рефераты бесплатно
 

МЕНЮ


Реконструкция основного оборудования отделения абсорбции

абсорбера К1, она должна составлять 16-26% свободного SO3 . При большей

концентрации олеума необходима подача моногидрата для разбавления олеума.

Таким же образом измеряется концентрация моногидрата, после моногидратного

абсорбера К2. При увеличении концентрации моногидрата для его разбавления в

сборник моногидрата, добавляют купоросное масло. Измерение концентрации

необходимо для нормального протекания процесса.

Так же к контролируемым параметрам относится контроль закисленности

воды, охлаждающей в холодильниках Т4, Т5 олеум и моногидрат. Контроль

осуществляют для проверки аппарата, в том что в воду не прорывается

кислота, которая может нанести вред окружающей среде, а также вызвать

коррозию.

2.2.2. Разработка технологической совмещённой схемы и выбор основных

средств контроля и регулирования.

После сушильной башни серный ангидрид поступает в ангидридный

холодильник Т3, где охлаждается воздухом идущим от центробежного насоса Н8,

управление электродвигателем которого происходит по месту. При выходе

серного газа из холодильника его температура должна быть не более 120(С,

что регулирует первичный измерительный преобразователь термопара хромель-

аллюминевая и подаёт сигнал на щит управления. Пройдя через олеумный

абсорбер К1 газ направляют в моногидратные абсорберы К2, предварительно

измерив его температуру. Она также измеряется первичным преобразователем и

не должна превышать 60(С. Контроль температуры подаётся на вторичный

прибор, расположенный на щите управления. После моногидратных абсорберов

температура газа, идущего в бисульфитную башню, не должна превышать 60(С,

фиксируется первичным преобразователем 12 состоящим из хромель-аллюминиевой

термопары.

Температура кислоты регистрируется платиновыми термометрами

сопротивления, которые устанавливают перед вводом кислоты в абсорбер и

выводом олеума в сборник олеума Е6. Температура не должна превашать 40(С.

Данные регистраций температуры подаются на вторичный прибор. Также

температура кислоты измеряется перед орошением моногидратных абсорберов и

она не должна превышать 40(С. При выходе моногидрата из моногидратных

абсорберов, также измеряется температура кислоты, которая не должна

превышать 60(С. Все данные от первичных приборов – платиновых термометров

сопротивления регистрируются логометрами на щитке управления процессом.

Продукция выходит в виде 20% олеума из сборника олеума Е6, из которого

откачивается центробежным насосом при превышении уроня в сбонике более 1680

мм на склад. Сигнал о превашения уровня в сборнике идёт от первичного

уровнемера-сигнализатора верхнего уровня ВУ(15). Сигнал поступает на щит

управления, а затем, при необходимости подачи олеума на склад, на

управляющий клапан 3. Открытие клапана происходит на щите управления. Так

же происходит регулирование уровня в сборнике моногидрата. Поддерживают

уровень моногидрата с помощью первичного уровнемера. Если уровень ниже 1680

мм, то с помощь управляющего клапана 17 и 19 добавляют в систему олеума.

При достижении в сборнике моногидрата верхнего уровня подаётся сигнал на

щит управления и по месту открывают клапан 23 и моногидрат идёт в сборник

сушильной башни.

Так же на схеме измеряется концентрация олеума выходящего из олеумного

абсорбера. Она должна составлять 16-26% свободного SO3.

Измерение концентрации происходит первичным измерительным прибором -

датчиком концентратомеров, подающим сигнал на вторичный электроприбор,

находящийся на щите управления процессом. При большой концентрации олеума

подаётся сигнал на регулирующий клапан 5, который открывает трубопровод

для подачи моногидрата для разбавления олеума.

Таким же образом измеряется концентрация моногидрата после моногидратного

абсорбера. При увеличении концентрации моногидрата после абсорберов сигнал

подаётся на управляющий клапан и через который в сборник моногидрата Е7,

для его разбавления, поступает купоросное масло из мастерской №3. Так же на

схеме регистрируется зависимость воды, охлаждающей в холодильнике Т4, Т5

олеум и моногидрат. Сигнал о превышении закислённости подаётся от первичных

приборов на вторичные приборы на щите управления процессом.

2.2.3. Спецификация контрольно-измерительных и регулирующих приборов

Наименование, тип прибора, номинальное значение измерительного параметра

приведены в таблице 2.2

Таблица 2.2

Спецификация контрольно-измерительных и регулирующих приборов

|Измерительный |Пози |Наименование |Тип |Номи |Кол |Место |

|Или регулирующий |цион |и техническая |при- |наль |во |устано |

|Параметр |нное |характеристика |бора |ное | |вки |

| |обоз |прибора | |Ззач | | |

| |наче | | |ение | | |

| |ние | | |пара | | |

| | | | |метра | | |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |

|Управление |1а |Пусковая аппаратура|Магни | | |На |

| | |для управления |Тный | | |двига |

| | |электродвигате |Пуска |- |1 |Теле |

| | |Лем |Тель | | |По |

| | | | | | |Месту |

| | | |Кнопка| | | |

| | |Аппаратура | | | | |

| |1б |предназначенная для| |- |2 |По |

| |1в |ручного управления | | | |месту |

| | |(вкл и выкл | | | | |

| | |двигателя) | | | | |

| | | | | | | |

|Уровень |2а |Измерение уровня |ММН-24|0,6 |1 |По |

| | |однотрубный |0 | | |месту |

| | |чашечный манометр | | | |(на |

| | |дифманометр | | | |площадк|

| | | | | | |е) |

| |2б | |ДМ-6 |- |1 |На щите|

| | |регистрирующие | | | | |

| | |самопишущие электро| | | | |

| |2в |диф. Трансф. |0.4-МС|- |1 |По |

| | |Приборы |С-410 | | |месту |

| | |байпасная панель |(КСД) | | | |

| | |дистационного |БПВЩ-2| | | |

| | |управления | | | | |

| |2в | | |- |1 |На щите|

| | | | | | | |

| | | | | | | |

|Концентрация |3а |Датчики |КНЧ-1-|16-26% |1 |Кислото|

| | |концентратомеров |1 | | |провод |

| | |Вторичный | |- | |На щите|

| |3б |электроприбор |ЭПИД | |1 | |

| | |Байпасная панель | |- | |На щите|

| |3в |дистационного |БПДУ-А| |1 | |

| | |управления | | | | |

| | |Датчик | | | | |

| | |концентратомеров | |- | |По |

| |4а |Вторичный |КНЧ-1-| |1 |месту |

| | |элетроприбор |1 | | | |

| | |Байпасная панель | |- | |На щите|

| |4б |дистационного |ЭПИД | |1 | |

| | |управления | |- | |На щите|

| |4в |(управление |БПДУ-А| |1 | |

| | |клапаном) | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

|Температура |5а |Термометр |V.22 |50(C |1 |На |

| | |сопртивления | | | |труборо|

| | |платиновый | | | |вод |

| |5б |Термометр |V.22 |150(С |1 |На |

| | |сопротивления | | | |газоход|

| | |платиновый | | | |е |

| |5ж |Логометры |ППр-53|100(С |1 |На щите|

| | | | | | | |

| |5в |Термометр |V.22 |100(С |1 |На |

| | |сопротивления | | | |трубопр|

| | |платиновый | | | |оводе |

| | | | | | |На |

| |5г |Термометр |V.22 |100(С |1 |трубопр|

| | |сопротивления | | | |оводе |

| | |платиновый | | | |На |

| | | | | | |трубопр|

| |5д |Термометр |V.22 |100(С |1 |оводе |

| | |сопротивления | | | |На |

| | |платиновый | | | |трубопр|

| | | | | | |оводе |

| |5е |Термометр |V.22 |50(С |1 | |

| | |сопротивления | | | | |

| | |платиновый | | | | |

|Управление |6а |Пусковая аппаратура|Магнит|- |1 |На |

| | |электродвигателя |ный | | |двигате|

| | | |пускат| | |ле по |

| | | |ель | | |месту |

| | |Аппаратура для |Кнопка| | | |

| | |ручного | | | |По |

| |6б, |дистационного | |- |2 |месту |

| |6в |управления (вкл., | | | | |

| | |выкл.) | | | | |

|Уровень |7а |Однотрубный |ММН-24|0,6 |1 |По |

| | |чашечный манометр |0 | | |месту |

| | |Регистрирующий | | | | |

| |7б |самопишущий |0,4-МС|- |1 |На щите|

| | |манометр |С-410 | | | |

| | |Напорные трубки |ТН |- |1 |На щите|

| |8а |Регулирующий | | | | |

| | |самопишущий электро|0,4-МС| | | |

| |8б |диф. Трансф. Прибор|С-410 |- |1 |На щите|

| | | | | | | |

| | |Байпасная панель |БПДУ-А| | | |

| | |дистационног | | | | |

| |8г |управления | |- |1 |На щите|

| | |Сигнализаторы | | | | |

| | |электро проводности|СКУ-3 | | | |

| | |(закислённости | | | | |

| |9а |воды) | |0,2-0,0|1 |На |

| | |Вторичный | |8 | |трубопр|

| | |электроприбор |ЭПИД | | |оводе |

| | |Переключатель | | | | |

| | |электроцепей |Кнопка| | |На щите|

| |9б |управления клапаном| |- |1 | |

| | | | | | |На |

| |10а |Сигнализаторы | |- |1 |трубопр|

| | |заземлённости воды |СКУ-3 | | |оводе |

| | |(электропроводность| | | |На |

| | |) | | | |трубопр|

| |11а |Вторичный | |0,2-0,0|1 |оводе |

| | |электроприбор |ЭПИД |01 | | |

| | | | | | |На щите|

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| |11б | | |- |1 | |

|Управление |12а |Пусковая аппаратура|Магнит|- |1 |На |

| | |электродвигателя |ный | | |двигате|

| | | |пускат| | |ле |

| | | |ель | | | |

| | |Аппаратура для |Кнопка| | | |

| | |ручного | | | | |

| |12б, |дистационного | |- |2 |По |

| |12в |управления (вкл., | | | |месту |

| | |выкл.) | | | | |

| | | | | | | |

|Уровень |13а |Сигнализатор |7В-1 |- |1 | |

| | |верхнего уровня |МЭСУ-1| | | |

| | |Регистрирующий |13 | | | |

| |13б |самопишущий |0,4-ММ| | | |

| | |манометр |С-410 | | | |

|Управление |14а |Переключатель |Кнопка|- |1 |На |

| | |электрических цепей| | | |месте |

|Температура |15а |Термометр |V.22 |- |1 |Газоход|

| | |сопротивления | | | | |

| | |платиновый | | | | |

| |15б |Логометр |ЛПр-53|- |1 |На щите|

3. Технологический расчёт проектируемого оборудования

3.1. Расчёт олеумного абсорбера

1. Данные для расчёта:

Распад газа на входе: 20589,72 мм3/ч (29946,8 кг/ч)

Состав:

SO3 – 1616,04м3/ч (5771,4 кг/ч), 7,85%(об)

SO3 – 67,3 нм3/ч (192,4 кг/ч), 0,32%(об)

О2 – 1964,5 нм3/ч (2806,5 кг/ч), 9,54%(об)

N2 – 16939,78 нм3/ч (21174,8 кг/ч), 82,28%(об)

H2O – 2,14 нм3/ч (1,7 кг/ч), 0,01%(об)

2. Материальный баланс абсорбера

Олеумный абсорбер состоит из двух элементов; форсуночного скруббера Вентури

и плёночного теплообменника для отвода тепла абсорбции. Заданная степень

абсорбции в двух аппаратах: 80%. Степень абсорбции в абсорбере Вентури –

70% (см. рис. 1)

При степени абсорбции 80% из 5771,4 кг/ч SO3, подаваемой в установку,

абсорбируется:

В составе отходящих газов из абсорбера имеем:

или 323,2 нм3/час.

В скруббере Вентури улавливается:

В газах выходящих из скруббера Вентури содержится:

На орошение скруббера Вентури подаётся 98% серная кислота, которая содержит

80%(масс.) триоксида серы и 20% воды. Так как в результате абсорбции должен

образовываться 20% олеум, который содержит 85,3% SO3 и 14,7 H2O (масс.),

количество кислоты, подаваемой на орошение может быть расчитано из

уравнения:

[pic]=0,8 содержание триоксида серы в 98%-ой кислоте;

[pic]=0,853 содержание триоксида серы в 20%-ом олеуме.

Отсюда:

3. Размеры аппарата.

Основные размеры аппарата определяем следующим образом:

Начальная концентрация SO3 в газе

Gин – количество газа – инерта, кг/ч.

Концентрация SO3 в газе после скруббера Вентури:

Равновесным значением концентрации над серной кислотой можно пренебречь.

Парциальное давление SO3 над олеумом 9 мм.рт.ст.

Тогда y*=9/760=0,012

Мсм – молекулярная масса смеси:

Число единиц переноса в абсорбере:

C другой стороны для абсорберов Вентури:

где w0-скорость газа в горловине, м/с;

qуд-удельная плотность орошения, л/м3;

A, m, n – коэффициенты. Для системы SO3 – H2SO4:

A=0,375 ; m=0,49; n=0,54 [8]

(ж – плотность жидкости (кислоты), (ж=1830 кг/м3 [11]

Тогда скорость газа в горловине трубы Вентури:

сечение горловины:

Диаметр горловины:

Выбираем трубу Вентури с типоразмерами ТВПВ-0,100.

Основные размеры: [5]

d0=370 мм

hr=0,15d0=55,5 мм

D1=1,120 м

D2=1,000 м

H2=5,150 м

H3=1,480 м

Действительная скорость газа в горловине:

Тепловой баланс

Тепло абсорбции в абсорбере:

[pic]содержание воды в поступающей кислоте [9]

qол, q98% - теплота образования кислоты при температуре 55(С.

q98% = 1669ккал/кг H2O=6933,11кДж/кг H2O

qол = 2046ккал/кг H2O=8572,74кДж/кг H2O

Таким образом, в теплообменнике нужно будет отвести 1123,8 кВт теплоты.

Гидравлический расчёт

Массовая скорость жидкости к сечению горловины рассчитывается следующим

образом:

Для сухой трубы Вентури сопротивление находим по формуле [8].

(с = 0,2 – коэффициент сопротивления.

(Г – плотность газа в абсорбере, кг/м3.

Сопротивление орошаемого скруббера:

2. Расчёт абсорбера – теплообменника

За счёт выделившегося в ходе абсорбции тепла Q=1123,8 кВт орошающая кислота

разогревается.

Нагрев кислоты составит:

LH, LK – начальное и конечное количество жидкой фазы:

С98%, Сол – теплоёмкость 98% кислоты и образующегося 20% олеума.

С98%=0,342ккал/кг*град=1,433кДж/кг*К

Сол=0,340ккал/кг*град=1,425кДж/кг*К

За основу абсорбера – теплообменника принимаем кожухотрубчатый

теплообменник с диаметром кожуха 1 м, трубками 38х2,5 мм. Для шахматного

варианта разбивки трубного пучка принимаем нормализованный шаг.

Основные параметры решётки:

Количество трубок по диагонали шестиугольника:

Принимаем в=17.

Количество трубок на стороне шестиугольника:

А=(в+1)/2=(17+1)/2=9

Число трубок в зоне шестиугольника:

N=3a(a-1)+1=3*9(9-1)+1=217шт

Предварительная прорисовка трубной решётки показала, что на ней можно

разместить 317 трубок.

Смоченный периметр трубок

П=3.14*d*n=3,14*0,033*317=32,86м

Площадь сечения трубного пространства:

Минимальная плотность орошения в плёночном абсорбере для обеспечения

смоченности внутренней поверхности трубок:

(Ж=10,4мПа – вязкость олеума при 60С

(=70 мН/м – поверхностное натяжение олеума [9]

Тогда, количество жидкости, необходимой для орошения теплообменника:

Таким образом, необходимо дополнительно подать не менее Lдоп=64514-

Страницы: 1, 2, 3, 4


ИНТЕРЕСНОЕ



© 2009 Все права защищены.