Испаритель - колонна
Cтраница 3
Колонна двукратной ректификации ( разработанная Линде в 1907 г.) позволяет получать не только технически чистый кислород, но и чистый азот. Отличие этого метода от однократной ректификации заключается в том, что при обогреве испарителя колонны поступающий воздух не только ожижается, но и одновременно частично разделяется. Это позволяет получить чистый жидкий азот, чтобы дополнить колонну частью расположенной выше ввода разделяемой смеси, что необходимо для получения чистого газообразного азота. [31]
 |
Схема ректификационной колонны непрерывного действия. [32] |
Другими словами, между жидкостью и паром по всей высоте колонны при подводе тепла в испарителе колонны и отводе тепла в конденсаторе создается разность температур AT и разность концентраций Дс между действительными составами и равновесными. Поэтому при соприкосновении пара и жидкости возникает самопроизвольное стремление к равновесию, приводящее к тепло - и массооб-мену между паром и жидкостью. [33]
В компрессоре воздух сжимается до 15 ата, проходит теплообменник VI, а затем разделяется на две части. Одна часть расширяется в поршневом детандере VIII до 2 - 3 ата, проходит через змеевик испарителя колонны V и, сжижаясь, вызывает испарение находящейся там жидкости. [34]
Газообразный кислород из выносного конденсатора смешивается с потоком газообразного кислорода из сборника верхней колонны, подогревается в подогревателе 17 и через кислородный регенератор 1 или 2 выводится к потребителю. Жидкий кислород, стекающий по тарелкам колонны технического кислорода 19, постепенно обогащается до концентрации 99 5 % Oj и поступает в испаритель колонны, где испаряется за счет тепла конденсации в межтрубном пространстве газообразного азота, отбираемого из нижней колонны. Газообразный кислород из верхней части колонны технического кислорода присоединяют к потоку технологического кислорода, направляемому в регенераторы. [35]
Подготовка установки к пуску после строительства аналогична приемке атмосферно-вакуумной установки, описанной в главе VIII. Так как на крекинг-установке трубчатые печи с трубопроводами работают под высоким давлением при высокой температуре, а остальная аппаратура ( реакционная камер, испаритель колонны и др.) работает хотя и под меньшим, но все же значительным давлением, принимать крекинг-установку перед пуском необходимо особо тщательно. [36]
В следующем разделе будет показано, что при использовании пластинчато-ребристых теплообменников применение такой системы очистки до 50 К ( 0 1 % N2) возможно без значительного увеличения потерь холода. Кроме того, установлено, что колебания холодопроизводительности, вызванные применением переключающихся теплообменников, могут быть сглажены за счет небольших изменений уровня водорода в испарителе колонны. [37]
Газообразный азот из колонны выводится через основной М Ногосекционный теплообменник 4, а частично - через переохладитель 8 и систему теплообменников 9 внешнего азотного цикла. Часть азота возвращается в цикл, поступая в турбокомпрессор для сжатия до давления - 7 ата; сжатый азот охлаждается в системе теплообменников 9, причем часть его ( - 4200 м3 / ч) направляется для расширения в турбодетанде-ре 11, а остальной азот поступает в испаритель колонны 7, где сн сжижается и используется для орошения колонны. [38]
 |
Зависимость растворимости СО2 в жидком метане от температуры. [39] |
Из рис. 66, где показано, как меняется растворимость СО2 в жидком метане с изменением температуры, видно, что с понижением температуры она резко уменьшается; кроме того, при низких температурах и высоких давлениях растворы, содержащие СО2, весьма существенно отличаются от идеальных. В связи с тем что в области низких температур, характерных для колонны низкого давления б ( ниже 118 К), растворимость СО2 довольно мала и при этих температурах мала летучесть СО2, даже при незначительном содержании СО2 в промывном метане возникает опасность образования твердой СО2 в испарителе колонны низкого давления. Отсутствие СО2 в метане, идущем на промывку, достигается промывкой паров, поднимающихся по колонне среднего давления, с помощью жидкости, свободной от двуокиси углерода. Эту жидкость получают в колонне выделения СО2 3 за счет разделения в колонне от одной трети до половины природного газа, отбираемого го теплообменника 2 при температуре 193 К. [40]
В работе [75] описана колонна, представляющая собой вращающийся цилиндрический конденсатор диаметром 37 мм, помещаемый в обогреваемый корпус диаметром 75 мм. На смеси гекса-декан - гексадекен при абсолютном давлении 45 - 235 Па ( 0 3 - 1 5 мм рт. ст.) была достигнута эффективность, соответствующая ВЭТТ7 5 - 8 5 см. Эффективность колонны существенно зависела от теплового числа - отношения тепла конденсации паров во вращающемся конденсаторе к теплу, затраченному на испарение жидкости в испарителе колонны. [41]
Следовательно, крайне важно, чтобы вся масса жидкости протекала тонким слоем. Поверхность жидкости при этом будет непрерывно обедняться в результате испарения более летучих компонентов, поэтому необходимо поддерживать равновесие между концентрацией в массе жидкости и концентрацией на поверхности. В испарителе колонны восстановление концентрации компонентов на поверхности обусловлено конвекцией и диффузией, и неэффективность этих процессов при высоких скоростях дестилляции выражается в падении эффективности всей аппаратуры. Пленочная колонна имеет еще дополнительное преимущество, состоящее в том, что сокращается время выдерживания жидкости при повышенной температуре, что очень важно при работе с термически нестойкими материалами. [42]
Во второй ступени ( рис. 6 - 57) смесь О2 Кг сжимается в компрессоре 1 до 4 - 4 5 ати и поступает в контактную печь 2, где при температуре 650 - 750 С, регулируемой автоматически, в присутствии окиси меди происходит выжигание углеводородов. Из печи смесь проходит через сосуд 3 с щелочным раствором, осушительный баллон 4 и, пройдя теплообменник 5, поступает в ректификационную колонну 7, где происходит процесс обогащения под давлением р 2 ати. В испарителе колонны в течение 2 - 3 дней собирается жидкий кислород с 20 - 50 % - ным содержанием криптона. Для поддержания низкой температуры в колонне предусмотрен холодильный цикл высокого давления. [43]
Остальная часть азотного потока смешивается с отбросным газом из колонны и подается в теплообменник 21 для охлаждения сжатого воздуха. Введенный в колонну жидкий воздух, смешиваясь с флегмой, стекает по тарелкам в нижнюю часть колонны и обогащается кислородом. В испарителе колонны скапливается жидкий кислород, который может подаваться потребителю в жидком или газообразном виде. Предварительное разделение воздуха в вихревом ректификаторе позволяет уменьшить число тарелок колонны и снизить ее сопротивление и давление сжатого воздуха, что повышает экономичность установки. [44]
Часть жидкого кислорода ( около 600 м3 / ч) отбирается из циркуляционного контура конденсатора 10 и направляется на орошение колонны 19 технического кислорода, где отмывается от азота. В теплообменнике кислород испаряется сухим воздухом, проходящим по межтрубному пространству, и под давлением до 165 кгс / см2 выдается потребителям в качестве технического кислорода. В трубки испарителя колонны 19 подается чистый азот из колонны 6, который затем дросселируется, проходит рубашку насоса и межтрубное пространство переохладителя 20, после чего направляется на орошение верхней колонны. Газообразный кислород из верхней части колонны 19 отводится в линию технологического кислорода, направляемого в регенераторы. [45]
Страницы: 1 2 3 4