Схема производства с использованием тепла

Биореактор. Аппараты для проведения процессов культивирования микроорганизмов — биореакторы — можно рассматривать как технические системы, предназначенные для преобразования необходимых материальных и энергетических потоков в процессе роста и размножения клеток. Биохимические реакторы представляют собой основное технологическое оборудование, элементы схемы производства в целом, а эффективность их функционирования определяет в основном технико-экономические показатели биотехнологической системы. Многообразие форм конструктивного оформления биореакторов определяется технологическими и микробиологическими требованиями осуществляемого процесса ферментации. Так, схема на рис. 1.4 иллюстрирует различные процессы микробиологического синтеза, осуществляемые в промышленных биореакторах, а также основные условия их проведения. В биореакторе необходимо поддержание заданной температуры культивирования 1, давления Р, pH среды, окислительно-восстановительного потенциала еН, уровня растворенного кислорода Со времени ферментации т и концентрации лимитирующего субстрата 5. Для обеспечения заданных физико-химических параметров протекания процесса в биореакторе должны быть выдержаны необходимые условия тепло- и массообмена, аэрации среды и режима гидродинамического перемешивания. Рассмотренные на схеме процессы осуществляются в результате глубинного культивирования микроорганизмов в условиях аэрации и перемешивания среды. Известны также биореакторы для осуществления процесса путем поверхностного культивирования клеток с использованием микробиологических пленок и флокул, а также биореакторы для процессов с иммобилизованными на носителях ферментами [22]. [c.12]

Рис, 7, Принципиальная схема производства нитрата аммония с использованием тепла нейтрализации [c.20]

На вновь создаваемых мощных агрегатах в производстве карбамида должны быть внедрены схемы, предусматривающие использование тепла реакций (в частности, реакции образования карбамата аммония) и более рациональные схемы возврата непрореагировавших газов (СО2 и NH3) в цикл синтеза, усовершенствовано машинное оборудование, повышено качество продукта путем уменьшения содержания в нем биурета, сокращено количество сбрасываемых сточных вод. [c.13]

В соответствии со стратегией системного анализа оптимизирующие переменные технологической схемы удобно разделить на две группы — локальные и системные (или глобальные). Оптимальные значения системных параметров будут определять оптимальные условия эксплуатации всего производства, но не обязательно отдельных элементов. Например, при вторичном использовании тепла верхнего продукта ректификационной колонны в качестве источника энергии для подогрева кубового продукта (при наличии необходимой разности температур) флегмовое число может превышать оптимальное для данной колонны, поскольку помимо разности температур поток должен обладать соответствующей тепловой мощностью. [c.79]

Более совершенными являются полунепрерывное и непрерывное коксование. Наибольшее распространение, как в России, так и за рубежом получил способ полунепрерывного коксования (так называемое замедленное коксование). Процесс основывается на использовании тепла, аккумулированного сырьем после предварительного нагрева его в трубчатой печи до достаточно высокой температуры (510-520°С), чтобы при его последующем коксовании в необогреваемой камере конечная температура не оказалась слишком низкой. Снижение температуры на выходе из камеры обусловлено отрицательным итоговым тепловым эффектом процесса. В качестве исходного сырья используются гудроны, крекинг-остатки, асфальт деасфальтизации, тяжелые экстракты масляного производства. Принципиальная схема установки замедленного коксования приводится на рис. 1.7, а внешний вид такой установки — на рис. 1.8. [c.25]

Большие возможности по созданию энергетически оптимальных технологических схем разделения лежат на пути исследования особенностей физико-химических свойств разделяемых смесей и учете последних при проектировании промышленных процессов. Сюда можно отнести использование свойства смеси к расслаиванию, что позволит уменьшить величины потоков за счет расслаивания последних в декантаторах, подбор разделяющих агентов для разделения близкокипящих компонентов методом азеотропной или экстрактивной ректификации и т. д. Необходимо также рассматривать технологическую схему как единое целое с системных позиций и организовывать энергетически замкнутые производства с активным использованием тепла реакций, тепла более горячих потоков и т. д. [c.487]

Осуществляемые в газовой фазе при малой степени превращения эа проход процессы прямой гидратации олефинов характеризуются большими расходами рециркулирующих потоков. Способ рекуперации тепла обратного потока существенно отражается на экономике производства. Исходную парогазовую смесь можно приготовить по двум схемам с использованием пара высокого давления 10 МПа (рис. 7.5) и с применением трубчатой печи (рис. 7.6). По первой схеме работают установки в СССР, а по второй — многие зарубежные установки. В последние годы на ряде установок Западной Европы применяется несколько видоизмененная схема, предусматривающая использование готового пара высокого давления при гидратации этилена. В этом процессе рециркулирующий газ смешивается со свежим этиленом, проходит теплообменники 2,3 и подогреватель 4, смешивается в заданном соотношении с паром высокого давления и подается в реактор гидратации 5. Подогрев газа в аппаратах 2, 3 производится за счет тепла потока, выходящего из гидрататора, а в аппарате 4 — глухим паром. Реакционная смесь, выходящая из реактора с температурой 300 °С, [c.227]

В связи с тем, что температуры продуктов сгорания топлива на перевалах трубчатых печей и рабочего тела газотурбинной установки на входе в тазовую турбину совпадают, возможны схемы с использованием уходящих газов трубчатых печей в качестве рабочего тела газотурбинной установки и уходящих газов последней для производства непосредственно технологического тепла или(и) производства пара (рис. 83) с полным подогревом рабочего тела газотурбинной установки в поверхностном теплообменнике за счет тепла сжигаемого в трубчатой печи топлива (рис. 84). [c.127]

С одной стороны, чисто горящие виды топлива (например, СНГ) позволяют достичь высоких эффективности сжигания и степени утилизации тепла, а с другой — высокие значения октанового числа и упругости их паров, а также способность к химической переработке дают им дополнительные преимущества на рынке сбыта химического сырья, автомобильного топлива и аэрозольных энергоносителей. Всем возможным сферам применения СНГ в настоящее время уделяют исключительное внимание. Таким образом, возросшие ресурсы СНГ позволят перейти с нефтяного сырья на СНГ при производстве химикатов в Европе и Японии по технологическим схемам с использованием этана и пропана, разработанным в США. [c.10]

В настоящее время в отечественной и, зарубежной практике действует ряд комбинированных установок различного назначения с разными принципами работы. Весьма эффективны комбинированные установки по производству топлив и сырья для нефтехимии из вакуумных дистиллятов и мазута, включающие блок каталитического крекинга. Наиболее простым вариантом комбинированной схемы является сочетание вакуумной перегонки мазута, каталитического крекинга вакуумного дистиллята, ректификации продуктов крекинга и газоразделения. Подобная схема с большей или меньшей степенью рационального использования тепла и энергии, с исключением промежуточных резервуаров и перекачек применяется на многих НПЗ. [c.261]

Чем больше мощность производства гидроксида натрия, тем целесообразнее увеличение кратности использования тепла греющего пара, но при этом необходимо повышать его давление. Схемы выпарных установок могут быть различны. Варианты схем трех- и четырехступенчатых выпарных установок показаны на рис. 3.13 и 3.14. [c.68]

Одной из важнейших задач топливно-энергетического баланса промышленного предприятия является рациональное использование тепловых отходов технологических производственных процессов, к которым в первую очередь относится физическое тепло газов, уходящих из основных рабочих камер агрегатов. Рациональное использование тепла уходящих газов не только является источником экономии топлива, но и оказывает непосредственное влияние на условия энергоснабжения, на возможность модернизации технологической схемы производства и на общие экономические показатели работы. Для высокотемпературной обработки керамических материалов (изоляторов, керамических блоков и т. д.) в промышленности применяют туннельные печи с неподвижной зоной обжига и перемещающимся материалом. Туннельные печи в последнее время получили большое распространение во всех областях керамического производства. [c.111]

Как следует из таблицы, вновь создаваемые мощные агрегаты производства аммиака с использованием тепла реакций для выработки пара высоких параметров и с применением турбокомпрессоров в энергетическом отношении практически автономны (см. процесс № 6) для ведения в них процесса не требуется подвода значительных количеств электроэнергии и пара со стороны. Приведенные в этой же таблице данные об удельных капиталовложениях и себестоимости аммиака также подтверждают высокую эффективность новейших энерготехнологических схем при сооружении агрегатов большой производительности (1000—2000 т/сутки). [c.12]

Окончательное охлаждение газа с использованием его тепла зависит от схемы производства и потребности в тепловой энергии. [c.146]

Насыщенное бензолом масло, как мы уже указывали при описании технологических схем бензольного отделения, подогревается сначала в паро-масляном теплообменнике (дефлегматоре) за счет тепла конденсации паров, выходящих из бензольной колонны, затем в масляных теплообменниках за счет тепла горячего обезбензоленного масла, уходящего из колонны, и, наконец, в паровых подогревателях — глухим паром. Чем лучше организовано использование тепла паров и горячего обезбензоленного масла, которые по технологическому процессу так или иначе должны охлаждаться, тем меньше будет расход пара на подогрев масла в паровых подогревателях, а следовательно, и на получение сырого бензола. В случае неиспользования это тепло является потерей для производства (отбросом) и его называют тогда отбросным теплом. [c.179]

С целью глубокой утилизации тепла в технологическую схему включено значительное количество аппаратов теплоиспользования и производства необходимого для процесса водяного пара. Высокая степень использования тепла обеспечивает полное замыкание баланса по пару. Рациональное использование всех тепловых потоков, а также широкое применение воздушных холодильников обеспечивают относительно невысокий расход охлаждающей воды. [c.13]

Технологическая схема производства аммофоса с использованием аппарата РКСГ (рис. 19.11) позволяет соединить в одном аппарате операции упаривания пульпы, грануляции и сушки продукта, что обеспечивает высокую интенсивность всех стадий процесса при малых затратах тепла и электроэнергии. [c.299]

На рис. 141 приведена схема производства серной кислоты из сероводородного газа высокой концентрации. По этой схеме сероводород поступает в печь 2 и сжигается в ней в смеси с воздухом, который подается вентилятором 1. Из печи газ при температуре 1000° С поступает в котел-утилизатор 3, где вследствие использования тепла получается водяной пар. Охлажденный до 450° С газ подается в контактный аппарат 4, куда для [c.369]

Значительное снижение стоимости обезвреживания сточных вод возможно при использовании тепла отходящих газов, являющегося основной статьей расходной части теплового баланса печей огневого обезвреживания. При относительно низкой агрегатной нагрузке установок огневого обезвреживания наиболее целесообразным является глубокое регенеративное использование тепла отходящих газов, которое позволяет резко сократить удельный расход топлива. В установках с агрегатной нагрузкой более 3—4 т/ч выгоднее внешнее (энергетическое) применение тепла отходящих газов для производства пара или горячей воды в котлах-утилизаторах. Рациональная схема использования тепла отходящих газов определяется агрегатной нагрузкой установки и во многом зависит от состава конкретной сточной воды и физико-химических свойств ее примесей. В целях экономии капитальных затрат, ускорения строительства и упрощения условий эксплуатации является оправданной работа установок с малой агрегатной нагрузкой, а также установок временного назначения, без использования тепла отходящих газов. [c.119]

Синтез-газ может быть получен и в трубчатых печах. В этом случае (в отличие от схемы производства технического водорода) в качестве окислителя используется смесь водяного пара и углекислоты. Технологическая схема получения синтез-газа в трубчатых печах аналогична схеме производства водорода с тем отличием, что газы реакции после трубчатой печи и устройства для использования их физического тепла направляются сразу на конечное охлаждение и на отмывку от СОз. Полученная при этом углекислота используется в смеси с водяным паром для конверсии углеводородов. [c.196]

Как уже указывалось, укрупнение установок и комбинирование нескольких технологических процессов в едином производственном комплексе позволяют сократить число насосов, компрессоров, промежуточных емкостей и другого оборудования. Это уменьшает пожарную опасность производства, так как сокращается общий объем горючих веществ на территории установок. Широкое использование тепла отходящих газов и получаемых продуктов в технологических схемах позволяет отказаться от пожароопасных агрегатов огневого подогрева. [c.252]

Наиболее часто встречающиеся схемы утилизации тепловой энергии отходящих газов поршневых двигателей включают оборудование для производства пара с давлением до 15 кг/см , или горячей воды с температурой до 100 °С, или прямое использование тепла отходящих газов в процессах сушки. Помимо отходящих газов можно использовать воду из системы охлаждения двигателя, но она обладает низкой энергетической способностью (температура 80-90 °С). [c.187]

В качестве критерия совершенства технологии фиксации азота можно использовать такой показатель, как расход энергии на единицу выпускаемой продукции. Этот критерий тем более важен, что он определяет не только экономические затраты на производство электроэнергии, но и ущерб от загрязнения, обусловленный ее получением, например, на тепловых электростанциях. При использовании агрегатов мощностью 1360 т/сутки, работающих по энерготехнологической схеме, расход энергии уменьшается примерно до 40 кВт-ч на 1 т связанного азота в результате использования тепла реакции для получения пара, который приводит в действие компрессоры и турбины аммиачной установки (рис. 21). По сравнению с расходом энергии в электродуговом и цианамидном методах производства аммиака, расход энергии в данном случае уменьшается в десятки раз. [c.170]

Развитие нефтеперерабатывающей промышленности в США после второй мировой войны характеризуется непрерывным повышением качества нефтепродуктов в результате широкого внедрения в технологию производства каталитических процессов — крекинга, риформинга и полимеризации. Ведущим продуктом нефтеперерабатывающих заводов США является автомобильный бензин. В среднем он составляет почти 50% всей продукции нефтезаводов. В технологии производства масел не произошло каких-либо заметных изменений. Основное внимание уделяется разработке и применению различных присадок к маслам с целью улучшения их качества. Работы в области подготовки нефти к переработке посвящены главным образом улучшению термического и электрического способов обезвоживания и обессоливания нефтей. На всех вновь сооружаемых заводах, как правило, строятся низкочастотные обессоливающие установки типа установок фирмы Petri o. Отдельные фирмы отказываются от строительства самостоятельных электрообессоливающих установок вместо них в схему установок включается электродегидратор с использованием тепла горячих потоков (дистиллятов) для предварительного нагрева нефти. Наряду с термическими и электрическими методами подготовки нефти развивается также процесс химического обессоливания, позволяющий удалять из сырых нефтей неорганические соли и частично следы мышьяка, металлов и других примесей. [c.36]

На рис. 208 изображена схема производства селитры с использованием тепла нейтрализации. По этой схеме [c.556]

Рис. 9. Схема производства нитрата аммония без использования тепла нейтрализации

В ряде химических производств стремятся увеличивать единичную мощность агрегатов, что обусловлено уменьшением капитальных затрат и снижением стоимости переработки сырья. В производстве аммиачной селитры тоже создан мощный агрегат производительностью 1400—1500 т продукта в сутки. По новой схеме применяется 58—60%-ная азотная кислота, которая нейтрализуется аммиаком в аппарате особой конструкции, в нем же за счет использования тепла нейтрализации кислоты образуется 90—93%-ный раствор аммиачной селитры. Дальнейшее концентрирование раствора до получения 99,5—99,7%-ного плава производится в описанном выше выпарном аппарате с падающей пленкой. Затем плав гранулируют в башне, охлаждают в кипящем слое, рассевают и продукционную фракцию 2—3 мм опудривают. Пыль аммиачной селитры, уносимая воздухом из грануляционных башен и холодильников кипящего слоя, улавливается в специальной аппаратуре. [c.200]

Существующие технологические схемы очистки конвертированного газа от СО жидким азотом при рациональном использовании тепла, выделяющегося в ходе химических процессов всего цикла аммиачного производства, могут служить основой для разработки крупных агрегатов мощностью 600—1000 т/сг/гкм аммиака. [c.170]

Улучшение использования тепла. Рациональная схема использования тенла в производстве аммиака позволит отказаться от потребления электроэнергии и пара со стороны. Такие схемы называются энерго-технологическими (рис. У1-40). Энергетическая часть схемы базируется на использовании избыточного тепла основных [c.335]

В технологических схемах использование тепла систем высокотемпературного нагрева или охлаждения продуктов реакции затруднительно наблюдаются большие тепловые потери, а следовательно, снижается коэффициент полезного действия. Совсем другой эффект достигается при энерготехнологическом комбинировании различных технологических процессов. В этом случае благодаря сочетанию различных технологических и энергетических процессов, протекающих на разных температурных уровнях, общую схему можно построить так тепло продуктов сгорания топлива вначале передается эндотермическим процессам, проходящим при высокой температуре, затем (последовательно) процессам, протекающим на более низком температурном уровне, а в конце схемы тепло используется для производства энергетического пара. Возможно и такое построение технологических процессов, когда физическое тепло высокотемпературных экзо- или эндотермических реакций может быть использовано для осуществления низкотемпературных эндотермических реакций и получения пара. [c.111]

При совмещении процессов каталитической конверсии метана и оксида углерода при 2,0 МПа в одном агрегате газ после конвертора метана и увлажнителя при температуре 400 °С и отношении пар газ= 1,187 1 последовательно проходит конвертор 1 оксида углерода I ступени (рис. П-39), испаритель 2 и конвертор 3 оксида углерода II ступени. В конверторах газ движется в радиальном направлении. Тепло газа, выходящего из конвертора СО, используют для нагревания исходной смеси природного газа и пара в теплообменнике. При этом температура конвертированной парогазовой смеси снижается с 430 до 310 °С. Основное количество тепла конвертированной парогазовой смеси (80%) используется в процессе очистки газа от диоксида углерода. Окончательное охлаждение газа с использованием era тепла зависит от схемы производства и потребности в тепловой энергии. [c.148]

В настоящее время имеется несколько опытных технологических схем получения оксида азота плазменным методом с большим расходом электроэнергии. На практике широко используются многотоннажные производства азотной кислоты из синтетического аммиака, несмотря на их сложность, большие капитальные затраты,, использование катализаторов из дефицитных материалов (платины, палладия и родия). Однако расход энергии при этом методе производства азотной кислоты низкий. В современных системах, работающих под давлением 7,3-10 Па при использовании тепла реакции, электроэнергия из заводской сети не употребляется. [c.7]

Разработанный в СССР процесс алкилнрования бензола пропиленом в присутствии фосфорнокислотного катализатора характеризуется более низкими энергозатратами, чем в присутствии хлорида алюминия. Это достигается использованием тепла реакции для подогрева шихты, подаваемой на алкилирова-ние, выделением более 50% возвратного бензола, дросселированием, упрощением схемы разделения алкилата и отсутствием затрат иа отпарку углеводородов из сточных вод и азеотропиую осунлку. Внедрение этого процесса определяется производством фосфорнокнслотного катализатора. [c.171]

На рис. 82 представлена схема производства гранулированной аммиачной селитры из раствора, уходящего из установки нейтрализации. Применяют двух- или трехкорпусную схему упаривания, причем из последнего корпуса уходит расплавленный ЫН4ЫОз концентрацией 92—94% либо 97—98,5%. В первом случае кристаллизацию осуществляют с использованием тепла кристаллизации для дополнительного испарения воды. [c.183]

В-третьих, однопол очные аппараты ввиду простоты их конструкции заманчиво применять для короткой схемы сухой очистки [1, 26] производства серной кислоты контактным способом на газе от обжига серного колчедана. В этом случае газ, содержащий 8—10% ЗОз, после неполной сухой очистки поступает в контактный аппарат. Минимальная степень превращения для короткой схемы составляет около 80%, поэтому необходим высокий слой катализатора — 350— 450 мм. Оптимальная температура составляет 520—500° С, тогда как при адиабатическом режиме [уравнение (111.12)] она была бы 700° С. Поэтому необходимо отводить из слоя большое количество тепла и целесообразно устанавливать трубы парового котла непосредственно в кипящем слое катализатора, используя хорошую теплоотдачу. Газ после контактного аппарата охлаждается в теплообменниках, затем серный ангидрид абсорбируется с образованием загрязненного олеума и моногидрата, а оставшийся чистый газ поступает во вторую стадию окисления в аппарат с фильтрующими слоями катализатора и затем на повторную абсорбцию. Достигается весьма высокая степень окисления 30а х = 0,995), а также более полная абсорбция серного ангидрида. Загрязнение атмосферы уменьшается в несколько раз по сравнению с обычными системами. Себестоимость кислоты по сравнению с обычными установками снижается вследствие отсутствия громоздких и дорогих в эксплуатации мокрых электрофильтров и промывных башен, а также благодаря использованию тепла реакций для получения пара. [c.151]

На рис. 4.2 представлена схема производства низпгих олефинов из синтез-газа [81, с. 75 247 248, с. И]. Исходный газовый поток (давление 1,0—1,5 МПа) смешивают с рециркулирующим оксидом углерода и водородом (если последний не будет использован более квалифицированно) и направляют н реактор. На схеме показан реактор со стационарным слоем катализатора и промежуточными отводами тепла, однако можно использовать и другие типы реакторов — со взвешенным слое катализатора или трехфазные. Отходящие из реактора продукты синтеза при температуре 380°С поступают в парогенератор, где охлаждаются до 200 С с образованием водяного пара дав- [c.305]

Особенно эффективно применение повторно-последовательного охлаждения воды на тех заводах, где осуществляется предварительная стабилизация свежей и оборотной воды против выпадения и разложения солей жесткости или проводится специальная химическая водоочистка свежей воды. В последнем случае о5слаждающая вода нагревается до более высоких температур без накипи на трубах, что позволяет сократить ее расход. Однако при этом увеличиваются затраты на охлаждение и осложняются условия очистки воды в нефтеотделителях. Поэтому экономически наиболее целесообразно использовать такую схему, при которой нагретая вода перед поступлением на градирню предварительно охлаждается с утилизацией ее тепла для отопления помещений, теплиц или для производства холода. При такой схеме индекс использования охлаждающей воды молено довести до 45—55%, т. е. уменьшить ее расход в несколько раз. Возможности по сокращению расхода охлаждающей воды выявляются при укрупнении и комбинировании установок. [c.137]

Пластические массы разделяются на термопластичные и термореактивные. Первые из них под влиянием тепла и давления переходят в пластическое состояние, не претерпевая при-этом химических изменений. Форма, приданная такому материалу при яагреве, сохраняется после остывания, но при повторном нагреве юна может быть изменена. Это свойство обусловливает практически очень длительное использование трубопровода из термо-шластичных материалов, так как он не разрушается от химического воздействия, а в случае, изменения схемы производства вдожет быть разобран, форма фасонных его частей изменена ш соответствии с новыми условиями и трубопроводу придана яовая необходимая конфигурация. [c.11]

С конвертерными газами выносится самое большое удельное количество топливных и тепловых ВЭР, чем из какого-либо другого технологического афегата (табл. 8.7). При этом по специфике конвертерного производства использование регенеративных схем возврата тепла в процессе возможно только для подофева исходной твердой шихты, которая по расходу обычно не превышает 30 % от общей массы шихты для плавки. Одновременно при организации использования конвертерного газа можно получить на 1 т стали до 70 м газа с содержанием оксида углерода 70-75 % с теплотой сгорания около 9000 кДж/м Начальная температура этого газа 1600 °С. [c.135]

Расходы топлива, КПД на производство проката, труб и термообработку готовой продукции в черной металлургии составляют около 10 % от общих суммарных расходов топлива или около 15 % от расходов топлива, потребляемого на технологические нужды. Прокатный передел, включая производство труб, по суммарным расходам топлива стоит на третьем месте (после производства чугуна и внутренних энергоресурсов предприятий). Из общего расхода топлива в черной металлургии на нагрев и термообработку 42 % приходится на природный газ, около 30 % на коксовый и около 23 % на доменный газ. Природный газ часто используют совместно с доменным газом или коксодоменной смесью. Применяют природный газ в чистом виде в основном на заводах с неполным металлургическим циклом (трубное производство, мини-заводы и т.д.). Теоретическая температура горения коксового газа (без подогрева воздуха при а = 1,1) больше, чем у природного газа (соответственно 1920 и 1885 °С) [12.10], При приблизительно равных теоретических температурах горения (1820 и 1860 °С), по оценкам Стальпроекта и ВНИИМТ, стоимость нагрева коксодоменной смесью оказалась ниже стоимости нагрева природно-доменной смесью. Это свидетельствует об экономической целесообразности и предпочтении использования при нагреве и термообработке на металлургических заводах газов вторичных энергоресурсов. Такого преимущества лишены предприятия цветной металлургии, на которых относительно более часто для нагрева и термообработки используется природный газ. При нагреве и термообработке используется очень большое количество разнообразных печей, которые отличаются конструкциями, тепловыми режимами, мощностью, сортаментом металла, способом продвижения металла, тепловыми схемами, способами утилизации тепла и т.д. В черной металлургии число разнообразных печей только в прокатном и трубопрокатном производстве превышает 5000 [12.10]. [c.673]