Анализ НДС колонного аппарата из двухслойной стали

  • 03 апр. 2012 г.
  • 7348 Слова
1 Литературный обзор
1.1 Конструктивные особенности аппаратов колонного типа


Массообменные или диффузионные процессы наиболее распространены на нефтеперерабатывающих заводах [1]. Технологическое назначение их весьма разнообразно, однако сущность всех процессов массообмена заключается главным образом в разделении смесей посредством переноса вещества из одной фазы в другую путемдиффузии.
Характер работы аппаратов может быть непрерывный и периодический, при этом химико-технологические процессы в них могут протекать при давлениях от глубокого вакуума до сотен мегапаскалей (МПа) и при температуре от минус 200 до плюс 900 оС [1]. Вес колонн может достигать сотен тонн.
Массообменные колонны нефтеперерабатывающих заводов представляют собой вертикальныецилиндрические аппараты, снабженные внутри массообменными (тарелки, насадки) и вспомогательными устройствами в виде отбойников различных конструкций, распределителей ввода сырья, перераспределителей потоков и другим оборудованием.
Аппараты колонного типа могут быть классифицированы в зависимости от технологического назначения, рабочего давления и типа контактных (массообменных) устройств [2].
В зависимости отназначения каждый массообменный аппарат носит наименование конкретного, целенаправленного массообменного процесса [2]: ректификационная колонна, абсорбер, адсорбер, экстрактор. Ректификационная колонна – это аппарат, в котором происходит процесс ректификации, т.е. массообмен между жидкой и паровой фазами для четкого разделения компонентов (смеси двух взаимно растворимых жидкостей с получениемцелевых продуктов требуемой концентрации). Абсорбер – это аппарат для избирательного поглощения жидкостью (абсорбентом) целевых составных частей исходной газовой смеси. Адсорбер – аппарат, в котором протекает процесс адсорбции, т.е. массообмен между твердой и жидкой фазами для извлечении из смеси нужных компонентов. Экстрактор – аппарат, в котором осуществляется процесс экстракции, т.е. массообмен междудвумя жидкими фазами для удаления из смеси нежелательных компонентов и т.д.
В зависимости от применяемого давления колонные аппараты подразделяются на атмосферные, вакуумные и колонны, работающие под избыточным давлением [2].
Для обеспечения эффективного контактирования фаз массообменные колонны снабжаются массообменными устройствами.
В настоящее время известно большое количестворазнообразных массообменных устройств [3], но при этом продолжается разработка новых прогрессивных. Это объясняется тем, что к массообменным устройствам предъявляется большое количество требований, многие из которых противоречат друг другу. Например, требования высокой технологичности и глубины переработки становятся причиной высокой металлоемкости контактных элементов. Поэтому невозможно разработатьуниверсальной конструкции массообменных устройств.
Область применения контактных устройств определяются свойствами разделяемых смесей, рабочим давлением в аппарате, нагрузками по пару (газу) и жидкости и т.п.
К конструкциям массообменных устройств предъявляются следующие основные требования [3]: дешевизна, простота в обслуживании, высокая производительность, максимально развитая поверхностьконтакта между фазами и эффективность передачи массы вещества из одной фазы в другую, устойчивость режима в широком диапазоне нагрузок, максимальная пропускная способность по паровой (газовой) и жидкой фазе, минимальное гидравлическое сопротивление, прочность конструкции и долговечность.
В зависимости от способа организации контакта фаз массообменные устройства обычно подразделяют на тарельчатые,насадочные и роторные [3].
Около 60% изготавливаемых колонных аппаратов для абсорбции и ректификации представляют собой тарельчатые колонны, остальные насадочные. Последние при правильной организации гидродинамики процесса часто более экономичны, чем тарельчатые. [4]
В колонные аппараты подразделяют на тарельчатые, насадочные и пленочные....
tracking img