водорода и окиси углерода, поступает в секцию синтеза синтол. [c.169]

После ремонта теплообменника приступили к пуску установки. Пуск осуществляли постепенно по всем линиям установки. Через 3 ч после того как сжатый газ был направлен в систему глубокого охлаждения, на установке появилось облако, которое взорвалось (воспламенение произошло у печи пиролиза). Как показало расследование, утечка углеводородов из системы произошла через трещину на трубопроводе (диаметром 40 мм), соединяющем сырьевую емкость и предохранительный клапан. Разрыв трубопровода возник на месте автогенной сварки соединения фланца из стали 37-2 с трубопроводом из стали 35—29 вследствие хрупкости этих сталей при необычно низких температурах данного процесса. [c.34]

Массообменные процессы. Эта группа процессов отличается значительной сложностью по сравнению с предыдущими и соответственно большим числом моделей для их расчета. Массообменный процесс в большинстве случаев (ректификация, экстракция, абсорбция, кристаллизация) является системой, включающей как необходимые другие аппараты (например, теплообменники, конденсаторы, декантаторы и т. п.). Поэтому и математические модели как для описания, так и для алгоритмизации являются более сложными. Рассмотренные ранее модели структуры потоков и теплообмена могут использоваться при описании массообменных процессов на ступени разделения (тарельчатые колонны) и в слое насадки (насадочные колонны). При описании массообменного процесса уравнения гидродинамической структуры потоков фаз (см. табл. 4.4) должны быть дополнены членом, учитывающим массоперенос компонента через поверхность раздела фаз, например, в матричном выражении [c.129]

При высоком перепаде давления в теплообменнике, достаточном для нормальной работы регуляторов, вместо трехходового клапана, устанавливаемого на обводной линии газа, можно использовать двухходовой клапан. Благодаря этому можно сократить затраты на контрольно-измерительные приборы, однако надежность контроля в данном случае уменьшится. Если в системе регулирования процесса ИТС используются трехходовые клапаны, их лучше устанавливать на выходе газа из теплообменника, а не на входе. Чем проще схема установки НТС, тем проще контроль за ее работой. Необходимая температура газа на входе Б змеевик низа сепаратора устанавливается с помощью термостата, помещенного в ванну подогревателя. Контроль потока газа, перепускаемого мимо змеевика по обводной линии, необязателен, однако желателен, так как контроль только самого подогревателя малочувствителен и периодически возникает необходимость в контроле с помощью обводной линии. Именно благодаря изменению скорости потока газа в обводной линии достигается необходимая гибкость контроля. Стабилизатор температуры (термостат) настраивается так, чтобы клапан на обводной линии был полностью открыт, когда температура газа на выходе из змеевика на 2,8—3,4° С выше температуры гидратообразования. Работа подогревателя в этом случае регулируется таким образом, чтобы поток газа на выходе из сепаратора при полностью закрытом клапане на обводной линии имел температуру не выше 2о,7° С. Таким образом, нормальное рабочее положение клапана на обводной линии — Закрыто . Стабилизатор температуры в это время обеспечивает нормальный температурный режим процесса сепарации. [c.311]

Другие задачи оптимизации. Рассмотренные здесь примерь дают представление о б основных идеях и методах, лежащих в основе решения разнообразных задач оптимизации реакторных узлов. Можно указать три направления уточнения и развития оптимальных расчетов. Первое из них — это анализ различных стадийных схем. Укажем, например, па расчет цепочек адиабатических реакторов, где охлаждение реагирующей смеси между стадиями происходит не в промежуточных теплообменниках, а путем добавления холодного сырья или инертного вещества. Другой пример — расчет оптимального трубчатого реактора с секционировапным теплообменником. Второе направление состоит в уточнении критерия оптимальности путем более полного учета затрат на ведение процесса. Например, результаты оптимального расчета цепочки адиабатических реакторов можво уточнить, приняв во внимание расходы на устройство промежуточных теплообменников. Наконец, третье направление — выбор оптимальных значений других управляющих параметров, помимо температуры процесса. Так, в работе [25] рассматривается вопр1>с об оптимальном профиле давления по длине трубчатого реактора, а в работе [26] — об оптимальном изменении состава каталитической системы. При проектировании стадийных схем, наряду с определением оптимального перепада температур между стадаями, может рассчитываться оптимальное количество свежего реагента, добавляемого к реагирующей смеси. Вряд ли можно даже перечислить все возможные варианты задач оптимизации методы их решения, однако, мало отличаются друг от друга. [c.397]

Возможна значительно более точная оценка стоимости элементов системы в процессе синтеза, так как на величину коэффициента Ь, входящего в стоимостную функцию для теплообменника Ц= а-не наложено никаких ограничений. Условие 6 = 1, которое имеет место в графо-аналитическом методе и существенно снижает точность расчетов, соверщенно необязательно. [c.269]

Во всех систе1иах каталитического крекинга с движущимся слоем катализатора тепловые балансы реактора и регенератора взаимосвязаны. Тепло, необходимое для нагрева сырья до температуры реакции и осуществления самого процесса, вносится двумя источниками из регенератора потоком регенерированного катализатора и из трубчатой печи с подогретым сырьем. При повышенном коксообразовании тепла сгорания кокса достаточно для обеспечения всего количества тепла и необходимая температура предварительного нагрева сырья достигается уже в системе теплообменников. Однако на современных промышленных установках предпочитают сооружать печи, поскольку это сообщает процессу гибкость при изменении качества сырья и глубины конверсии. [c.51]

Выбор рационального типа теплоносителя и экономически выгодной системы нагрева определяется характером химического или другого теплового процесса. При выборе теплоносителя небходимо прежде всего учитывать рабочую температуру процесса и в соответствии с этим подобрать оптимальную температуру теплоносителя. Оптимальная температура теплоносителя определяется оптимальной разностью температур между температурой теплоносителя 1 и температурой нагреваемого сырья 2- Значение оптимальной разности температур зависит от условий теплопередачи в теплопотребляющем аппарате и в источнике тепла с учетом стоимости площади нагрева обоих теплообменников. Обычно в качестве параметра, определяющего оптимальную разность температур, выбирают либо стоимость 1 м поверхности нагрева, либо кубатуру оборудования, отнесенную к 1 м поверхности нагрева, либо вес 1 поверхности нагрева и т. д. [c.249]

Применение в этом процессе противоточных теплообменников в качестве экономайзеров привело к образованию положительной обратной связи и дестабилизации процесса, поэтому выбор системы автоматического регулирования оказался необходимой частью исследования. [c.138]

В основе декомпозиционных методов лежит теория элементарной декомпозиции, определяющая принципы разделения исходной задачи синтеза на ряд более простых подзадач, для которых могут быть применены известные или достаточно легко получаемые определенные технологические решения, соответствующие современному уровню развития технологии. Решение задачи декомпозиции существенно упрощается, если выделенные элементы (подсистемы) имеют тривиальное решение (например, отдельный теплообменник, ректификационная колонна и т. д.). В противном случае оптимизация должна проводиться как на уровне отдельного элемента, так и системы в целом по уточнению взаимосвязей между ними. Рассмотрим систему, состоящую из двух взаимосвязанных элементов (рис. 8.1). Здесь Му, — переменные процесса, Ху, — промежуточные потоки, передаваемые между подсистемами. Задача состоит в поиске оп- [c.439]

Технологическая схема процесса представлена на рнс. 61. После прохождения системы теплообменников (на схеме не указаны) сырье нагревается в печи до 316—399 °С. Реакция идет в обычных условиях гидроочистки при 2,4— 4,2 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5—5,0 ч , расходе водорода (со степенью чистоты 100—70%) 53—125 м м . сырья. Авторы утверждают, что введение в схему горячего сепаратора 6 значительно экономит тепло, что дает возможность снизить (по сравнению с обычной гидроочисткой) затраты его на 20-40%. [c.80]

В химико-технологическом процессе технологические и вспомогательные потоки многократно нагреваются и охлаждаются. Естественно, по экономическим причинам теплоту охлаждаемых потоков целесообразно передавать нагреваемым (регенерация теплоты) и сокращать потоки отдельных теплоносителей. Для этого создается система теплообменников, обеспечивающих минимальные затраты на [c.335]

Все реакции идут в газовой фазе, реагенты постоянно рециркулируют, кроме воды, которая разлагается на кислород и водород. Так как реакционная среда достаточно агрессивна, то необходим подбор коррозионно-устойчивых материалов для реализации этого процесса. Все реакции этого цикла проводятся при разных температурах, поэтому эффективная теплопередача от одной стадии к другой является важной задачей организации всего процесса. При минимизации тепловых потерь посредством оптимальной системы теплообменников КПД производства водорода по этому циклу может достигать примерно 60 %. [c.45]

Из сказанного следует, что при проектировании системы регулирования процессы, происходящие непосредственно в камере разделения, всегда можно рассматривать как квазиустановившиеся. При этом следует учитывать, что во время пускового и переходного режимов работы давления на выходе охлаждаемого и нагреваемого потоков отличаются от стационарных значений из-за отклонений гидравлических потерь на соответствующих участках трубопроводов. При расчете рассматриваемых режимов можно использовать характеристики, полученные при стационарном режиме работы и соответствующих давлениях. Длительность пускового и переходного режимов зависит главным образом от массы трубопроводов и других подсоединенных к вихревому аппарату объектов. Пренебрежение массой самого аппарата не приводит к заметной ошибке в расчете. Исключение составляет расчет установок с многоступенчатыми и многокаскадными вихревыми охладителями. Такие установки включают массивные теплообменники, работающие при пониженных температурах. [c.122]

Блок изомеризации пентан-гексановая фракция подается на смешение с циркулирующим водородсодержащим газом, нагревается в теплообменнике 30 и печи 20 и поступает в реактор 21, где на катализаторе ИП-62 осуществляется процесс изомеризации н-пентана и н-гексана в углеводороды изостроения. Газопродуктовая смесь после выхода из реактора охлаждается в теплообменнике 30, воздушном 32 и водяном 33 холодильниках и поступает в сепаратор 22 на разделение. Часть водородсодержащего газа выводится из системы, а в систему добавляется свежий водородсодержащий газ, который предварительно подвергается осушке в адсорбере на молекулярных ситах и поступает на прием компрессора 23 для обеспечения циркуляции водородсодержащего газа и в узел смешения с сырьем. [c.156]

Температура процесса, установленная при пуске, поддерживается автоматически установка оборудована горелками 24 для подогрева слоя и верхними горелками 25 (см. рис. 2), размещенными в регенераторе. При пуске установки циркуляционную руду нагревают до 250°, затем горелки выключают и температурный режим процесса поддерживается циркуляцией руды и системой теплообменников. [c.458]

Другой вариант аппаратурного оформления процесса концентрирования— упаривание латекса в емкости с вынесенным теплообменником, принудительным рециклом латекса с помощью насоса, сепаратором и системой конденсации [62]. Испарение влаги происходит при остаточном давлении около 5,3 кПа. [c.600]

Процесс конверсии идет с выделением значительного количества тепла, что дает возможность проводить нагрев исходного газа до рабочей температуры за счет наличия системы теплообменников. [c.192]

В Германии также пытались получать формальдегид окислением метана, содержащегося в газах гидрирования ил и в ко ксовых газах. Были разработаны два процесса процесс фир-мы Гутекофнунгсхютте [16] и процесс фирмы Хиберниа [17]. По первому процессу, по-видимому, продолжают еще получать формальдегид с весьма удовлетворительным результатом. На этой установке метан окисляется при высокой температуре и атмосферном давлении в присутствии небольших количеств двуокиси азота как катализатора. Метан и воздух в отношении 1 3,7 добавляют порознь к циркулирующему в системе метану после его выхода из водяного скруббера, работающего под давлением. На каждые 9 объемов циркулирующего метана вводят 1 объем свежей метано-воздушной смеси. Газовая смесь подогревается до 400° в теплообменнике, через который проходят выходящие из печи газы. Окислы аэота прибавляют в количестве 0,08% от свежей метано-воздушной смеси их получают непосредственно перед вводом в реакционную зону сжиганием аммиака с воздухом над платиновым катализатором. [c.438]

С аналогичной проблемой приходится встречаться при проведении реакции в любом реакторе без теплообменника. Количество теплоты, выделяемой или поглощаемой во время реакции, пропорционально количеству реагирующих исходных веществ, а следовательно, объему аппарата количество же теплоты, отводимой или подводимой извне, пропорционально поверхности аппарата. Поскольку с увеличением размеров аппарата объем его увеличивается пропорционально третьей степени линейного размера, а поверхность — второй степени, то чем больше аппарат, тем меньшее количество участвующей в обмене теплоты приходится на единицу объема аппарата. С повышением объема системы условия ее работы будут более близки к адиабатическим. В небольших аппаратах легче достигаются изотермические условия проведения процесса. Отсюда следует, что нужно использовать большие аппараты, когда необходимо ограничить внешний теплообмен, и меньшие, когда теплообмен с окружающей средой должен быть интенсивным. [c.404]

Устойчивость системы можно улучшить введением в схему теплообменника, в котором исходная смесь подогревается теплом отходящих газов. В этом случае наклон прямой Ь уменьшается, что облегчает проведение автотермического процесса. Применение теплообменника часто бывает необходимым, например, при синтезе аммиака или пароводяной конверсии окиси углерода. Положение и форма кривой а зависят от константы равновесия, ограничивающей степень превращения. В случае автотермической [c.298]

Нисходящее движение твердых частиц во взвешенном состоянии наблюдается в вертикальных трубах (стояках), предназначенных для транспортировки твердого материала из одной емкости в другую, расположенную ниже первой [157, 158]. В системах жидкость—жидкость режим движения капель во взвешенном слое считается достаточно перспективным как для проведения процессов теплообмена в колонных теплообменниках прямого контакта, предназначенных для опреснения морской воды [159, 160], так и для процессов массообмена в распылительных экстракционных колоннах [161, 162]. [c.95]

Продукционные модели представления знаний — это множество правил вида ЕСЛИ... (условие применимости) ТО... (простое действие), содержащее левую и правую части. Если левая часть — посылка, а правая — заключение, то мы имеем дело с элементарным логическим актом. Если левая часть — ситуация, а правая — действие, то такая продукция может описывать процесс управления. В диагностике левая часть продукции — симптом правая — диагноз. Подобного рода продукции присущи всем областям знания и сферам деятельности. Например, в области химической технологии это правило может звучать так ЕСЛИ протекающая реакция является экзотермической, И следующая реакция требует более низкой температуры, ТО добавить теплообменник к маршруту технологического потока . Часто правила применяются не на отдельных этапах, а в цепочках индукции или дедукции Например, ЕСЛИ А и В ТОГДА С ЕСЛИ С ИЛИ D ТОГДА Е ЕСЛИ В ТОГДА F ЕСЛИ Е И F ТОГДА G. Значения одних продукций могут входить в условия других, в результата могут образовываться сложные логические цепочки. Вывод может быть прямым (от условия к заключению) или обратным — от гипотетического заключения назад к фактам, которые могли бы обусловить его. Одна и та же форма ЕСЛИ—ТО используется для обоих видов логического вывода прямое построение цепочки действует со стороны оператора ЕСЛИ, а обратное — со стороны оператора ТО. Реализация прямого и обратного логического вывода в интеллектуальных системах возлагается на специальную программу-планировщик [30—34]. [c.43]

Так, при изучении производства серной кислоты контактным способом учащиеся в первую очередь должны понять химизм и механизм каталитического окисления оксида серы (IV) в оксид серы (VI), процесс улавливания его концентированной серной кислотой с образованием олеума и разбавления последнего до стандартных концентраций. Очевидно, вначале нужно показать фрагменты фильма, раскрывающие эти процессы и применяемые для их осуществления аппараты. Затем рассматривают условия, необходимые для осуществлен( я данных процессов в технике. На экране показывают печь для обжига колчедана (или сжигания серы), установки для очистки и осушки оксида серы (IV), системы теплообменников. И, наконец, данный фрагмент фильма показывают полностью. [c.144]

Пример VI- . Применить декомпозиционно-топологический метод при определении оптимальной технологической схемы системы рекуперации тепла для случая четырех потоков двух горячих (т=1,2) и двух холодных (п=3,4). Для каждого потока заданы его параметры состояния (табл. У1-8). Другие исходные данные, необходимые для решения ИПЗ, сведены в табл. У1-9. В качестве элементов подсистемы выбраны кожухотрубчатые теплообменники, так как в большинстве случаев теплообменники такого типа позволяют наиболее эффективно осуществить процесс теплообмена. [c.262]

Все горячие и холодные блоки разбивают горизонтальными ливнями иа элементы, которые обозначают буквами А, В, С, О л Е. С целью иллюстрации лоспе-дующей процедуры эволюционного синтеза при разбивке принято заведомо лишнее число элементов в блоках. Так как один элемент В потока 5 связан с двумя элементами холодных блоков 5,, J и разбиваем элемент В горячего блока S вертикальной линией на два элемента. Элементы С в О всех блоков объединяют в один, окончательное расположение элементов в блоках показано на рис. У1-11, справа. Соответствующая схема теплообмена изображена на рнс. VI-12, о. На этом же рисунке изображены еще две схемы б н в после укрупнения теплообменников, т. е. полученные в процессе эволюционного синтеза схема б получена при укрупнении теплообменников Ег и Е предыдущей системы а, схема в — при укрупнении теплообменников Е и 2 предыдущей системы б. [c.325]

Водород, используемый для гидрирования, должен предварительно пройти каталитическую очистку от кислорода. Чистота водорода, используемого в процессе, должна быть не ниже 99,8%. После загрузки катализатора система опрессовывается азотом до давления 220 ат. Следующей операцией является восстановление катализатора. Катализатор разогревается в колонне при 150° С. В течение 70 ч на катализатор периодически подается водород. При подаче водорода медь, содержащаяся в катализаторе в виде окиси, восстанавливается и переходит в активную металлическую форму. Контроль за ходом восстановления ведется по количеству реакционной воды, выделяющейся при этом процессе. После завершения восстановления очищенный водород компрессором 27 подается через маслоотделитель 28 в теплообменники 23 и 24, где нагревается до 200° С (в качестве тенлоагента применяются отходящие продукты гидрирования). Далее водород нагревается до 300° С в электроподогревателе 5 и направляется в колонну гидрирования. [c.96]

На этой схеме стрелками показано направление и температура потоков, которые необходимо нафевать или охлаждать. Используйте способ построения оптимальной системы теплообменников (разд. 5.7.3), принимая, что объемы и теплоемкости потоков одинаковы постройте схему теплообмена, обеспечивающую нужный режим процесса. [c.425]

Установка для высокотемпературной обработки жидкостей изготовлена из системы теплообменников типа труба в трубе . Теплообменники достаточно компактны, благодаря тому, что трубы выполнены в виде спиралей. Фирмой запатентован способ изготовления витых труб, вставленных одна в другую. Постоянство зазора между трубами обеспечивается благодаря тому, что гнут трубы, после того как вода, предварительно заполнившая кольцевое пространство, замерзнет. Характерной особенностью установки является то, что она не разбирается в процессе эксплуатации. Мойка установки осуществляется химическими средствами, которые, как и продукт, продавливаются через аппараты насосами высокого давления, что обеспечивает скорость течения 5 м/с. Естественно, что при такой высокой скорости продукта на стенках труб отложения не задерживаются. Здесь необходимо отметить, что опыты, выполненные В. А. Бутником под руководством Ф. М. Тарасова на аппарате с пластинами без гофр, подтвердили возможность работы аппаратов без пригара при условии высоких скоростей течения жидкости. [c.57]

Со времени выхода в 1966 г. монографии Дж.И.Брегмана "Ингибиторы коррозии", в которой излагались преимущественно вопросы промышленного использования ингибиторов, в Советском Союзе не издавалось подобных серьезных зарубежных работ монографического или обзорного характера. Предлагаемая читателю книга Дж.С.Робинсона позволит в значительной мере восполнить этот пробел. Книга детально знакомит специалистов с патентной литературой США по ингибиторам корро ии, технологии их применения в различных отраслях промышленности. Подобная книга издается в СССР впервые. Составителем дано достаточно полное описание патентов за период 1976—1978 гг., в которых приведено более тысячи различных веществ-ингибиторов и ингибирующих композиций, которые могут-быть использованы почти в трех тысячах процессов. Обширная информация представлена по ингибированию коррозии в циркулирующих водных системах (теплообменниках, котлах, системах водоснабжения, охлаждения и т.п.), в жидкострх специального назначения (антифризах, гидравлических жидкостях, жидкостях для металлообработки, бурения, угольных суспензиях и т.п. . Значительное количество патентов, приведенных в книге, посвящено ингибированию красок, грунтовок, преобразователей ржавчины, полимерных материалов, каучуков и т.п., применяемых для защиты строительных конструкций из цемента, бетона, металла. Большая информация содержится по ингибиторам для топлив, смазок, масел, для систем нефть — вода, а также для процессов нефтедобычи и нефтепереработки. [c.6]

Все технохимичеокие расчеты можно разделить на две категории. К первой категории относятся расчеты, связанные с физическими и в известной мере с физико-химическими явления.ми теплообменом в теплообменниках, холодильниках, ректификационных колоннах, экстракцией, адсорбцией, сушкой и т. д. Другими словами, технохимические расчеты первой категории связаны с такими процессами переноса тепла и массы вещества, которые протекают без изменения химического состава системы. Эти процессы описываются, как правило, уравнениями теплопроводности, диффузии и т. п. Расчеты такого рода процессов основаны на теории подобия, позволяющей результаты экспериментальных данных, полученные на моделях, практически безошибочно переносить на большие аппараты заводских масштабов Так, если длину I трубки какого-либо тепло- или массообменного аппарата или длину аппарата в целом значительно 11-182Э [c.225]

Ниже приведены математические описания статики процессов передачи тепла через стейку при изменениях температуры на входе в теплообменник. Реакция системы на изменение расхода теплоносителей изучена еще недостаточно и здесь не обсуждается. Основные переменные процесса показаны на рис. 11-9,6. [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология