Файл: Брейман, М. И. Инженерные решения по технике безопасности в пожаро- и взрывоопасных производствах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 0
|
Таблица VI.3. |
Основные |
габаритные |
и присоединительные |
|
|
||||||
|
|
|
размеры |
(в мм) вентилей (см. |
рис. |
VI.6) |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
ь |
|
Ч> |
|
(число |
ny |
L |
D |
D1 |
D2 |
d |
rfP |
|
-H |
|
отвер |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стий во |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фланце) |
|
6 |
60 |
70 |
42 |
10 |
16 |
M14×l,5 |
|
15 |
260 |
150 |
|
3 |
10 |
85 |
95 |
60 |
18 |
18 |
M24×2 |
|
20 |
314 |
150 |
|
3 |
15 |
95 |
105 |
68 |
28 |
18 |
M33×2 |
|
20 |
323 |
150 |
|
3 |
25 |
ПО |
115 |
80 |
37 |
18 |
M42×2 |
|
25 |
385 |
300 |
|
4 |
32 |
120 |
135 |
95 |
43 |
22 |
М48Х2 |
|
30 |
385 |
400 |
|
4 |
|
|
|
|
на |
||||||||
при |
полностью |
открытом |
затворе. Вентиль |
устанавливается |
трубопроводе в любом рабочем положении.
Материал основных деталей вентиля: корпус, фонарь-—сталь;
шток, шпиндель — сталь 2X13; сальник — аустенитный чугун; ру
коятка — сталь; резьбовая втулка — бронза; набивка — прорези
ненный пропитанный асбест. Основные габаритные и присоедини тельные размеры вентилей приведены в табл. VI.3.
Причины образования шлама и его удаление
Пожарная опасность алюминийорганических соединений повы
шается при наличии в них производственного шлама, содержаще го в основном непрореагировавший алюминий. Шлам затрудняет дозировку раствора при подаче его в систему, забивает замерные устройства, импульсные линии, трубопроводы, арматуру и т. п.
Чистка этих узлов всегда связана с повышенной опасностью. Образование шлама при синтезе алюминийалкилов зависит от
качества исходных продуктов и соблюдения технологического
режима.
Главным фактором, вызывающим образование шлама, являет
ся качество алюминия. Известно, что для ускорения процесса син
теза алюминийорганических соединений в алюминий добавляется титан. Титан в данном случае является катализатором процесса и непосредственно в реакции с углеводородами не вступает. Содер
жание в алюминии 0,05% титана практически достаточно для обеспечения необходимой скорости реакции и степени превраще
ния алюминия в алюминийалкилы. Между тем некоторые сорта алюминиевого порошка содержат до 4% титана, который практи
чески остается в растворах алюминийалкилов в виде шлама. Та ким образом, применяя алюминий с минимальным содержанием
титана, представляется возможным значительно снизить содержа
ние шлама в растворах алюминийорганических соединений. Образование шлама зависит также от гранулометрического со
става алюминия. В лабораторных условиях доказано, что фракция
алюминиевого порошка 100—150 мкм практически не участвует в
324
реакции с углеводородами и целиком остается в шламе. Таким
образом, чтобы исключить возможность образования шлама из-
за фракционного состава следует применять алюминиевый поро
шок с минимальным содержанием фракции порядка 100—150 мкм.
Степень превращения алюминия в алюминийалкилы зависит
от условия хранения металла. При хранении алюминия на воз
духе свыше трех месяцев степень превращения алюминия в три-
изобутилалюминий равна 83,3%, т. е. 16,7% алюминия уходит в
шлам.
Количество шлама возрастает также при наличии влаги в ком понентах, применяемых для синтеза алюминийалкилов. При нали
чии влаги в виде побочного продукта получается гидроокись алю
миния, которая осаждается в виде шлама.
Особенно много шлама образуется при нарушении заданного
соотношения алюминия и углеводорода. Практически весь избы ток алюминия переходит в шлам. Нарушения соотношения ком
понентов можно избежать при условии оснащения технологиче
ской схемы надежными автоматическими замерными устройства
ми и при контроле уровня реагирующих веществ в аппаратах.
Практически даже при строгом выполнении заданного техно
логического режима происходит образование некоторого количе ства шлама в растворах алюминийалкилов.
Удаление шлама из концентрированных растворов алюминий-
органических соединений весьма ответственная операция. В про
изводственных условиях шлам удаляют одним из следующих ме тодов: отстоем, центрифугированием и фильтрацией.
Схема отделения шлама от триизобутилалюминия методом от стоя показана на рис. VI.7. Триизобутилалюминий поступает в
один из отстойников 1.
Часто в качестве отстойника применяют полимеризатор объ емом 16,0 м3, изготовленный из нержавеющей стали. Аппарат,
рассчитанный на давление 10 кгс/см2, снабжен якорной мешал кой с числом оборотов 32 в минуту. В верхний люк аппарата вмонтированы 4 сифона, расположенные на разной высоте. Сифо
ны предназначены для определения качества отстоя триизобутил алюминия путем периодического отбора через них пробы про
дукта. Замер уровня в отстойнике осуществляется прибором типа
ИУВЦ. Однако вследствие обрастания поплавка шламом надеж ность замера недостаточна. Поэтому дополнительно контроль уровня в отстойниках осуществляется еще и посредством сифонов.
Давление в аппаратах замеряют манометром. Аппарат оснащен
предохранительным клапаном, стравливание среды из него осу
ществляется на3.масляный затвор |
4 |
через |
каплеотбойник |
2. |
Руч |
|||
ное стравливание |
осуществляется |
|
на |
масляный затвор |
5 |
через |
||
каплеотбойник |
Масляные затворы |
4 |
и |
5 |
находятся под азотной |
|||
подушкой с давлением 300 мм рт. ст. |
|
|
|
|
|
|
||
В работе постоянно находятся два отстойника: в одном проис |
||||||||
ходит накопление |
триизобутилалюминия, |
а в другом — отстой. |
325
Третий отстойник является резервным и подключается в работу
во время чистки одного из отстойников.
Для обеспечения хорошего отстоя ТИБА от шлама необходи мо, чтобы температура хранения продукта была выше температу
ры его застывания. Разность этих температур в значительной мере определяет время отстоя ТИБА от шлама. В теплое время года хороший отстой происходит практически уже за двое суток.
На одном из заводов имели место случаи, когда из-за понижения
Дзот
Загрязненныйтолуол
Шлам на сжигание
Рис. VI.7. Принципиальная технологическая схема отделения шлама от триизобутилалюминия методом отстоя:
/ — отстойник; 2, 3 — каплеотбойники; 4, 5 — масляные затворы.
температуры в помещении отстойников до O0C отстой ТИБА от шлама резко ухудшался даже несмотря на увеличение времени отстоя до 5—8 суток. При применении метода отстоя ТИБА от шлама в производственных условиях установлено, что опти
мальный съем шлама составляет около 30% (1,3 вес. % до отстоя
шлама и 0,9 вес.% после отстоя).
Периодически, не реже чем 1 раз в полгода, производится ос
вобождение отстойника от шлама. Для этого отстойник запол няется веретенным маслом в количестве 4—5 м3. После перемеши
вания суспензия шлама в масле передавливается азотом под дав
лением 2,5 кгс/см2 в печь для сжигания. Указанную операцию повторяют 2—3 раза, затем аппарат промывают толуолом, после чего он может быть подключен в работу. В том случае, если от
стойник находился в работе более указанного выше срока, опера
ция освобождения отстойника от шлама значительно усложняет
ся. Шлам спекается в монолитную массу и для того, чтобы он
326
стал подвижным, отстойник заполняют веретенным маслом и ос
тавляют на 2—3 дня до того момента, пока не появляется воз можность включения в работу мешалки. Операция замасливания
шлама при этом повторяется чаще, чем при нормальных условиях освобождения отстойника от шлама.
Принципиальная технологическая схема осветления триизобу-
тилалюминия методом центрифугирования показана на рис. VI.8.
'Линии дыхательного азота
На сжигание
Рис. VI.8. Принципиальная технологическая схема осветления триизобутилалюминия методом центрифугирования:
/ — центрифуга; 2 — емкость осветленного продукта; 3 — емкость для исходного продукта; 4 — мерник для исходного продукта; 5 — емкость для промывной суспензии; 6 — емкость для
|
промывного растворителя; |
7 — емкость для |
растворителя. |
||
ТИБА собирается в емкость1 |
3. Из нее продукт через мерник 4 |
||||
поступает в |
ротор центрифуги |
и начинается операция «заполне |
|||
ние». C окончанием операции «заполнение» |
начинается операция |
||||
«осветление» и затем включается операция |
«отсос |
осветленной |
|||
жидкости». |
Продолжительность |
всех трех |
операций |
регулируется |
|
с помощью |
реле времени. В дальнейшем |
операции |
повторяются |
в том же порядке до тех пор, пока не сработает автомат, вклю чающий операцию «среза» осадка. Осветленный триизобутилалю-
миний собирается в емкость 2, откуда следует на стадию приго товления раствора. Во время проведения операции «среза» осад
ка из емкости 7 на промывку центрифуги подается растворитель.
Промывная суспензия собирается в емкости 5, откуда далее мо жет быть направлена либо на сжигание, либо на повторное цен
трифугирование с целью извлечения ТИБА.
327
В работе постоянно находятся две центрифуги, третья нахо дится в резерве. Центрифуга ВР-АОГ-800У периодического дейст
вия, автоматическая, горизонтальная, отстойная с ножевым сре
зом осадкаДлина. Нижеротораприводится, мм....................................................... |
ее техническая характеристика400 : |
|
Диаметр ротора, мм....................................................... |
|
800 |
Высота борта ротора, мм............................................. |
|
100 |
Полный объем ротора, л............................................. |
|
88 |
Рабочий объем ротора, л............................................. |
|
80 |
Число оборотов ротора, об/мин.............................. |
1500 |
|
Фактор разделения |
|
1000 |
максимальный ....................................................... |
|
|
минимальный............................................................ |
|
750 |
Производительность центрифуги, кг/ч.................... |
300 |
|
Рабочее давление в полостиротора, кгс/см2 . . |
0,2 |
|
Рабочее давление в гидравлической системе авто |
6 |
|
матики, кгс/см2............................................................ |
|
|
Вес центрифуги, кгс.................................................. |
|
2750 |
Электродвигатель привода центрифуги — встроенный экрани рованный с масляным заполнением полости статора, техническая
характеристика которого приведена ниже:
Мощность, кВт................................................................. |
|
15 |
|
|
Напряжение, |
В..................................................................... |
|
380 |
|
Частота сети, |
Гц.................................................................. |
|
50 |
ис |
Число оборотов, об/мин................................................ |
|
1500 |
||
Электродвигатель гидравлической системы |
автоматики — в |
|||
полнении ВЗГЧисло; имеетоборотовследующую, об/мин................................................ |
техническую |
характеристику1500 |
: |
|
Мощность, кВт...................................................................... |
|
0,6 |
|
|
Напряжение, |
В..................................................................... |
|
380 |
|
Частота сети, |
Гц.................................................................. |
|
50 |
|
Государственным научно-исследовательским институтом химии |
||
и технологии элементоорганических соединений |
разработан |
на |
порный способ фильтрации концентрированных |
растворов |
три- |
изобутилалюминия (рис. VI.9). |
|
|
Фугат после центрифугирования фильтруется в намывном |
фильтре 2. Для намыва фильтрующего слоя используется суспен
зия кизельгура в |
растворителе. |
Суспензия кизельгура |
готовится |
||||||
в аппарате |
1, |
куда загружается порошок кизельгура из |
бункера |
3. |
|||||
Аппарат |
1 |
продувается азотом, после чего в него заливается рас |
|||||||
четное количество |
растворителя |
из мерника |
4. |
После тщательно1 |
|||||
го перемешивания |
загруженных |
компонентов |
получается одно |
||||||
родная суспензия, |
которая погружным насосом из аппарата |
|
подается на намыв фильтрующего слоя в фильтр 2. Кизельгур,
оседая на металлической сетке фильтра, создает фильтрующий слой, а осветленный растворитель возвращается в аппарат 1, где
он повторно используется для приготовления суспензии. По окон
чании намыва фильтрующего слоя производится его уплотнение путем подачи чистого растворителя. После достижения опреде ленной плотности фильтрующего слоя в фильтр 2 подается фугат
328
(раствор концентрированного триизобутилалюминия после цен трифугирования или отстоя). Фильтрат триизобутилалюминия по
ступает в сборник 5.
По окончании фильтрации производится вытеснение шлама из
фильтра 2 подачей из аппарата 1 растворителя, а затем реге нерация фильтра обратным током чистого растворителя из емко
сти 6.
РастВоритем _
Рис. VI.9. Технологическая |
схема напорного способа фильтрации концентриро |
|||
1 — аппарат для |
ванных растворов ТИБА: |
4 — мерник; 5 — сборник |
||
приготовления |
суспензии; 2 — фильтр; |
3 — бункер; |
||
для фильтрата; |
6 — емкость для |
чистого растворителя; |
7 — аппарат, |
оборудованный рубаш |
кой; 8 — конденсатор.
Промывная фракция растворителя при перемешивании пере давливается из фильтра 2 в аппарат 7, оборудованный рубашкой,
часть растворителя отгоняется из аппарата, и пары его конден
сируются в конденсаторе 8. Получающийся при этом конденсат
стекает в емкость 6 для повторного использования.
Остаток разжиженного шлама из аппарата выдавливается в
промежуточный сборник (на рисунке не показан) на сжигание.
Описанный способ фильтрации обеспечивает высокую степень
очистки триизобутилалюминия от шлама и относительно безопас
ные условия эксплуатации.
К недостаткам этого способа следует отнести громоздкость
технологической схемы. В схеме три фильтра: в одном фильтре
проводится фильтрация, в другом — намыв фильтрующего слоя, третий является резервным.
22-659 |
329 |