И ликвидации аварийных ситуаций

(номера вариантов от 40 до 49)

 

Из смеси паров и газов необходимое вещество можно выделить, используя метод абсорбции. Абсорбцией называется процесс поглощения паров и газов из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями – абсорбентами. При улавливании паров этилена в качестве абсорбента используется вода.

Технологическая схема абсорбционной установки для улавливания паров этилового спирта из этилена приведена на рис. 18.

Поступающая на установку по линии 1 смесь пара и газа (этилен с парами этилового спирта) с начальным давлением 0,6 МПа подвергается охлаждению до температуры 10 ºС в водяных кожухотрубчатых холодильниках 2. Предварительное сжатие и охлаждение начальной смеси обеспечивается в последующем более эффективным улавливанием паров из смеси газов. Из холодильника 2 смесь пара и газа поступает в два последовательно соединенных абсорбера 3. Абсорберы представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты, внутренний объем которых заполнен насадкой в виде керамических колец. В верхнюю часть последнего по ходу газа абсорбера насосом 12 подается регенерированный и охлажденный в холодильнике 14 поглотитель-абсорбент (вода). Абсорбент, проходя абсорберы навстречу движению газа, поглощает из него пары спирта и в виде насыщенного раствора поступает в сборник 16. Очищенный от пара газ (этилен) выходит из последнего абсорбера по линии 4, поступает в компрессор 7 и сжимается до давления, необходимого для дальнейшей его переработки. Сжатый газ по линии 8 отводится из компрессорной станции.

 
 

 

Рис. 18. Установка для улавливания паров этилового спирта методом абсорбции:

а – принципиальная технологическая схема; б – план и продольный разрез установки

 

Насыщенный абсорбент из емкости 16 насосом 15 подается на разделение (десорбцию) в ректификационную колонну 5. Перед поступлением на десорбцию абсорбент подогревается до температуры кипения в подогревателе 13. Ректификационная колонна 5 имеет колпачковые тарелки. Рабочее давление в колонне приведено в табл. 26. Температура в верхней части колонны равна температуре кипения улавливаемой жидкости (этилового спирта), температура в нижней части колонны равна температуре кипения применяемого абсорбента (вода). Нижняя часть колонны имеет подогреватели.

Теплоносителем в подогревателе ректификационной колонны 5 и подогревателе насыщенного абсорбента 13 является водяной пар.

В ректификационной колонне 5 из абсорбента отгоняются поглощенные им из начальной смеси пары (этилового спирта). Отогнанный из абсорбента пар выходит из верхней части колонны и поступает на конденсацию и охлаждение в конденсатор-холодильник 6. Полученный конденсат (этиловый спирт) с температурой 20 ºС поступает в емкость ректификата 10. Из емкости 10 часть жидкости насосом 11 подается в качестве флегмы на орошение ректификационной колонны 5, остальная часть отводится на склад в емкости готовой продукции.

Все основные аппараты технологической схемы размещены на открытой площадке. Колонные аппараты (абсорберы, ректификационные колонны) и непосредственно связанные с ними аппараты расположены на трехэтажной металлической этажерке, имеющей две двухмаршевые лестницы. Холодильники, подогреватели и промежуточные емкости расположены на отдельных площадках. Площадки имеют по периметру бортики высотой 15 см для защиты от растекания излишней жидкости.

Насосы и компрессоры размещены в изолированных отсеках здания первой степени огнестойкости. План размещения технологического оборудования на производственной площадке и один из боковых видов показаны на рис. 18. Технологические параметры аппаратов приведены в табл. 25, 26.

После краткого изложения сущности технологического процесса улавливания паров этилового спирта из этилена слушатели должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные указаны в табл. 26) и определить расчетным путем категорию взрывопожароопасности помещения компрессорной станции для сжатия этилена. Данные о компрессорной станции приведены в табл. 26.

 

Таблица 25

Основные характеристики оборудования

Поз. на рис. Наименование аппаратов Режим работы Размеры
Р, МПа t, ºС d или l, м h, м
1. Линия подачи на абсорбцию 0,6 — —
2. Холодильник газа кожухотрубчатый1 0,6 0,8
3. Абсорберы 0,5 1,5
4. Линия подачи газа к компрессору 0,45 — —
5. Десорбер (ректификационная колонна) 0,4 2,5
6. Конденсатор-холодильник кожухотрубчатый1 0,15 0,8
7. Компрессор газовый 2,4 — —
8. Линия сжатого газа 2,4 — —
9. Межступенчатый холодильник 2,4 — —
10. Приемник уловленного продукта 0,12
11. Насос центробежный для подачи орошения 0,6 — —
12. Насос для подачи абсорбента в холодильник 0,6 — — —
13. Подогреватель насыщенного абсорбента 0,4 0,8
14. Холодильник абсорбента 0,6 0,8
15. Насос для подачи абсорбента на ректификацию 0,4 — —
16. Сборник насыщенного абсорбента 0,4

Примечание: 1. С линзовым компенсатором.

 

Таблица 26

Основные характеристики оборудования и помещений