Конденсаторы – холодильники воздушного охлаждения

По конструкции водяные конденсаторы-холодильники кожухотрубчатого типа не отличаются от теплообменников. Несмотря на свою эффективность, они, тем не менее, обладают серьезным недостатком: требуют значительного количества воды.

Аппараты воздушного охлаждения (АВО) оборудованы плоскими трубными пучками, по которым проходит конденсируемый и охлаждаемый поток нефтепродукта. Через этот пучок перпендикулярно направляют поток воздуха, нагнетаемый вентилятором. Для компенсации низкого коэффициента теплопередачи со стороны воздуха применяют оребрение труб алюминиевыми (или из его сплавов) пластинами, трубки с которыми насаживают на стальную трубу методом горячей посадки. В результате увеличивается поверхность охлаждения и, несмотря на низкий коэффициент теплопередачи, за счет оребрения достигается хороший теплосъем и охлаждение продуктов. Иногда с этой целью применяют увлажнение подаваемого воздуха (в летний период) распылением воды в пространство диффузора через специальные распылители. В зимний период, во избежание сильного переохлаждения продукта, вентиляторы могут быть выключены из работы.

АВО изготавливают по стандартам, в которых предусмотрены большие диапазоны величины поверхности, степени оребрения и конструкционного материала, используемого для изготовления (сталь различных марок, латунь, алюминиевые сплавы, биметаллы). АВО подразделяют на следующие типы:

Горизонтальные - АВГ

Зигзагообразные - АВЗ

Для вязких продуктов – АВГ-В

Для высоковязких продуктов – АВГ-ВВ

Основные элементы АВО (аппарат воздушного охлаждения)

- Теплообменные секции

- Вентилятор

- Аэродинамические элементы

- Несущие конструкции

Теплообменная секция - представляет собой пучек оребренных труб, расположенных в шахматном порядке по ходу движения, охлаждающего воздуха. Концы труб заделаны в трубные решетки и закрыты крышками с отверстиями для подсоединения трубопроводной обвязки. В зависимости от колличества ходов продукта, крыжки выполняются с определенным количеством перегородок.

Осевой вентилятор с приводом от электродвигателя нормального, или взрывогазозащищенного исполнения предназначен для подачи охлаждающего воздуха в теплообменные секции. Вентилятор может быть установлен на валу электродвигателя или редуктора. В отечественных аппаратах применяют вентиляторы диаметром 0,8; 2,8; 5;7 м.

Числоо лопастей от 3 до 8.

Аэродинамические элементы включают в себя обичайку вентиляторы, диффузора, коллектор.

Несущие конструкции, на которых мантируются секции, выполняют металлическими или железобетонными.

Схема аппарата воздушного охлаждения с горизонтальным расположением секции (АВГ)

 

Массообменные процессы

В химической технологии важное значение имеют процессы – массопередачи. Сущность их состоит в переходе вещества из одной фазы в другую, в направлении достижения равновесия

Массообменные процессы происходят при разделении двухкомпонентных и многокомпонентных смесей на отдельные компоненты или реже при смешении компонентов.

Процессы теплопередачи и массопередачи во многом аналогичны, хотя между ними есть существенные различия. Движущей силой процессов теплопередачи является разность температур, обменивающиеся теплотой средами, а движущей силой массообменных процессов – разность концентрации между фазами. В химической промышленности применяются следующие массообменные процессы:

Абсорбция – поглощение газа жидкостью, т.е. процесс при котором вещество переходит из газовой фазы в жидкую и растворяется в ней. Обратный процесс удаления из жидкости, растворенного в ней газа, называется десорбцией.

Перегонка и ректификация – разделение жидких галогенных систем путем испарения компонентов, обладающих более высокой летучестью, с последующей конденсацией этого компонента.

Экстракция – извлечение растворенного в жидкости вещества с помощью другой жидкости несмешивающейся с первой и способной лучше растворять это вещество.

Адсорбция – поглощение твердым пористым веществом поглотителем одного компонента из многокомпонентной смеси газов, паров или жидкостей. Обратный процесс называется десорбцией, и служит он для выделения адсорбированного вещества и регенерации поглотителя.

Сушка – удаление влаги из твердых тел путем испарения.

Кристаллизация – выделение одного или нескольких компонентов в виде кристаллов из раствора или расплава.

Разделение жидких однородных систем, состоящих из двух или нескольких компонентов, производится перегонкой и ректификацией. Если исходную смесь нагреть, а пары не отводить, то образуются насыщенные пары, находящиеся в равновесии с жидкостью, плотность такого пара называется упругостью паров.

Компонент, имеющий низкую температуру кипения, и высокую упругость паров называется низкокипящим компонентом (н.к.к.); компонент, имеющий высокую температуру кипения и низкую упругость паров, называется высококипящим компонентом (в.к.к.).

Абсорбция

Принцип абсорбции основывается на различной растворимости компонентов газовых и парогазовых смесей в жидкостях при одних и тех же условиях, поэтому выбор абсорбентов осуществляют в зависимости от растворимости в них поглощаемых компонентов, которые определяются физическими и химическими свойствами газовой и жидкой фаз; при выборе абсорбента необходимо учитывать такие его свойства, как селективность (избирательность) по отношению к поглощаемому компоненту, токсичность, пожароопасность, стоимость, доступность и др.

Различают физическую абсорбцию и химическую (хемосорбция). При физической абсорбции - поглощаемый компонент образует с абсорбентом только физические связи – процесс этот является обратимым. На этом свойстве основано выделение поглощенного компонента из раствора - десорбция. Если поглощаемый компонент вступает в реакцию с абсорбентом и образует химическое соединение, то процесс называют – хемосорбцией.

Абсорбент должен обладать избирательной способностью, то есть, растворять в себе только нужный компонент не затрагивая другие.

Условия процесса: низкая t и высокое p.

Обратный процесс - десорбция – высокая t и низкое p.

МЭА - моноэтаноламин

Процесс абсорбции применяется на установках гидроочистки керосиновых и дизельных фракций, «каталитический риформинг», на блоках очистки газов.

Трубчатый абсорбер