Оборудование и аппараты, применяемые для производства продукта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Назначение оборудования

Подготовка оборудования к работе

Правила пуска и остановки оборудования

Безопасные методы эксплуатации оборудования

Список литературы

Назначение оборудования и аппаратов, применяемых для производства продукта

оборудование аппарат производство продукт

Ректификационная колонна- цилиндрический вертикальный сосуд постоянного или переменного сечения, оснащенный внутренними тепло и массообменным устройствами и вспомогательными узлами. Предназначенный для разделения жидких смесей на фракции, каждая из которых содержит вещества с близкой температурой кипения. Классическая колонна представляет собой вертикальный цилиндр, внутри которого располагаются контактные устройства- тарелки или насадки.

Соответственно различают ректификационные колонны тарельчатые и насадочные. Вспомогательные узлы предназначены для ввода, распределения и аккумулирования жидкости и пара.

В данном отчете представлена тарельчатая ректификационная колонна, с колпачковыми тарелками. Общий вид тарельчатой ректификационной колонны представлен на рисунке. Она состоит из корпуса 3, переливных патрубков 1, кольцевой опоры 4, опорных колец 6, тарелок 2 и выносного кипятильника 5 и имеет ряд штуцеров для подачи продуктов и установки приборов.

Один и тот же принцип действия ректификационной колонны используется как в относительно простых лабораторных приборах, так и в сложных промышленных установках нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой, и других отраслей. Диаметр промышленных колонн может достигать 16 метров, а высота- 90 метров и более.

Исходная смесь, нагретая до температуры питания в паровой, парожидкостной или жидкой фазе, поступает в колонну в качестве питания. Зону, в которую подается питание, называют эвапорационной так как там происходит процесс эвапорации- однократного отделения пара от жидкости.

Пары поднимаются в верхнюю часть колонны, охлаждаются, конденсируются в холодильнике- конденсаторе и подаются обратно на верхнюю тарелку колонны в качестве орошения. Таким образом в верхней части колонны противотоком движутся пары и стекает жидкость.

Стекая вниз по тарелкам, жидкость обогащается высококипящим компонентам, а пары, чем выше поднимаются в верх колонны, тем более обогащаются легкокипящими компонентами.

Таким образом, отводимый с верха колонны продукт обогащен легкокипящим компонентом. Продукт, отводимый с верха колонны, называют дистиллятом. Часть дистиллята, сконденсированного в холодильнике и возвращённого обратно в колонну, называют орошением или флегмой.

Для создания восходящего потока паров в кубовой (нижней, отгонной) части ректификационной колонны часть кубовой жидкости направляют в теплообменник, образовавшиеся пары подают обратно под нижнюю тарелку колонны.

Кубовая жидкость, стекая сверху вниз по тарелкам, обогащается высококипящим компонентом, а пары обогащаются легкокипящим компонентом.

К тарелкам предъявляют следующие основные требования:

- они должны иметь высокий К.П.Д., т.е. обеспечивать хороший контакт между жидкостью и паром;

- они должны обладать малым гидравлическим сопротивлением;

- они должны устойчиво работать при значительном колебании расходов пара и жидкости;

- они должны быть просты по конструкции;

- они должны быть удобны в эксплуатации;

- они должны быть нечувствительны к различным осадкам и отложениям.

Подготовка оборудования к работе

Монтаж аппаратов колонного типа может производиться методом скольжения или поворота вокруг шарнира. При подъеме аппаратов методом скольжения готовят заблаговременно площадку, при необходимости посыпают щебнем путь, по которому будет перемещаться низ аппарата. Для перемещения аппарата на специальных тележках на подготовленное основание укладывают на шпалах инвентарные рельсовые пути.

При подъеме вертикальных аппаратов методом поворота вокруг шарнира в местах расположения поворотного шарнира и установки якорей подготавливают соответствующую площадку. При подготовке площадки в зоне установки шарнира соблюдают определенные допуски на горизонтальность шарнира и на равенство расстояний от оси шарнира до ближайшей точки опорного кольца аппарата. Шарниры могут быть установлены рядом с фундаментом и на фундаменте (приливе). Шарниры, установленные на фундаменте, должны закрепляться анкерными болтами. Шарниры, установленные рядом с фундаментом, могут крепиться к нему металлическими бандажами из каната или другими способами. Грунт под шарниром должен выдерживать без осадки давление, равное отношению максимальной нагрузки к площадке основания шарнира. При подготовке основания в месте установки шарнира пазухи фундамента должны быть засыпаны и тщательно утрамбованы. Во избежание перекоса шарнира при подъеме вертикальных аппаратов плиту шарнира следует укладывать рядом с фундаментом на выверенное шпальное основание.

Перед подъемом аппарат укладывают в исходное положение таким образом, чтобы после подъема аппарата на фундамент не было необходимости в его развороте. Для подъема вертикального аппарата необходимо надежно его застропить в намеченном месте за монтажные петли, скобы или балансирующие устройства, закрепить на аппарате тормозную оттяжку, соединенную якорем через полиспаст, закрепить полиспаст для подтаскивания низа аппарата.

Правила пуска и остановки оборудования

Различают первый пуск и пуск после ремонта, а также остановки плановую и аварийную. Порядок проведения этих операций оговаривается в соответствующей инструкции. Как правило, порядок остановки обратный порядку пуска. Аварийная остановка требует более форсированных действий. При пуске ректификационной колонны проводят сначала холодную рециркуляцию. В этот период по системе прокачивают жидкую среду для проверки герметичности аппарата и коммуникаций. Продолжительность этой операции 10-30 минут. В этот период необходимо проверить работу всех контрольно измерительных аппаратов и затворной арматуры. Затем в колонне медленно повышают температуру и проводят, так называемую, горячую циркуляцию. Эта операция проводится при температуре 95-100 град., с целью удаления остатков воды из аппарата. Скорость повышения температуры для проведения этой операции 20-30 град. в час. После этого температуру в колонне повышают до рабочих температур и начинают подачу сырья. С началом испарения легких фракций подают орошение в колонну. После выхода колонны на нормальный режим она переводится на свежее питание. При остановке колонны на ремонт к числу общих моментов относятся следующие: снятие давления или вакуума, откачка продукта из колонны, пропарка и промывка. Пропарка осуществляется в течение 8-48 часов, при этом остатки продукта вытесняют через верхние трубы. Продолжение этой операции будет зависеть от типа процесса, от свойств среды и от характера ожидаемого ремонта. При проведении промывки вода подается в верхнюю часть колонны небольшими порциями. Для того, чтобы избежать повреждения корпуса в результате быстрого охлаждения (возможен разрыв швов или образование каких-либо дефектов).

Продолжительность промывки 8-24 ч. После завершения подготовительной операции необходимо сделать анализы воздуха в колонне. Если содержание вредных веществ после промывки и пропарки выше предельно допустимой концентрации, то эти операции следует повторить еще раз. Если содержание этих веществ выше нормы, то можно приступать к ремонтным работам.

Безопасные методы эксплуатации оборудования

В процессе эксплуатации корпуса аппаратов подвергаются механическому и коррозионному износу и постепенно теряют надёжность. Чтобы предотвратить выход аппарата из строя, необходим систематический надзор и уход за ним как в процессе эксплуатации, так и при ремонтах. Лишь при строгом соблюдении правил эксплуатации можно обеспечить длительную работоспособность аппарата и предупредить аварии. Каждый аппарат должен использоваться только в соответствии с его конструктивным назначением и для тех сред и параметров, на которые рассчитан металл аппарата. Аппараты должны быть снабжены предусмотренными проектами предохранительными и защитными устройствами.

Особая ответственность требуется при эксплуатации аппаратов, работающих под давлением. Правилами устройства и безопасной экс- сосудов, работающих под давлением, утверждёнными Рос- технадзором, предусматривается, в частности, снабжение аппарата при- борами для измерения давления и температуры среды, предохранительными устройствами и запорной арматурой. Аппарат, работающий при изменяющейся температуре стенок, должен быть снабжён приборами по длине корпуса и реперами (контрольными планками) для контроля тепловых перемещений. Дополнительные меры безопасности предусматриваются для массообменных аппаратов, в которых обрабатываются вещества, склонные к окислению с образованием полимерных и других высоковязких, губчатых материалов, способных закупорить трубопроводы, в результате чего давление может превысить заданное (например, при обработке диеновых и ацетиленовых углеводородов). В таких случаях общими мерами безопасности являются применение эффективных ингибиторов процессов полимеризации и поликонденсации и ведение процессов в «мягких» режимах (при низких оптимальных температурах и давлениях, под вакуумом и т.д.). Условия безопасной эксплуатации исключают: ремонт аппаратов во время их работы; неисправность арматуры, контрольно-измерите- льных приборов и предохранительных устройств; невыполнение инст- рукций по режиму работы и обслуживания. При аварийных ситуациях аппарат должен быть остановлен согласно действующей на предпри- ятии инструкции. Особенно тщательно контролируют корпуса аппаратов, коррозия которых не просто приводит к нарушению их прочности, но опасна ещё и тем, что продукты коррозии могут загрязнить содержащийся в аппарате продукт, закупорить трубопроводы малого сечения, теплообменники и другие аппараты, связанные единой технологической схемой. Поэтому необходимо стремиться к предотвращению коррозии аппаратов любой интенсивности и характера. Чтобы снизить опасность образования взрывных смесей, массообменные аппараты размещают на открытых площадках. Вынос оборудования на открытые площадки позволяет уменьшить воздействие тепловыделений на обслуживающий персонал, снизить опасность отравлений токсичными газовыделениями, исключить необходимость устройства дорогостоящей вентиляции. При разработке и проведении массообменных процессов, в кото- рых при отклонениях технологических параметров от регламентированных значений возможно образование неустойчивых взрывоопасных соединений, для объектов с технологическими блоками I и II категории взрывоопасности должны предусматриваться средства автоматического регулирования этих параметров. Для объектов с технологическими блоками III категории взрывоопасности допускается выполнение операций регулирования вручную (производственным персоналом) при обеспечении автоматического контроля указанных параметров процесса и сигнализации о превышении их допустимых значений. В колоннах, работающих под разрежением, в которых обращаются вещества, способные образовывать с кислородом воздуха взрывоопасные смеси, предусматривается автоматический контроль за содержанием кислорода в парогазовой фазе. Для объектов с технологическими блоками III категории взрывоопасности допускается предусматривать методы и средства периодического контроля; периодичность и способы контроля регламентируются. Колонны ректификации горючих жидкостей оснащаются средствами контроля и автоматического регулирования уровня и температуры жидкости в кубовой части, температуры поступающих на разделение продукта и флегмы, а также средствами сигнализации об опасных отклонениях значений параметров, определяющих взрывобезопасность процесса, и при необходимости перепада давления между нижней и верхней частями колонны. В тех случаях, когда прекращение поступления флегмы в колонну ректификации может привести к опасным отклонениям параметров процесса, предусматриваются меры, обеспечивающие непрерывность подачи флегмы. При проведении процессов адсорбции и десорбции предусматриваются меры по исключению самовозгорания поглотителя, а также по оснащению адсорберов средствами автоматического контроля за очагами самовозгорания и устройствами для их тушения.

Список литературы

1. Аристова Н. А., Ноговицына Е.В. Процессы и аппараты химической технологии.

2. Колонные аппараты. М.: Цинтинхимнефтемаш, 1987.

3. http://onpz.gazprom-neft.ru/

4. https://ru.wikipedia.org/wiki

5. Александров И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. -- 2-е изд. перераб.. -- Москва: Химия, 1971. -- 296 с.

Размещено на Allbest.ru