Колонны полочной насадкой

Полочная насадка несовмещенного типа проста по конструкции. Газ после теплообменника через центральную трубу насадки поступает на катализатор и проходит последовательно все полки с катализатором. После каждой полки, кроме последней, предусмотрен ввод холодного газа для регулирования и поддержания оптимальной температуры в колонне. Температура по высоте колонны увеличивается пикообразно повышение ее в целом связано с экзотермическим тепловым эффектом реакции, а снижение обусловлено подачей холодного газа. [c.326]

Рис. 1У-22. Колонна синтеза аммиака с полочной насадкой

Колонна синтеза с одинарными противоточ-ными трубками представлена на рис. У-17, колонна с полочной насадкой на рис. 1У-22 (стр. 382). В насадках обеих конструкций применяется пусковой электроподогреватель, размещаемый в центральной трубе. Благодаря этому подогреватель омывается газовым потоком с большой скоростью, уменьшается осаждение на электрической спирали нагара, карбонилов железа и сажи, вызываемое крекингом углеводородов, и устраняется возможность перегрева и замыкания спирали подогревателя. [c.436]

Рис. У-19. Колонна синтеза с комбинированной полочной насадкой

Новая комбинированная насадка сохраняет существенные достоинства полочной насадки, которые заключаются в возможности самостоятельно регулировать температуру на каждой полке. В то же время насадка новой конструкции приобретает также преимущество насадки с внутренним теплообменом, состоящее в возможности дополнительного подогрева основного потока газа, который выходит из предварительного теплообменника. Следовательно, размеры нижнего теплообменника в комбинированной насадке могут быть меньше, чем в полочной. Это позволяет загрузить в колонну больше катализатора и повысить ее производительность (на 10—15%) без снижения коэффициента запаса поверхности теплообмена и уменьшения продолжительности пробега катализатора (проверено в промышленных условиях синтеза аммиака). [c.438]

На рис. 59 схематически показана колонна синтеза с полочной насадкой. Диаметр колонны 800 мм, высота 12 м, толщина стенок корпуса 90 мм. В верхней части колонны размещается катализатор ная коробка с полками для катализатора и электроподогревателем, в нижней части—теплообменник. [c.167]

Изменение производительности промышленных колонн синтеза метанола в зависимости от технологических параметров исследовалось на агрегатах с несовмещенной полочной насадкой колонны (внутренний диаметр 800, 1200 и 1200 мм, высота 12, 12 и 18 м соответственно). Давление в системе менялось от [c.80]

РИС. 3.38. Колонны синтеза с полочной насадкой [c.117]

Более эффективной является колонна с полочной насадкой совмещенного типа (см. рис. 3.38, б). Газ до температуры начала реакции подогревается непосредственно в одной поковке с катализаторной коробкой. Оптимальную температуру поддержи- [c.117]

На рис. 3.40 показана колонна синтеза с совмещенной полочной насадкой, в которой тепло из зоны реакции отводится посторонним теплоносителем. После каждой полки с катализатором расположены змеевики теплообменника, в которых при давлении синтеза циркулирует и нагревается дистиллированная вода. Горячая дистиллированная вода высокого давления охлаждается затем в котле-утилизаторе, установленном над колонной, Температура по высоте слоя катализатора, как видно из рисунка, практически не меняется. Дополнительно при рекуперации тепла реакции получают технологический пар. [c.119]

Схема синтеза метанола аналогична схеме синтеза аммиака с однократной конденсацией. На рис. 4-4 представлен вариант схемы с раздельной аппаратурой синтеза. Газовая смесь, образующаяся после смешения в фильтре циркуляционного и свежего газов (на рисунке не показан), поступает в теплообменник 2, где в зависимости от типа насадки нагревается до 220—230°С (при трубчатой катализаторной коробке) или же сразу до 330—340° С (при полочной насадке). Далее газ проходит через пусковой электроподогреватель 5 и поступает в колонну синтеза 1 (т. е. в отдельную катализаторную коробку). [c.62]

Полочная насадка. Насадка с многовариантной системой регулирования температурного режима (полочная) нашла применение Б колоннах для синтеза аммиака и спиртов. [c.91]

Следует отметить, что во входных слоях катализатора, через которые проходит лишь часть газа, время контактирования больще и, следовательно, средняя скорость реакции ниже, чем в трубчатых насадках. Скорость реакции байпасного газа, содержащего небольшое количество аммиака, также уменьшается при смешении его с прореагировавшим газом. По этим причинам необходимый суммарный объем катализатора в полочной насадке больше, чем в трубчатой (при тех же производительности, количестве газа и съеме аммиака). В итоге производительность колонны с полочной насадкой на 15—20% ниже, чем с трубчатой. [c.92]

Способы отвода тепла реакции. Отвод части реакционного тепла из горячей зоны колонны синтеза может быть осуществлен в колонне любого типа — как с трубчатой, так и с полочной насадкой. Различают два способа отвода тепла и соответственно два типа котлов-утилизаторов отвод тепла водой (колонна с внутренним котлом) и газом (колонна с выносным котлом). [c.95]

Примером двухконтурной схемы может служить система Фаузера (рис. 5-20). Насадка колонны полочного типа с внутрен- [c.97]

Наиболее удобен радиальный поток газа в насадках полочного типа (см. рис. 5-24). Однако и 5 недостаточная компактность, которая в данном случае увеличивается из-за кольцевого зазора на периферии, может привести к тому, что производительность колонны с радиальной полочной насадкой не будет существенно отличаться от производительности колонны с обычной трубчатой насадкой, загруженной катализатором с нормальными размерами зерен (6—8 мм). [c.102]

Разъемная насадка была особенно целесообразна в корпусах колонн сравнительно малого диаметра, емкость которых увеличивали за счет длины (стр. 243). Кроме того, применение развальцовки для крепления трубок теплообменника обусловило использование трубок сравнительно большого диаметра (до 20 мм), размещаемых соответственно на большем расстоянии друг от друга. Вследствие этого длина теплообменника достигала 5—6 м и более, особенно в полочных насадках. [c.104]

На рис. 5-46 изображена полочная насадка с отбором пара. Пакеты труб котла змеевикового типа подвешены на вводном и выводном стояках, уплотняемых в крышке колонны. Котел занимает лишь часть сечения насадки, поскольку через периферийную зону пропущены гильзы термопар. [c.128]

В катализаторной зоне колонны синтеза метанола особенно важно обеспечить возможность гибкого, независимого регулирования температур по высоте. Поэтому полочные насадки используются в производстве метанола чаще, чем трубчатые они применяются как в совмещенной колонне, так и в составных агрегатах. Конструкция катализаторной коробки не имеет существенных отличий от применяемых при синтезе аммиака, но число полок составляет не менее пяти. [c.216]

Другим конструктивным решением насадки с байпасами является полочный вариант (рис. 1-11). В колонне с полочной насадкой температурный режим катализатора регулируется подачей холодного (байпасного) газа между слоями катализатора, размещенными на полках. [c.277]

Колонны синтеза с полочной насадкой [c.280]

Обычно полочная насадка, состоящая из четырех — пяти полок, имеет три — четыре- холодных байпаса. В катализаторе, загружаемом на верхнюю полку, иногда размещают трубчатый теплообменник (комбинированная насадка). Полочные насадки применяются в колоннах диаметром не менее 1000 мм. Недостатком полочных насадок является необходимость увеличения размеров предварительного теплообменника, что приводит к сокращению объема загружаемого катализатора. [c.280]

Постоянным приемом регулирования температуры процесса синтеза является изменение соотношения газовых потоков, направляемых в колонну через главный вентиль и холодный байпас (иногда два байпаса, а в колоннах с полочной насадкой — даже четыре). При повышении температуры, наблюдаемом ранее всего на входе газа, открывают вентиль холодного байпаса до тех пор, пока температура не достигнет заданной нормы. Если же при полном открытии этого венти Ея температура продолжает возрастать, для поддержания ее в нужных пределах прикрывают главный вентиль, что приводит к увеличению потока газа, идущего через холодный байпас. [c.296]

В насадках колонн с двумя холодными байпасами (см. рис. 1-10) можно регулировать температуру как в верхней, так и в. нижней и средней зонах катализатора и достигать наиболее выгодного соотношения температур в верхних и нижних слоях катализатора. В колоннах с полочной насадкой по существу регулируется температура на каждой полке в отдельности. [c.296]

Рис. 192. Схемы колонн синтеза аммиака а — колонна с одинарными теплообменными трубками б — колонна с двойными теплообменными трубками в — колонна с полочной насадкой

На рис. 192, в показана схема колонны с полочной насадкой и промежуточной подачей холодного газа. Несмотря на то, что она работает по другому принципу, чем колонны с теплообменником в зоне реакции, в ее конструкции есть много общего с колонной, изображенной на рис. 194. Колонна также имеет теплообменник в нижней части, компенсатор и кожух с тепловой изоляцией, но катализаторная коробка у нее устроена по-иному катализатор расположен отдельными слоями, исходная смесь выходит из центральной трубы и сверху вниз проходит через все слои. Под каждый слой катализатора подводится холодный газ. Регулируя количество газа, подаваемого под каждую полку, поддерживают оптимальный температурный режим. [c.280]

Рис. 195. Катализаторная коробка колонны с полочной насадкой

На рис. 70 изображена колонна синтеза аммиака с полочной насадкой. Внутри цилиндрического корпуса 5 размещаются теплообменник 6, катализаторная коробка 3, электроподогреватель 4 и труба холодного байпаса 1. Корпус закрывается верхней крышкой 2 и днищем 7. Основной поток газа поступает в колонну через штуцер в верхней крышке и опускается вниз, вначале по зазору между корпусом и катализаторной коробкой, затем между корпусом и теплообменником. Далее газ входит снизу в межтрубное пространство теплообменника и на выходе из него смешивается с байпасным газом, поступающим по центральной трубе. Затем газ поднимается вверх по центральной трубе катализаторной коробки, и, выходя из нее с температурой 420° С, поступает на первую полку катализаторной коробки. [c.184]

Колонны с полочной насадкой [c.298]

Более эффективной является колонна с полочной насадкой совмещенного типа [198]. Газ до температуры начала реакции подогревается непосрественно в одной поковке с катализаторной коробкой. Оптимальную температуру поддерживают подачей холодного газа. Температурный режим в данном варианте более стабильный. [c.326]

Основные недостатки полочных колонн — несовершенный температурный режим в адиабатических слоях катализатора и разбавление прореагировавшего газа холодным байпасным газом с низким содержанием аммиака (3—4 %), что снижает эффективность аппарата. В связи с этим степень превращения азотоводородной смеси в аммиак в таких колоннах невысока. Кроме того, аксиальные полочные насадки обладают сравнительно высоким гидравлическим сопротивлением поэтому используют крупнозернистый катализатор, что, в свою очередь, снижает производительность колонн синтеза. В последние годы получили распространение колонны с радиальным потоком газа через слои катализатора, что позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление и исполь-вать более эффективный мелкозернистый катализатор. [c.292]

В катализаторной зоне полочной колонны синтеза метанола температура регулируется байпасиро-ванием холодного газа на полки. Нижний холодный байнас в колоннах с полочной насадкой при их нормальной работе не используется. Он включается только для резкого охлаждения катализатора в случае возникновения реакции метанирования (стр. 429), сопровождающейся быстрым ростом температуры ( вспышкой ). [c.436]

Предложено также усовершенатвовать полочную насадку колонны путем установки в верхней части катализатэрной коробки дополнительного теплообменника [c.437]

Комбинированная полочная насадка (см. рис. 3.38, в) с дополнительным теплообменником из двойных трубок (трубки Фильда) в верхней части колонны лишена этих недостатков. В такой колонне увеличивается отвод тепла с первых слоев катализатора— зоны наиболее интенсивного выделения тепла (здесь скорость образования метанола максимальная). При введении теплообменных трубок в верхнюю зону катализатора не только улучшаются условия синтеза, но и повышается температура начала реакции. По ходу газа температура меняется следующим образом газ нагревается в центральной трубе с 275 до 290 °С, во внутренней трубке Фильда —с 290 до 295 °С, а в наружной — с 295 до 335 °С. За счет тепла реакции в зоне катализатора температура газа в полке с трубками Фильда повышается с 335 до 381 °С, поэтому для ее снижения до 345 °С после этой полки подают холодный газ. После катализаторных полок прореагировавший газ поступает в теплообменник. Температура газа на выходе из колонны составляет 120—130 °С. В комбинированной насадке сохраняются преимущества полоч- [c.118]

Исходный газ, используемый для синтеза метанола, очищают от масла, серы, карбонилов железа и других примесей. Для осуществления синтеза метанола используют реакторы разной конструкции. Так, реакторы высокого давления представляют собой цельнокованые аппараты колонного типа, в которых катализатор размещается на полках (5—6 щт.). Причем оптимальным режимом считается изотермический. Достижение такого режима зависит от конструкции насадки колонны. Тем не менее, общим недостатком всех использованных насацок является то, что реальный режим отличается от изотермического. В связи с этим используют комбинированный вариант реактора сочетание полочной насадки с дополнительным отводом тепла в верхней части колонны с помощью двойных трубок (трубок Фильда). Этот вариант реактора обеспечивает режим, наиболее приближающийся к изотермическому. [c.359]

Для синтеза метанола применяют также колонны с использованием тепла реакции, например, колонны с полочными насадками и змеевиковыми пакетами котла, работающие по двухконтурной схеме (см. рис. 5-20) с принудительной циркуляцией воды в первом контуре, осуществляемой при 200 ат специальным турбоциркуляционным насосом. [c.216]

Схема движения газа в колонне синтеза метанола с полочной насадкой и холодным байпасом изображена на рис. 1Х-6,а. Основное количество газа поступает по центральной трубе и последовательно проходит через все полки с катализатором. Длясни- [c.264]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология