Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт технологического оборудования узла упаренной реакционной массы

      Сборник поз.Е-14- 1 шт.  
Предназначен для сбора кубовой жидкости после колонны поз.К-10.  
Вертикальный, цилиндрический аппарат.  
Объем, м                                                        - 0,63  
Диаметр, мм                                                   - 800  
Высота цилиндрической части, мм                         - 1335  
Давление расчетное, МПа (кгс/см²)                       - 0,6 (6)  
Температура расчетная, °С                                 - 200  
Давление разрешенное, МПа (кгс/см²)     - от минус 0,1 (1) до плюс 0,1(1,0)  
Температура разрешенная, °С                              - 110  
Материал                                                      - сталь 12Х18Н10Т 

       Насос поз.Н-15 -1 шт.  
Предназначен для подачи упаренной реакционной массы в колонну поз.К-3 из сборника поз.Е-2.  
Электронасос центробежный, герметичный, марки 2ЦГ25/50К-5,5-3У2  
Производительность, м³/ч                                - 25  
Напор, МПа (кгс/см²)                                       - 0,5 (5,0)  
Электродвигатель                                         - встроенный  
Число оборотов, об/мин                                   - 3000  
Мощность, кВт                                             - 5,5  
Исполнение                                                  - 1ЕхdSIIВТ3  
Материал :                                                   - сталь 12Х18Н10Т  
Тип уплотнения                                             - герметичный  
Максимальное давление в контуре электронасоса МПа (кгс/см²)                - 1,08 (11)  
Максимальная температура перекачиваемой жидкости, °С                        - от 100 до 250  
Давление охлаждающей воды, МПа (кгс/см²)            - 0,4 (4)

       Насос поз.Н-16 -1 шт.  
Предназначен для откачки кубовой жидкости колонны поз. К-3.  
Электронасос центробежный, герметичный, марки 2ЦГ25/50К-5,5-3У2  
Производительность, м³/ч                                - 25  
Напор, МПа (кгс/см²)                                       - 0,5 (5,0)  
Электродвигатель                                         - встроенный  
Число оборотов, об/мин                                   - 3000  
Мощность, кВт                                             - 5,5  
Исполнение                                                  - 1ЕхdSIIВТ3  
Материал :                                                   - сталь 12Х18Н10Т  
Тип уплотнения                                            - герметичный  
Максимальное давление в контуре электронасоса МПа (кгс/см²)                - 1,08 (11)  
Максимальная температура перекачиваемой жидкости, °С                        - от 100 до 250 °С  
Давление охлаждающей воды, МПа (кгс/см²)            - 0,4 (4)

    Насос поз.Н-17 -1 шт.  
Предназначен для откачки дистиллята и подачи флегмы в колонну поз. К-3.  
Центробежный, марки                                      - Х3/40-К-2В  
Производительность, м³/ч                               - 3 
Напор, МПа (кгс/см²)                                       - 0,5 (5,0)  
Электродвигатель марки                                 - В100S-2У2-5  
Число оборотов, об/мин                                  - 2870  
Мощность, кВт                                             - 4  
Исполнение                                                  - В3Т4-В  
Тип уплотнения                                           - торцевое, одинарное  
Материал                                                    - сталь 10Х18Н10Т

     Насос поз.Н-18 -1 шт.  
Предназначен для откачки кубовой жидкости колонны поз.К-10.  
Центробежный, марки                                      - ХЗ/40-К-2В  
Производительность, м³/ч                               - 3  
Напор, МПа (кгс/см²)                                      - 0,4 (4,0)  
Электродвигатель марки                                 - АО2-32-2У-ЗУ  
Число оборотов, об/мин                                  - 2880  
Мощность, кВт                                             - 4  
Исполнение                                                  - нормальное  
Тип уплотнения                                           - торцевое, одинарное  
Материал                                                    - сталь 1ОХ18Н9ТЛ

     Насос поз.Н-19 -1 шт.       
Предназначен для откачки дистиллята и подачи флегмы в колонну поз. К-10.  
Центробежный, марки                                      - Х45/54-К-2В  
Производительность, м³/ч                               - 45                                                                                                                                 Напор, МПа (кгс/см²)                                      - 0,54 (5,4)  
Электродвигатель марки                                 - А02-71-2У-3  
Число оборотов, об/мин                                  - 2910  
Мощность, кВт                                             - 22  
Исполнение                                                  - нормальное  
Тип уплотнения                                           - торцевое, одинарное  
Материал                                                    - сталь 10Х18Н9ТЛ  
 

   1.2 Назначение, типы, конструкции  колонн 

      Классификация колонных аппаратов.

      К колонным и башенным аппаратам в химической технологии относят  в основном оборудование для процессов  взаимодействия между  жидкостью и газом (ректификация, абсорбция и мокрая очистка газов), жидкостью и жидкостью (экстракция) и газом и твёрдым телом (адсорбция).

      Классические  типы колонных аппаратов – тарельчатые и насадочные. В тарельчатых контакт между жидкостью и газовой фазой осуществляется за счёт многократного барботажа газа(или пара) через слой жидкости, а в насадочных – за счёт стекания жидкости по элементам насадки. В обоих случаях жидкость стекает вниз под действием силы тяжести и газовая фаза движется на встречу снизу вверх.

      Один из способов ускорения процесса массообмена – увеличение скорости взаимодействия фаз, за счёт чего увеличивается турбулентность двухфазного потока, однако с увеличением скорости резко возрастает пено- и брызгоунос, устранить который очень трудно. Поэтому, например, в барботажных колоннах скорость пара, рассчитанная на полное сечение колонны, не превышает 1 – 1,5 м/с. В настоящее время ведутся работы по интенсификации процессов массообмена между жидкостью за счёт приложения к системе дополнительной энергии. Был разработан  и освоен ряд аппаратов с вращающимися элементами, в которых для интенсификации процесса применяется центробежная сила, и ряд скоростных аппаратов, использующих энергию потока газа или жидкости.

      При выборе конструкции  рабочих (контактных) элементов колонных аппаратов необходимо считаться с такими факторами, как гидравлическое сопротивление, диапазон изменения расходов по жидкой и газовой фазе, при котором аппарат работает устойчиво (диапазон быть достаточно широким); простота конструкции и надёжность в эксплуатации.

      Ректификационные  и адсорбционные  установки, как правило, представляют собой  сложные агрегаты, в которых колонна  связана с рядом  вспомогательных  аппаратов: кубами, кипятильниками, различными теплообменниками, сепараторами и др. Иногда эта связь чисто технологическая (через систему трубопроводов), а в некоторых случаях все аппараты конструктивно объединены в один агрегат. Абсорбционные колонны часто устанавливают группами (батареями). Колонны больших размеров обычно устанавливают под открытым небом. Трубопроводы, обслуживающие площадки и вспомогательное оборудование, крепятся к корпусу колонны. На верхнюю площадку устанавливают кран-укосину для монтажных и ремонтных работ. На колоннах монтируют много контрольно-измерительных приборов для измерения давления, температуры, состава смеси и др. На линиях ввода и вывода жидкости на колонны обязательно устанавливают гидравлические патрубки. Затворы выполняют в виде U-образных участков трубопроводов или поперечных перегородок перед штуцерами. Колонны работают обычно при атмосферном давлении, повышенное давление и вакуум менее распространены.

      Температурные пределы применения колонных аппаратов  довольно велики: от -250 в криогенной технике  до +350-400 градусов Цельсия. 

      Тарельчатые колонны.

      Конструкции таких колонн весьма разнообразны. Это объясняется чрезвычайно большим ассортиментом перерабатываемого сырья, широким диапазоном производительности и различным гидравлическим режимом колонн. В качестве конструкционного материала для изготовления колонных аппаратов наиболее широко применяют углеродистую и кислостойкую сталь, реже цветные металлы и чугун. В настоящее время осваиваются тарельчатые колонны из неметаллических материалов – керамики, графита и фторопласта.

      В химической и нефтеперерабатывающей промышленности применяют тарельчатые колонны различных размеров: от небольших диаметром 300 – 400 мм до крупнотоннажных высокопроизводительных установок с колоннами диаметром 5 – 12 м. Высота колонны зависит от числа тарелок и расстояния между ними. Чем меньше расстояние, тем ниже колонна. Однако при уменьшении расстояния между тарелками увеличивается унос брызг и возникает опасность переброса жидкости с нижних тарелок на верхние, что существенно уменьшает КПД установки. Поэтому обычно расстояние между тарелками 250 – 300 мм. По  соображениям конструктивного порядка и возможности ремонта и очистки тарелок в колоннах большого диаметра расстояния между ними увеличивают до 500 – 600 мм. 

      Колпачковые тарелки.

      Они сложны и металлоёмки  по сравнению с  тарелками других типов. Некоторые их показатели уступают более современным типам тарелок, но они хорошо освоены и наиболее широко применяются в промышленности. Колпачки изготовляют круглыми и продолговатыми (туннельными), последние сейчас не находят широкого применения. 

      Ситчатая  тарелка – это лист с пробитыми в нем круглыми, щелевидными или просечными треугольными отверстиями размером 2—15 мм. Пар, проходящий в отверстия, барботирует через слой жидкости, которая стекает через переливные патрубки. Скорость пара в отверстиях 10—12 м/с. Ситчатые тарелки работают также и в провальном режиме, тогда переливные устройства на тарелке отсутствуют, а жидкость стекает в отверстие навстречу пару.

      Отверстия в тарелках, работающих в провальном режиме, несколько крупнее, чем в переливных.

      Клапанные тарелки. Основные элементы клапанной тарелки—подъемные клапаны круглой или прямоугольной формы, закрывающие отверстия в тарелке. Конструктивно клапан выполнен так, что подъем его возможен только на определенную величину.

      Струйно-направленные тарелки.

      В тарелках этого типа паровые струи  имеют тоже направление, что и текущая  по тарелке жидкость. 

      Чешуйчатые  тарелки представляют собой лист, на котором  выдавлены плоские  или полукруглые  язычки, придающие  пару направленное движение.

      Насадочные  колонны.

      Насадочные  колонны широко применяют  для процессов  абсорбции, очистки, охлаждения и увлажнения газов, иногда ректификации. Насадочные колонны  удовлетворительно  работают только при  обильном и равномерном  орошении насадки  жидкостью. Различают  два основных режима работы насадочных аппаратов: пленочный, при котором жидкость, омываемая газом, стекает по элементам насадки, и эмульгационный, когда весь аппарат заполнен жидкостью, а через слой ее между элементами насадки барботирует газ.

      Основные  элементы насадочных колонн-насадка, опорные колосники, устройства для орошения и распределения жидкости.

      Насадки. По способу расположения насадки по высоте аппарата колонны  подразделяют на полностью  насаженные, разделенные  на секции и частично насаженные.Колонны  с насадкой, загружаемой навалом, имеют обычно высоту слоя не более (6-8)D. Дальнейшее увеличение высоты слоя ограничивается тем обстоятельством, что жидкость, стекающая по беспорядочно загруженной насадке, перемещается к периферии и часть насадки остается несмоченной. Когда требуется высота слоя более(6-8)D, насадку в аппарате располагают отдельными слоями (секциями). После каждого слоя жидкость собирают и с помощью распределительных устройств равномерно орошают нижний слой насадки. Колонны, частично загруженные, имеют над слоем насадки значительное свободное пространство, в котором жидкость реагирует с газом в распыленном состоянии.

      К насадке предъявляются  следующие основные требования: большая  поверхность, не чувствительность загрязнениям и осадкам, малое гидравлическое сопротивление, простота изготовления и низкая стоимость.