Гендин Д.В., Янчуковская Е.В. Аппараты химической технологии

Подождите немного. Документ загружается.

Рис.36. Вертикальный кожухотрубчатый

испаритель с неподвижными трубными

решетками и температурным компенсатором

на корпусе:

1 — распределительная камера, 2, 8 —

трубные решетки, 3 — компенсатор, 4 —

кожух, 5 — опора, 6 — теплообменная

труба, 7 — поперечная «сплошная»

перегородка, 9 — крышка. Потоки: Ι —

испаряющаяся среда, II — конденсат, III —

парожидкостная смесь, IV — водяной пар

Рис. 38. Теплообменный аппарат с

двойными трубками:

1 — кожух, 2 — теплообменные трубки, 3

— опора, 4, 5 — трубные решетки

Рис. 37. Спиральный теплообменник:

1, 2 — ленты, свернутые в спираль, 3 —

крышка, 4 — прокладка

Рис. 39. Теплообменный аппарат с витыми

трубками:

1 — кожух, 2 — трубная решетка, 3 —

теплообменная труба, 4 — сердечник

Потоки: Ι — природный газ, ΙΙ — метановая

фракция

Рис. 40. Трубы с ребрами:

а — приварными из корыт, б — завальцованными, в — накатанными винтовыми,

г — выдавленными, д — приварными шиповидными

Рис. 41. Трубы с поперечным оребрением:

а — накатанным, б — завальцованным, в — L-обертка, г — двойная ступенчатая L-обертка, д —

накатанным с разрезными ребрами, е — накатанным с разрезными ребрами формы

«полуинтеграл», ж — накатанным с разрезными ребрами зигзагообразной формы, з —

накатанным с разрезными ребрами формы «интеграл»

Рис. 42. Трубы с турбулизаторами:

а — шнековые завихрители, б — ленточные завихрители, в — диафрагмовые трубы с

вертикальными канавками, г - диафрагмовые трубы с наклонными канавками, д — трубы со

спиральной проволокой, е — турбулизатор фирмы «Sulzer»

Рис. 43. Однопоточный погружной змеевиковый конденсатор-холодильник:

Потоки: Ι — холодная вода, II — пары нефтепродукта, III — нагретая вода, IV -охлажденный

нефтепродукт

Рис.44. Коллекторный погружной

конденсатор-холодильник:

Потоки: Ι - холодная вода, II - пары

нефтепродукта, III - нагретая вода, IV -

охлажденный нефтепродукт

Рис.45. Оросительный

коллекторный конденсатор-холодильник:

Потоки: Ι — охлаждаемый нефтепродукт, ΙΙ

— холодная вода, III — охлажденный

нефтепродукт, IV — нагретая вода

Рис. 46. Трубчатая печь с объемно-

настильным сжиганием топлива:

1 — форсунка, 2 — настильная стенка, 3 —

камера радиации (топочная камера), 4 —

камера конвекции, 5 — дымовая труба, 6 —

змеевик конвекционных труб, 7 — змеевик

радиантных труб, 8 — футеровка. Потоки: I

— вход сырья, II — выход сырья, III —

топливо и воздух, IV — дымовые газы

Рис. 47. Трубчатая печь типа ГС:

1 — горелка, 2 — змеевик радиантных труб,

3 змеевик конвекционных труб, 4 — воз-

духоподогреватель, 5 — дымовая труба, 6 —

лестничная площадка, 7 — футеровка, 8 —

каркас

Массообменные (диффузионные) процессы

К массообменным процессам относятся: абсорбция, ректификация,

адсорбция, экстракция, сушка.

При абсорбции процесс массопередачи протекает на поверхности

соприкосновения фаз, поэтому в аппаратах для поглощения газов жидкостями

(абсорберах) должна быть создана развитая поверхность соприкосновения

между газом и жидкостью.

По способу образования этой поверхности абсорбционные аппараты делят

на поверхностные, барботажные и распыливающие.

Для ректификации применяют почти исключительно аппараты колонного

типа – насадочные и барботажные ректификационные колонны. По устройству

они не отличаются от абсорберов аналогичного типа. В насадочных

ректификационных колоннах обычно применяется кольцевая насадка.

Барботажные ректификационные колонны применяются с тарелками различных

видов.

Для проведения процессов адсорбции применяют адсорберы следующих

типов: с неподвижным зернистым адсорбентом, с движущимся зернистым

адсорбентом, с кипящим (псевдоожиженным) слоем мелкозернистого адсорбента.

В последнем случае адсорбенты могут находиться в виде «стационарного» слоя

внутри аппарата или циркулировать через аппарат.

Экстракционные аппараты по характеру изменения состава жидких фаз

делят на две группы: дифференциально-контактные, в которых характер

изменения состава фаз близок к непрерывному; ступенчатые, в которых

изменение состава фаз происходит скачкообразно (ступенчато), в каждой

ступени осуществляется смешение и разделение (сепарация) фаз.

Экстракторы обеих групп классифицируют по двум признакам:

 по способу контакта между сплошной фазой, заполняющей аппарат, и

дисперсной фазой, распределяемой в виде капель в сплошной фазе. Контакт

между фазами возможен за счѐт собственной энергии потоков фаз (экстракторы

без механических перемешивающих устройств), либо за счѐт подвода энергии

извне (механические экстракторы);

 по виду сепарации фаз, которая может происходить вследствие разности

плотностей фаз (гравитационная сепарация), либо под действием центробежных

сил (центробежная сепарация).

Экстракторы, в которых смешение и сепарация фаз происходят в поле

центробежных сил, называются центробежными

Сушка проводится двумя основными способами: путѐм непосредственного

соприкосновения сушильного агента (нагретого воздуха, топочных газов) с

высушиваемым материалом – конвективная сушка; путѐм нагревания

высушиваемого материала тем или иным теплоносителем через стенку,

проводящую тепло – контактная сушка.

Сушка производится также путѐм нагревания высушиваемых материалов

токами высокой частоты (диэлектрическая сушка) или инфракрасными лучами

(радиационная сушка).

Рис. 48. Основные типы колонных аппаратов:

а – тарельчатый, б – насадочный, в – плѐночный; 1 – корпус колонны, 2 – полотно тарелки, 3 –

переточное устройство, 4 – опорная решѐтка, 5 – насадка, 6 –распределитель, 7 – трубная

решѐтка, 8 – трубка

Рис. 49.Нерегулярные (насыпные) насадки:

а – кольца Рашига, б - кольца Рашига с перегородками, в – кольца Паля, г – кольца Hy-Pak

фирмы ―Norton‖, д – полукольца Levapak, е – кольца Cascade Mini-rings фирмы ―Glitsch‖, ж –

седла Берля, з - седла Инталлокс, и – седла Инталлокс фирмы ―Norton‖

Рис. 50. Различные схемы организации

движения потока жидкости на тарелках с

переливными устройствами:

а – однопоточная, б – двухпоточная, в –

четырѐхпоточная, г – каскадная, д – с

переливными трубами, е – с кольцевым

движением жидкости на тарелке, ж –

тарелка NYE фирмы ―Glitsch‖, з –

многосливная тарелка фирмы ―Union Carbide

Corp.‖, и – с двумя зонами контакта фаз

Рис. 51. Тарелки провального типа:

а – решѐтчатая тарелка, б – ситчатая волнистая тарелка, в – решѐтчатая тарелка с отогнутыми

кромками щелей, г – трубчато-решѐтчатая тарелка, оснащѐнная гофрированной лентой; 1 –

корпус колонны, 2 – опорное кольцо, 3 – секция полотна тарелки

Рис. 52. Схема работы барботажной тарелки с круглыми колпачками:

а – общий вид тарелки, б – схема барботажа газа в зоне контакта.

Рис.53. Тарелка из S-образных элементов:

1 – корпус колонны, 2 – сливная перегородка, 3 – паровой элемент, 4 – S-образный элемент, 5

– поперечные перегородки, 6 – разъѐмный S-элемент, 7 – жидкостный элемент, 8 – отверстие

для слива жидкости, 9 – опорное кольцо, 10 – струбцина, 11 – заглушка, 12 – прорези в S-

образных элементах

Рис. 54. Клапанные тарелки:

а – дисковый клапан фирмы ―Nutter‖, б – дисковый клапан фирмы ―Suizer‖, в – трапециевидный

клапан ВНИИнефтемаша, г – балластный клапан V – 4 фирмы ―Glitsch‖, д – балластный клапан

ВНИИнефтемаша, е – прямоточный клапан РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина; 1 – полотно

тарелки, 2 – клапан, 3 – коническое углубление, 4 – направляющие, 5 – ограничители

вертикального подъѐма, 6 – ограничители начального зазора, 7 –балласт, 8 – специальный

ограничитель подъѐма, 9 – рычаг, 10 – болт, 11 – отверстия в клапане, 12 – козырьки

Рис. 55. Струйно-направленная тарелка с вертикальными поперечными секционирующими

перегородками:

а – общий вид, б – схема контактной зоны, в – ввод части потока пара поперѐк потока

жидкости, г – ввод части потока пара под углом к потоку жидкости, д – установка поперечных

перегородок в форме гребѐнке; 1 – корпус колонны, 2 – полотно тарелки, приѐмный карман, 4

– стенка переливного кармана, 5 – подпорная перегородка, 6 – лепесток (язычок), 7 –

вертикальная перегородка, 8 – сливная перегородка, 9 – прорезь в вертикальной перегородке

Рис. 56. Абсорберы:

а – тарельчатый; 1 – корпус, 2 – каплеотбойник, 3 – тарелка, 4 – люк, 5 - опорная обечайка;

б – насадочный; 1 – корпус, 2 – распределительная тарелка, 3 – насадка, 4 – опорная решѐтка,

5 – загрузочные люки, 6 – опора, 7 – люки выгрузки насадки. Потоки: I – ненасыщенный

абсорбент, II – сухой газ, III – сырой газ, IV – насыщенный абсорбент