Поток тепла в колонне с насадкой

Технологическая схема блока разделения воздуха установки БР-6 представлена на рис. 30. Сжатый в турбокомпрессоре воздух поступает в азотный 1 и кислородный 2 регенераторы. Здесь воздух охлаждается, отдавая тепло каменной насадке и чистому азоту, проходящему внутри трубок змеевиков. При этом на насадке вымерзают влага и двуокись углерода, содержащиеся в воздухе. Цикл работы регенераторов продолжается 1080 сек (по 540 сек на прямое и обратное дутье). Момент переключения азотных и кислородных регенераторов смещен на /4 продолжительности цикла. Чистый азот идет внутри трубок змеевика непрерывно, независимо от того, прямой или обратный поток движется по насадке регенераторов. Из регенераторов охлажденный воздух поступает на разделение в нижнюю ректификационную колонну 10. [c.42]

Ректификационная колонна, предназначенная для получения двух продуктов, имеет две части (секции) (рис. 1У.4,г). Сырье, нагретое обычно до температуры кипения, поступает в среднюю часть колонны и в смеси с жидкостью, стекающей с нижней тарелки концентрационной секции, поступает на верхнюю тарелку отгонной части колонны — тарелку питания. Затем эта жидкость перетекает с тарелки на тарелку (или по насадке), контактируя при этом с поднимающимся потоком паров. С нижней тарелки колонны жидкость поступает в кипятильник, где за счет подвода тепла она частично испаряется, образуя паровой поток в колонне (паровое орошение). Балансовое количество жидкости отводят из кипятильника в качестве нижнего продукта колонны — остатка. Пар, поступающий из отгонной части в концентрационную, проходя через все тарелки колонны (или слой насадки), контактирует со стекающей по колонне жидкостью. С верхней тарелки колонны пар отводят в конденсатор, где он частично или полностью конденсируется. Сконденсированную жидкость или часть ее возвращают в колонну в качестве жидкостного орошения, а балансовое количество пара или жидкости отводят из колонны в качестве верхнего продукта — дистиллята. [c.78]

Необходимо предусмотреть расход тепла на получение из раствора амина отпарного пара (1,2 кг пара на каждые 10 л циркулирующего раствора). Если позволяют размеры, то для регенерации раствора лучше применить насадочную колонну с керамической насадкой. Если используется тарельчатая отпарная колонна, скорость потока в прорезях тарелок должна составлять 3—4,5 м/с. [c.270]

Насыщенный гликоль отводится с низа сепаратора 5, подогревается в теплообменниках 8 к 9 и подвергается двухступенчатой дегазации для отделения растворенных углеводородов, которые из дегазаторов 10 и 11 направляются в топливную сеть завода. Дегазаторы 10 и 11 представляют собой трехфазные сепараторы, предназначенные для разделения поступающего потока на газ, углеводородный конденсат и насыщенный гликоль. Углеводородный конденсат из сепараторов /О и 11 направляется на установку стабилизации конденсата. Насыщенный водой гликоль после дегазаторов подогревается в теплообменнике /5 потоком регенерированного гликоля и поступает на питание в верхнюю часть насадочной колонны регенерации 12. Стекая вниз по насадке, гликоль подогревается. Влага при этом постепенно переходит в паровую фазу и поднимается на верх колонны. Гликоль подогревается в ребойлере 13, расположенном непосредственно в нижней части колонны, В ребойлере подвод тепла осуществляется паром низкого давления. Пары воды выводятся с верха колонны 12 при температуре 105 °С, сконденсировавшаяся при охлаждении в холодильнике 18 вода поступает в емкость 19, откуда необходимое количество воды насосом 20 подается на орошение колонны регенерации для предотвращения уноса капель гликоля с парами воды, а балансовое количество воды отводится в дренаж. Регенерированный гликоль с низа регенератора проходит через теплообменник 15 для подогрева поступающего потока насыщенного гликоля, затем через водяной холодильник 16 и насосом подается на впрыск в теплообменники 2, 4 и пропановый испаритель 6. [c.90]

Задачей расчета ректификационных колонн является определение основных размеров колонны (диаметра, высоты), характеристик и размеров элементов внутреннего устройства (тарелок, колпачков, насадки), материальных потоков и затрат тепла. [c.305]

Установка КГ-ЗООМ выполнена по схеме двух давлений с поршневым детандером и регенераторами (рис. 137). Воздух сжимается до давления 5,5—6 кгс/см . Основная его часть (около 75%) после очистки от масла поступает в регенераторы 5. В регенераторах воздух охлаждается отходящим азотом, теплообмен осуществляется при помощи специальной теплоемкой насадки периодическим ее нагреванием и охлаждением. Насадку регенераторов выполняют в виде дисков из тонкой алюминиевой ленты. В установке имеется два азотных регенератора, работающих попеременно. В течение некоторого времени через первый генератор снизу идет холодный азот из колонны и охлаждает насадку. Затем поток азота автоматически переключается на второй ре- генератор, а через охлаждающую насадку первого регенератора сверху идет воздух, который охлаждается и отдает тепло насадке. При охлаждении воздуха из него вымораживается влага и углекислота, которые остаются на насадке регенератора, а затем выносятся обратным потоком — нагревающимся азотом. Из регенераторов охлажденный воздух поступает в куб нижней колонны. Регенераторы переключаются через каждые 3 мин системой клапанов принудительного и автоматического действия. [c.429]

Перегонка с ректификацией - наиболее распространенный в химической и нефтегазовой технологии массообменный процесс, осуществляемый в аппаратах - ректификационных колоннах - путем многократного противоточного контактирования паров и жидкости. Контактирование потоков пара и жидкости может производиться либо непрерывно (в насадочных колоннах) или ступенчато (в тарельчатых ректификационных колоннах). При взаимодействии встречных потоков пара и жидкости на каждой ступени контактирования (тарелке или слое насадки) между ними происходит тепло- и массообмен, обусловленные стремлением системы к состоянию равновесия. В результате каждого контакта компоненты перераспределяются между фазами пар несколько обогащается низкокипящими, а жидкость - высококипящими компонентами. При достаточно длительном контакте и высокой эффективности контактного устройства пар и жидкость, уходящие из тарелки или слоя насадки, могут достичь состояния равновесия, то есть температуры потоков станут одинаковыми, и при этом их составы будут связаны уравнениями равновесия. Такой контакт жидкости и пара, завершающийся достижением фазового равновесия, принято называть равновесной ступенью, или теоретической тарелкой. Подбирая число контактных ступеней и параметры процесса (температурный режим, давление, соотношение потоков, флегмовое число и др.), можно обеспечить любую требуемую четкость фракционирования нефтяных смесей. [c.195]

Кроме перечисленных выше пунктов, проектировщику обычно требуется определить диаметр аппарата, его высоту, размеры внутренних частей (иначе говоря, размеры и тип насадки или число тарелок), а также оптимальную скорость жидкости в абсорбере и регенераторе. Иногда необходимо знать температуру потоков, входящих и выходящих из абсорбера количество отводимого тепла (рассчитывается по теплоте растворения и другим тепловым эффектам) и давление, при котором работают абсорбер и десорбер. Все эти вопросы рассматриваются в данном разделе. Механический расчет абсорбера и десорбционной колонны (включая распределители жидкости и т. п.) см. т. II, гл. I. [c.411]

Регенераторы. В кислородных установках регенераторы применяются для охлаждения основного потока воздуха, идущего на разделение в ректификационную колонну, а также для очистки его от двуокиси углерода и от влаги. Для непрерывной работы требуются два аппарата. Регенераторы представляют собой цилиндрические сдвоенные аппараты (рис. 90), заполненные насадкой. В одном из этих аппаратов уходящие из системы газы отдают свое тепло (или холод) насадке, в это же время в другом регенераторе газы, поступающие в систему, нагреваются (или охлаждаются), соприкасаясь с горячей (или холодной) насадкой. Периодический ввод холодного и теплого газа в регенераторы (через 0,5—3 мин) осуществляется автоматически при помощи переключающих механизмов. [c.216]

Основной поток газа, входя в колонну, движется по концентрической щели между насадкой и корпусом, охлаждая последний. Далее газ проходит межтрубное пространство теплообменника 4, затем центральную трубу и поступает в верхний слой катализатора 3. По выходе из верхнего слоя катализатора температура газа снижается вследствие его смешения с холодным газом. Далее газ проходит нижний слой катализатора в направлении от периферии к центру и поступает в трубки теплообменника, где отдает свое тепло газу, движущемуся в межтрубном пространстве. [c.236]

Ход газа в колонне. Основной поток газа вводится в колонну через отверстие в верхней крышке и движется вниз по кольцевому зазору между корпусом колонны и насадкой. Снизу газ поступает в межтрубное пространство теплообменника, где нагревается до 430— 450 °С, и входит далее в центральную трубу 7 катализаторной коробки, в которой размещен электроподогреватель. Отсюда газ направляется на первую (верхнюю) полку с катализатором. Температура газа регулируется с помощью нижнего холодного байпаса, так же как в насадках трубчатого тина. В результате выделения тепла реакции температура газа на выходе из полки возрастает до 520— 530 °С. [c.280]

На рис. 192 показаны схемы различных колонн синтеза. Насадка колонны с одинарными теплообменными трубками в катализаторной зоне (рис. 192, а) состоит из теплообменника и катализаторной коробки, вокруг корпуса которой намотана спираль электроподогревателя. Исходную азото-водородную смесь вводят через нижний штуцер и в небольшом количестве через верхний. Нижний (основной) поток газа проходит по трубкам теплообменника, где нагревается за счет тепла отходящих газов, смешивается с верхним потоком, проходящим по кольцевой щели между корпусом и катализаторной коробкой. Смесь затем поступает в теплообменные трубки, расположенные в катализаторной коробке. В трубках газ нагревается до 450—500°С и направляется на катализатор, помещенный в межтрубном пространстве. [c.276]

При выполнении таких расчетов обычно следует принимать во внимание одновременный перенос тепла и массы путем вынужденной конвекции под влиянием химической реакции как в газовой, так и в жидкой фазе. Решение такой задачи, безусловно, связано с большими трудностями, особенно из-за очень сложной геометрии поверхности раздела газ — жидкость. Эта геометрия зависит от формы элементов насадки, которые с целью повышения скоростей переноса массы и тепла делаются такими, чтобы увеличивалась поверхность раздела и усиливалась турбулизация потока. Поскольку точный математический анализ процесса поглощения газа в насадочной колонне невозможен, необходимо создать модель, которая будет адекватно аппроксимировать перенос тепла и вещества в насадочном газовом абсорбере. [c.231]

Подогрев чистого азота в теплообменниках, установленных на прямом потоке воздуха химическая очистка воздуха от двуокиси углерода вымораживание влаги в переключающихся теплообменниках предварительное аммиачное охлаждение отбор чистого азота из верхней колонны подача воздуха в турбодетандер 100 Тройное дутье в регенераторах подогрев чистого азота петлевым потоком воздуха, отбираемого с теплого конца регенератора отбор чистого азота из верхней колонны подача воздуха в турбодетандер. . 104 Регенераторы с алюминиевой насадкой теплообменники подогрева чистого азота петлевым потоком грязного азота, отбираемого с теплого конца регенераторов в конце цикла разделительный аппарат с отбором чистого азота из верхней колонны турбодетандер на потоке воздуха............. 109 [c.10]

Принципиальная схема двухреакторного реакционного узла приведена на рис. 17. В колонне оксосинтеза 1 помещен стационарный слой пемзы, на которой осажден металлический кобальт. Жидкий олефин подают в колонну сверху, а синтез-газ снизу, и они движутся противотоком. В колонне 1 непрерывно происходит образование карбонилов кобальта и растворение их в олефине. В результате реакции выделяется тепло, которое отводится в выносном холодильнике 2, а охлажденные продукты возвращаются в колонну. Часть продуктов поступает в декатализер 3, куда подается водород и где благодаря низкому парциальному давлению СО карбонилы кобальта разлагаются. Выделяющийся при этом металлический кобальт осаждается на насадке, которой заполнен аппарат. После истощения катализатора в колонне 1 и накопления кобальта в декатализере 3 направление потоков меняется на обратное. [c.54]

Поставленная задача достигается тем, что сложная ректификационная колонна, предназначенная для разделения углеводородсодержащего сырья на три фракции, обычно состоящая из двух простых колонн с выносной стриппинг-секцией, выполнена в виде теплообменного аппарата с насадкой. В первую простую колонну, представляющую собой межтрубное пространство, снизу подается исходное сырье в паровой фазе, а получаемый сверху дистиллят, являющийся сырьем второй колонны, конденсируется в теплообменнике, отдавая тепло потоку сырья, и подается сверху в трубное пространство, являющееся второй простой колонной. [c.91]

При работе со стационарным слоем катализатора только в редких случаях малоэкзотермических реакций можно исиользовать адиабатические аппараты с одним сплошным слоем катализатора. Чаще катализатор укладывают в специальные корзины с перфорированным дном в пространстве между корзинами находятся охлаждающие змеевики (рис. 148,в) или вводится холодный водород (рис. 148,г), аккумулирующий реакционное тепло. В этих случаях каждый слой катализатора работает в адиабатическом режиме, и реагенты, проходя через слой, разогреваются, после чего перед следующим слоем катализатора происходит охлаждение смеси. Направление потоков жидкости и водорода может в принципе быть трех вариантов противоток жидкости с верха колонны и газа с ннза прямоток жидкости и газа снизу вверх прямоток, наоборот, сверху вниз. Во втором случае, изображенном на рис. 148,в, реактор работает с затоплением слоя катализатора, что ведет к значительному увеличению его гидравлического сопротивления. Если сба реагента подают с верха колонны, насадка катализатора толь-ю орошается жидкостью (рис 148, г) и гидравлическое сопротивление становится небольшим. [c.518]

На установках АВТ продукты, выходящие из ректификационных колонн, имеют довольно высокие температуры, например на АТ —от 100 до 300 °С, а на ВТ —от 300 до 400 °С. Использование тепла этих горячих продуктов целесообразно с точки зрения эко номии топлива на нагрев сырья н экономии воды на охлаждение этих продуктов до температур, безопасных при их транопортиро-вании и хранении. Целесообразность регенерации тепла потока зависит от конкретных условий. Теплообменные аппараты классифицируют в зависимости от назначения (теплообменники, конденсаторы, холодильники, кипятильники, испарители), способа передачи тепла (поверхностные и смешения), а также от конструктивного оформления (кожухотрубные жесткой конструкции с плавающей головкой, с и-образными трубками погружные змеевиковые, секционные оросительные типа труба в трубе конденсаторы смешения с перфорированными полками, с насадкой воздушного охлаждения горизонтального, шатрового, зигзагообразного, замкнутого типа рибойлеры с паровым пространством с плавающей головкой, с и-образными трубками). Погружные и оросительные теплообменные аппараты применяют в качестве конденсаторов и холодильников. Кожухотрубные аппараты можно использовать как конденсаторы, холодильники, теплообменники по конструкции они мало различаются. Такие теплообменные аппараты обеспечивают более интенсивный теплообмен при меньшем расходе металла на единицу теплопередающей поверхности, чем аппараты погружного типа, что обусловило широкое их использование. В последнее время в качестве конденсаторов и холодильников широко используют аппараты воздушного охлаждения. [c.70]

При увеличении масштабов и мощности реакционных, тепло- и массообменных и иных аппаратов, как правило, возрастает неравномерность распределения материальных потоков, интенсифицируется или ухудшается перемешивание, изменяются локальные и средние по объему межфазные пов-сти контакта, появляются застойные зоны, каналы и т.д. Причины-увеличение масштаба турбулентности или возникающих циркуляц. контуров, изменение параметров конструкц. элементов аппаратов (распределит, и теплообменные устройства, насадки и др.) вследствие разл. условий их изготовления и эксплуатации. Напр., в колонных барботажных аппаратах эффективные коэф. перемешивания возрастают по ф-ле О, В колонных массо- [c.664]

Циркуляция газойля с нижней тарелки через теплообменник Т-105 необходима для отвода избыточного тепла из колонны К-104 и создания потока жидкой, флегмы, которая по насадке движется сверху вниз. За счет контакта флегмы с парами происходит массобмен по вьюоте колонны и разделение на отдельные фракции. С верхней тарелки выводится легкий вакуумный газойль, прокачиваемый насосом Н-115 через теплообменник Т-101, после которого часть охлажденного легкого газойля поступает на орошение верха колонны К-104, а избыток через холодильник воздушного охлаждения направляется в резервуары на хранение. [c.189]

Ректификационная колонна (рис. 12) представляет собой вертикальный цилиндрический аппараФ, заполненный насадкой (насадочная колонна, стр. 32) или снабженный большим количеством горизонтальных тарелок 5, расположенных одна над другой (тарельчатая колонна). В верхнюю часть колонны подается орошающая жидкость (флегма), которая стекает по насадке или перетекает с тарелки на тарелку навстречу поднимающимся из кипятильника парам. Орошение колонны ведется легкокипящей жидкостью (обычно частью получаемого дистиллята). На тарелках (или насадке) осуществляется тесный контакт между парами и стекающей л-сидкостью, при этом более высококипящие компоненты паров конденсируются и переходят в жидкий поток, а за счет тепла их конденсации из жидкости испаряются более летучие компоненты. Поэтому стекающая по тарелкам колонны н идкость (орошение) постепенно обогащается высококипящими компонентами, а поднимающийся вверх паровой поток—легко-кипящими. Таким образом, колонну покидают пары наиболее легких компонентов перегоняемого сырья, достаточно четко отделенных от высококипящих компонентов, образующих остаток. [c.42]

При изучении работы насадочных колонн было установлено наличие режима эмульгирования, нри котором жидкость в колонне заполняет весь свободный объем насадки и равномерно пронизывается поднимаюгцимися паром и газом, которые разбиваются на много мелких вихрей. Развитие большой поверхности контакта фаз и турбулизация потоков газа и жидкости приводят к большей интенсификации тепло- и массообмена в режиме эмульгирования по сравнению с обычными режимами. В настоящее время строятся колонные аппараты диаметром до 8 л и высотой до 50 м. [c.45]

Триадная схема (рис. 137, в) явилась дальнейшим развитием и усовершенствованием предыдущей схемы. В ней реакционный узел состоит из трех колонн, работающих при высоком давлении. Первая из них (колонна 8) имеет неподвижную насадку из пемзы с осажденным на ней металлическим кобальтом. Она орошается сверху частью жидкого олефина (или растворителем в случае газообразных олефинов) прямотоком к нему подается небольшое количество синтез-газа. При этом кобальт растворяется в жидкости и переходит в каталитически активные карбонилы. Основная реакция карбонилирования осуществляется в пустотелом барботажном аппарате 9, снабженном охлаждающими трубами, в которых кипит водный конденсат, что позволяет эффективно отводить выделяющееся тепло. В реактор поступает раствор карбонилов кобальта из катализера 8, олефин и синтез-газ, и реакция протекает с полностью гомогенизированным катализатором. Жидкая реакционная масса перетекает в третью колонну (декатализер 10) в нем карбонилы кобальта разлагаются под давлением водорода, а металлический кобальт осаждается на пемзе, составляющей неподвижную насадку декатализера. При накоплении кобальта в аппарате потоки газа и жидкости переключаются, причем декатализер 10 начинает играть роль катализера 8, и наоборот. [c.753]

Колонна синтеза. На действующих предприятиях распространены колонны синтеза аммиака с насадкой типа БАЗ и ГИАП-ДАТЗ. В колонне с насадкой БАЗ основной поток газа вводится через штуцер, расположенный в центре верхней крышки, а снизу поступает байпасный газ и отводится конвертированный газ. Катализаторная коробка имеет 44 двойные теплообменные трубки Фильда для отвода тепла из зоны реакции. [c.183]

Третьим способом является применение регенераторов-рекупе-аторов (рис. 110, а). В каждый момент работы по одному из регене-аторов проходит воздух (прямой поток), по другому — азот или ислород (обратный поток). По змеевикам во время теплого и хо-эдного дутья проходит либо часть воздуха, вышедшая из регене-атора, либо азот, отобранный из нижней колонны. Газ в змеевиках агревается, охлаждая насадку и обеспечивая необходимую мини-альную разность температур АГ на холодном конце регенераторов )ис. ПО, б) и их самоочистку. [c.103]

Воздух, выходящий из азотных регенераторов, разделяется на два потока большая часть смешивается с воздухом, выходящим из кислородных регенераторов, и направляется в нижнюю колонну 6, меньшая часть возвращается в регенераторы в виде воздуха небалансирующегося потока — петли . Основную часть этого воздуха (10—12% от его общего количества) после прохождения нижней половины регенератора и детандерного теплообменника 4 присоединяют к потоку воздуха, направляемому в нижнюю колонну. Небольшая часть воздуха небалансирующегося потока (2—3%) (так называемая сквозная петля ) про.хо-дит через насадку до теплого конца, затем через фильтр, дожимается в воздуходувке 16 и направляется в азотный 23 и кислородный 22 теплообменники для подогрева чистых продуктов — азота и технического кислорода высокого давления. [c.231]

Сжатый в турбокомпрессоре воздух поступает в регенераторы (рис. 84) два кислородных 1 и шесть азотных 2. Все регенераторы одного размера, диаметра 2800 мм. Насадка регенераторов—каменная (базальт), насыпная. В регенераторах расположены и засыпаны снаружи насадкой змеевики из медных труб диаметром 25x2 мм, по которым проходят чистые продукты разделения чистый азот и технический кислород. Небалансирующийся поток в регенераторах получается с помощью петли чистого азота, избыточного давления 5 кгс1см . Переключение потоков газов производится клапанами принудительного действия, установленными на теплых концах регенераторов на холодных концах находятся автоматические клапаны 3. Воздух из регенераторов поступает в куб нижней колонны 13, в которой подвергается первичному обогащению кислородом, а затем через фильтры нз пористой металлокерамики и силикагелевые адсорберы 5 направляется в среднюю часть верхней колонны 9 для дальней шей ректификации. Азот из нижней колонны отбирается в двух местах жидкий азот из сборника, расположенного на уровне средней тарелки, отбирается на орошение верхней колонны и предварительно проходит через переохладитель 8 газообразны й азот высокой концентрации отбирается сверху нижней [c.241]

Было предложено усовершенствовать полочную насадку колонны путем установки дополнительного теплообменника из двойных трубок (трубки Фильда) в верхней части катализаторной коробки (рис. 34). Это позволяет усилить отвод тепла из первых слоев катализатора— зоны наиболее интенсивного образования метанола — и повысить температуру начала реакции. Основной поток газа вводится сверху и распределяется в пространстве между корпусом и насадкой колонны, затем поступает в межтрубное пространство теплообменника, расположенного в нижней ее части. По центральной трубе, е которой установлен электроподогреватель, газ возвращается в верхнюю часть колонны и проходит трубки Фильда, размещенные в слое катализатора. По выходе из трубок газовый поток проходит последовательно три слоя катализатора, внутренний теплообменник и с температурой 120—130 °С выходит из колонны. Температура газа на второй и третьей полках регулируется холодным байпасом. Возможность регулирования температуры имеется также за счет подачи газа по байпасу в нижнюю часть центральной трубы. [c.98]