Файл: Миниович, М. А. Производство аммиачной селитры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 115

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

нен из сталей марок Х18Н9Т, Х18Н10Т и углеродистой стали; работает при давлении, близком к атмосферному.

Диаметр доупарочного аппарата 1400 мм, высота 6190 мм, вес 5350 кгс. Имеет 213 трубок диаметром 57X3,5 мм, длиной 3105 мм;

общая поверхность теплообмена

100 м2 .

 

Верхняя часть

доупарочного

аппарата

снабжена устройством

для равномерного

распределения по трубкам исходного плава и се­

паратором для выделения брызг

из потока

паро-воздушной смеси.

Соковый пар

\

Рис.

26.

Выпарной

аппарат с

па-

Рис. 27. Поверхностный кондеи-

дающей

пленкой

(доупарочный

сатор:

/ — камера

аппарат):

ок-

!, 2 — перегородки; 3 — трубы; 4 — шту-

верхняя;

2 — смотровые

Че Р д л я слива воды,

па;

3 — воздушник;

4— трубчатка;

 

 

5 — нижняя

камера.

 

 

Плав движется в виде тонкой пленки сверху вниз по внутренней поверхности трубок. В нижнюю часть аппарата подается атмо­ сферный воздух, подогретый до 180 °С, проходящий по трубкам противотоком с плавом. В межтрубное пространство поступает насыщенный пар давлением 13 ат.

Сепараторы. Применяются горизонтальные и вертикальные се­ параторы нескольких конструкций.

Работа сепараторов любой конструкции основана на действии центробежной силы и разности плотностей плава и сокового пара. При резких изменениях направления потока паро-жидкостной сме­ си (эмульсии) и уменьшении ее старости происходит отделение плава и брызг от сокового пара.

80


Часто применяется горизонтальный сепаратор, представляющий собой сварной цилиндрический сосуд из нержавеющей стали, внут­ ри которого помещены диафрагма для прохода сокового пара, на­ правляющий щиток, а иногда и другие устройства для более тон­ кого разделения жидкой и паровой фаз.

Плав в смеси с паром входит сверху по касательной к внут­

ренней поверхности сепаратора. При этом плав приобретает

вра­

щательное

вихреобразное движение,

отбрасывается к стенкам

и стекает

к днищу сепаратора. Отсюда

плав через сифонную

тру­

бу поступает в желоб, а соковый пар направляется в баромет­ рический конденсатор.

Размеры горизонтального сепаратора: диаметр 1600 мм, вы­ сота 3240 мм (емкость 6,4 м3 ) или диаметр 2020 мм и высота 3200 мм (емкость 10 м3 ).

Сепараторы описанной конструкции весьма чувствительны ко всякого рода отклонениям режима работы выпарных аппаратов, что нередко приводит к увеличению потерь селитры.

Применяются также вертикальные сепараторы из коррозионностойкой стали, выполненные в виде цилиндра, в котором распо­ ложен стакан с насадкой из металлических колец размерами 25X25X5 мм. Насадка уложена на решетку, наглухо приваренную к стенкам стакана. Для отделения брызг плава, увлекаемых соко­ вым паром, над насадкой помещен дырчатый отбойный лист. В се­ параторе предусмотрены штуцера для промывки стакана и ком­ муникаций с целью предотвращения кристаллизации плава при остановках аппарата.

Этот сепаратор предназначен для отделения остаточных брызг плава и промывки сокового пара от аммиака и селитры конден­ сатом, который образуется при частичном охлаждении сокового пара. Сепаратор-промыватель представляет собой цилиндрический

аппарат, в

котором .расположены

три

ситчатые тарелки (работа

аналогичного сепаратора описана

на стр. 57).

В связи

с тем, что горизонтальные

и вертикальные сепараторы

не обеспечивают достаточно полного отделения брызг плава от сокового пара, в новых проектах предусмотрена установка допол­ нительного сепарационного устройства.

Конденсаторы. После сепараторов выпарных аппаратов соко­ вый пар поступает в конденсаторы. По конструкции й принпицу работы они подразделяются на две группы: конденсаторы смеше­ ния и поверхностные конденсаторы.

Вконденсаторах смешения (их чаще всего называют баромет­ рическими) соковый пар охлаждается и конденсируется при сме­ шении с промышленной водой.

Вповерхностных конденсаторах (рис. 27) соковый пар и охлаж­ дающая вода разделены металлической стенкой (трубками).

На рис. 28 изображен цилиндрический конденсатор смешения с центральной трубой из нержавеющей стали, по которой в ниж­ нюю часть аппарата поступает соковый пар. К внутренним стен-

6—2188

81


кам корпуса и к трубе 6 крепится несколько горизонтальных по­

лок 5 с большим числом отверстий

размером 4 мм. Вода,

стекая

по полкам, встречается с соковым паром. При этом вода

нагре­

вается до 40—50 °С.

 

 

Отработанная вода отводится из

конденсатора по барометри­

ческой трубе 2 в барометрический ящик 3 и отсюда направляется на градирню. Для улавливания брызг воды, уносимых отсасывае­ мым из конденсатора воздухом, на трубопроводе к вакуум-насосу установлена ловушка 4, соединенная с барометрической трубой.

Рис. 28. Барометрические конденсаторы смесительного типа:

а, б—принципиальные

схемы: / — корпус; 2 — барометрическая

труба; 3 — ба­

рометрический ящик;

4 — брызгоулавливатель;

5 — полки; 6

— центральная

труба; в — эскиз

аппарата,

применяемого в

модернизированных схемах;

1 — корпус;

2 — полки

для протока воды;

3 — лаз; 4 — ловушка.

В производстве часто применяются барометрические конденса­ торы другой конструкции. В этих конденсаторах отсутствует цент­ ральная труба. Пять дырчатых полок крепятся к стенкам корпуса на расстоянии 450 мм друг от друга (рис. 28, б).

Поверхностные конденсаторы представляют собой вертикаль­ ные кожухотрубчатые теплообменники (трубчатки). Для улучше­ ния условий теплопередачи применяют двухходовые (по ходу во­ ды) поверхностные конденсаторы. Конденсаторы выполняются из. нержавеющей стали.

В поверхностном конденсаторе соковый пар поступает в труб­ ки, охлаждающая вода — в межтрубное пространство, которое пе­ регородкой разделяется на две части. При значительном содержа-

82


нии в охлаждающей воде механических взвешенных примесей ее подают в трубки, а соковый пар — в межтрубное пространство конденсатора.

Расход воды в поверхностных конденсаторах (30 м3 NH4NO3) больше, чем в конденсаторах смешения, а стоимость их выше. Однако поверхностные конденсаторы имеют важное преимущество перед конденсаторами смешения: получаемый в них конденсат сокового пара может быть использован для производственных нужд.

Конденсационный горшок, (водоотводчик) предназначен для отвода па­ рового конденсата, образующегося в кипятильниках выпарных аппаратов, и для предотвращения потерь несконденсировавшегося греющего пара. Конденсационные горшки являются важным элементом любой выпарной установки, так как при их ненормаль­ ной работе может повыситься расход пара на упаривание растворов и уменьшиться производительность вы­ парных аппаратов:

Наиболее часто применяются кон­ денсационные горшки с открытым по­ плавком (рис. 29). Такой конденсаци­ онный горшок представляет собой чу­ гунный корпус ] со штуцером 2 для ввода смеси конденсата с паром и штуцер 7 для выпуска конденсата. Внутри корпуса помещен поплавок (стакан) 11 со штоком 12 и клапа­ ном 8. Корпус закрыт крышкой 3 с ввернутой в нее трубкой 9.

Рис. 29. Конденсационный горшок (водоотводчик):

/ — корпус; 2 — штуцер для вво­

да смесн

пара и

конденсата;

3 — крышка; 4 — автоматический

клапан;

5 — седло

клапана;

6 — выходной канал; 7 — штуцер

для

выпуска

конденсата; 8 —

клапан; 9 — трубка;

10— коль­

цевое

пространство;

II — попла­

вок;

12 — шток; 13

— отверстие

 

для

продувки.

Конденсационный

горшок

работает

следующим

образом:

если

в корпусе горшка

уровень

конденсата

находится

ниже верхней

кромки поплавка

// ,

клапан

упирается

в седло 5, закрывая

про­

ход конденсата в канал 6 и выходной штуцер 7. Когда пространст­ во 10 между корпусом и поплавком заполняется конденсатом, он переливается внутрь поплавка и тот опускается на дно горшка. Таким образом, поплавок 11 с конденсатом опускается лишь в том

случае, если его вес превысит выталкивающую силу

воды.

Вместе

с поплавком

опускается связанный

с

его

днищем

шток 12, в

результате

чего открывается

клапан

8,

т. е.

проход

в канал 6. При этом поступающий в горшок пар начинает

выдав­

ливать конденсат из поплавка И и трубки

9 в канал

6, а

оттуда

в линию конденсата.

 

 

 

 

 

Поплавок всплывает только после удаления из него значитель­ ной части конденсата. При всплывании поплавка нижний конец

83