Принципиальное устройство кристаллизатора

Основным аппаратом в секции 300 является кристаллизатор, где происходит вымораживание и кристаллизация параксилола.

Кристаллизатор представляет собой цилиндрический аппарат объемом 38,4 м³, высотой 4,1 м, диаметром 3 м, выполненный из нержавеющей и хромоникелевой сталей. В нижней части он имеет коническое днище, оборудованное тремя выходными патрубками, через которые осуществляется циркуляция суспензии кристаллов внутри конической части и, для равномерного распределения температуры, — снизу вверх конуса. Снаружи кристаллизатор имеет рубашку из нержавеющей стали, куда из уравнительного бачка подается жидкий этилен, который обеспечивает охлаждение продукта внутри кристаллизатора. Образовавшиеся в рубашке в результате реакции испарения этилена пары создают охлаждение и отводятся в верхнюю часть уравнительного бачка, а оттуда — в систему компримирования. Внутри кристаллизатора имеется устройство, приводимое в движение с помощью вала электромотора, вращающегося со скоростью 9 об./мин, установленного на верхней части кристаллизатора. Устройство имеет на своей внешней части мягкие скребки, с помощью которых со стенок внутренней части удаляются образовавшиеся кристаллы, которые собираются в нижней конической части и далее с помощью циркуляционных насосов распределяются в виде взвеси внутри кристаллизатора. Это позволяет, во-первых, выравнивать температуру продукта по всему объему кристаллизатора и, во-вторых, не дает возможности выпадать ему в осадок в конусной части и нарушать процесс.

 

Химические процессы

В основе химического процесса лежат химические реакции.

Химико-технологический процесс – такой производственный процесс, при осуществлении которого изменяют химический состав перерабатываемого продукта с целью получения вещества с другими свойствами.

Химические превращения вещества в химико-технологическом процессе осуществляются в специальных аппаратах – реакторах.

В зависимости от способа получения, какого либо вещества и производительности реактора, технологическая схема может включать несколько – параллельно и последовательно работающих реакторов.

Совокупность основных параметров, определяющих ход процесса и качество продукта, называется технологическим режимом.

Технологический режим задается следующими параметрами: температурой, давлением, активностью катализатора, концентрацией взаимодействующих веществ, интенсивностью перемешивания реагентов.

В зависимости от теплового режима реакторы делятся:

Изотермические – работают при высокой, постоянной температуре, которая сохраняется для всех точек реакционного объема.

Адиабатические – работают в таких условиях, когда теплообмен с внешней средой практически исключен. Это достигается хорошей теплоизоляцией внешней поверхности реактора.

Если химическая реакция протекает слишком медленно, то её проводят в присутствии катализатора – специального вещества, ускоряющего химический процесс.

Катализаторы – вещества, которые изменяют скорость химической реакции, но при этом не меняют свой химический состав. К катализаторам предъявляются определенные требования:

- активность катализатора – способность содействовать ускорению реакции.

- селективность катализатора – способность избирательно ускорять реакции.

- температура зажигания – min температура, при которой обеспечивается достаточная скорость химической реакции.

- структура катализатора – характеризует наличие у него разветвленных поверхностей.

Катализатор - система состоящая из собственно катализатора (алюминий, молибден, платина, вольфрам и их окиси) и носителей, на которые наносится металл.

Носитель – пористая, разветвленная структура (применяется керамика, белая глина, цеолиты).

Активаторы – вещества, которые активируют катализатор (окиси металлов), они влияют на активные центры катализатора.

Катализатор должен обладать высокой активностью, высокой термостойкостью (до 800°), устойчивостью к химическим ядам, долговечностью. К сожалению, в ряде химических процессов происходит отравление или коксование катализатора, что снижает его активность. Катализатор нуждается в восстановлении (регенерации).

Регенерация катализатора – возможность в условиях производства восстановить его активность.