Нижний теплообменник
Cтраница 4
Это расхождение объясняется тем, что с уменьшением давления прямого потока гелия его теплоемкость возрастает; вследствие этого возрастает температура перед дросселем и соответственно разность температур на холодном конце нижнего теплообменника. Поскольку средняя разность температур в теплообменнике остается прежней, это приводит к уменьшению недорекуперации на его теплом конце. В результате при снижении давления до 2 0 - 2 5 Мн / м уменьшение дроссельэффекта компенсируется более значительным снижением потерь от недорекуперации и х возрастает. [46]
Особенно важно правильно рассчитать предварительный теплообменник для полочной колонны синтеза, в которой из-за отсутствия теплообменника в катализаторной коробке входящий газ должен подогреваться до температуры начала реакции только за счет рекуперации тепла конвертированного газа в нижнем теплообменнике. Поэтому при прочих равных условиях теплообменники для полочных колонн имеют значительно большие размеры, чем для колонн с трубчатыми катализаторными коробками. [47]
В уравнении теплового баланса реактора слагаемые в левой части учитывают приход теплоты с входным потоком и в результате реакции соответственно; слагаемые правой части учитывают расход теплоты соответственно с выходным потоком, в верхнем теплообменнике и для испарения горячей воды в нижнем теплообменнике. [48]
После первого слоя катализатора устанавливается смеситель газов 4 с патрубками для подачи свежего диоксида серы. Под нижним теплообменником также смонтирован смеситель 4, по конструкции аналогичный смесителю после первого слоя. Смеситель служит для выравнивания температуры по сечению аппарата на входе в нижний слой катализатора. Для равномерного распределения сернистого газа над первым слоем устанавливается решетка 5 со слоем кускового кварца. Аппарат состоит из стального цилиндрического корпуса 3, в центре которого расположена опорная колонна I, собранная из чугунных труб. Катализатор размещен на сетках, уложенных на радиальные колосниковые решетки, которые крепятся в стенке аппарата и на опорной колонне. [49]
В прямоточных насадках температура верхнего слоя катализатора пониженная, что несколько уменьшает здесь скорость реакции синтеза аммиака. Увеличением длины нижнего теплообменника ( за счет некоторого сокращения объема катализатора) этот недостаток насадки не устраняется. В колоннах синтеза следует избегать перегрева катализатора свыше 540 - 550 С, так как уже при 560 С начинается снижение его активности вследствие рекристаллизации. Поэтому температуру наиболее горячей точки катализатора регулируют путем подачи части холодного газа в катализаторную коробку помимо нижнего теплообменника. [50]
 |
Схема колонны синтеза аммиака с одновременным получением водяного пара в выносном котле-утилизаторе. [51] |
Пройдя змеевики котла, газ при температуре 200 - 240 С входит в наружную трубу высокого давления 6 и возвращается в колонну синтеза. Охладившийся в нижнем теплообменнике 4 до 75 - 90 С газ поступает из колонны в водяной конденсатор аммиака. [52]
Теплообменник 11 представляет собой вертикальный кожухо-трубный аппарат без крышек с трубками 014X2 мм и длиной - 3 6 м, ввальцованными в трубные решетки. Для лучшего теплообмена в нижнем теплообменнике имеются перегородки. [53]
Для регулирования температуры в колонне синтеза предусмотрена возможность подачи холодной азотоводородной смеси снизу по центральной трубе в катализаторную коробку, минуя теплообменник. В современных колоннах для утилизации тепла реакции нижний теплообменник разделен на две части, газ, выйдя из катализаторной коробки, проходит верхнюю часть теплообменника и, при 400 С выводится в котел-утилизатор, где охлаждается до 200 С, и вновь направляется в колонну синтеза, проходит нижнюю часть теплообменника и выводится из колонны при 90 - 100 С. Могут применяться также и выносные теплообменники. В настоящее время применяются колонны синтеза производительностью от 150 до 1500 т / сут аммиака. [54]
Через центральный канал в верхней крышке вводится второй поток холодного байпасного газа, который проходит по внутренним трубкам Фильда, затем поднимается вверх по наружным трубкам и, смешавшись с газом, поступающим из противоточных трубок, попадает в катализатор. Пройдя последний, газ проходит по межтрубному пространству нижнего теплообменника и выводится из колонны. [55]
Нетрудно заметить, что в данном случае охлаждаемое вещество придется подавать в нижний теплообменник с начальной температурой Т0, и если его количество не достаточно мало, то температуры Т ( точка 4) достичь не удасться. [56]
Свежий газ поступает в верхнюю часть реактора, по кольцевому зазору протекает вниз, проходит через теплообменник 4 и по центральной трубке 3 попадает в верхнюю часть реактора. Отсюда газ последовательно проходит сверху вниз через все полки с катализатором и по трубкам нижнего теплообменника выходит наружу. В пространстве между полками реакционная смесь охлаждается свежим холодным газом. В левой части рис. IV-17 система охлаждения показана более детально. [57]
Азотноводородная смесь подается в колонну через верхний и нижний вводы. Верхний поток газа омывает стенки корпуса колонны и смешивается с газом, выходящим из нижнего теплообменника. [58]
После смешения потоков газ проходит снизу вверх через противоточные трубки теплообменника катализаторной коробки, нагревается здесь до 450 - 500 и поступает в контактную массу. Газ проходит катализатор сверху вниз и через центральную соединительную трубу поступает в межтрубное пространство нижнего теплообменника. После теплоотдачи газ с температурой 160 выводится из колонны через канал в нижней крышке. [59]
В колоннах синтеза следует избегать перегрева катализатора свыше 540 - 550 С, так как уже при 560 С его активность начинает снижаться вследствие рекристаллизации. Поэтому температуру наиболее горячей точки катализатора регулируют путем подачи части холодного газа в катализаторную коробку помимо нижнего теплообменника. При этом температура катализатора снижается прежде всего в верхней части насадки, а в противоточных насадках - в нижней ее части, что является недостатком такого способа регулирования температуры. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5