Эксплуатация магистрального газопровода Уренгой-Петровск
Отчет по практике - Физика
Другие отчеты по практике по предмету Физика
жидкости.
Устройства ввода предназначены для обеспечения равномерного распределения по сечению колонны потоков жидкости (сырья, орошения) и паров (парового орошения).
Рисунок 3 - Основная атмосферная колонна
- дренажный штуцер: 2 - штуцер вывода мазута; 3 - штуцер ввода сырья; 4 - сетчатые отбойники; 5 - вывод фракции 280-350 С в отпарную колонну; 6 - штуцер возврата паров из отпарной колонны; 7 - штуцер вывода второго циркуляционного орошения; 8 - штуцер возврата второго циркуляционного орошения; 9 - штуцер возврата паров из отпарной колонны; 10- вывод фракции 220- 280 С в отпарную колонну; 11 - штуцер вывода первого циркуляционного орошения; 13 - штуцер ввода первого циркуляционного орошения; 14 - штуцер возврата паров с отпарной колонны; 15 - штуцер ввода острого орошения; 16 - штуцер-воздушник; 17-штуцер вывода паров с основной атмосферной колонны; 18 - штуцер под ППК; 19 - штуцер для ввода пара; 20 - штуцер для замера уровня.
В зависимости от технологического назначения диаметр корпуса колонного аппарата может изменяться по высоте. Примером служит вакуумная колонна, показанная на рисунке 5. Места перехода от одного диаметра к другому колонн снабжаются коническими обечайками или сферическими днищами.
Рисунок 4 - Ректификационная колонна
По типу внутренних контактных устройств различают тарельчатые, насадочные и пленочные колонные аппараты (рисунок 6). Области применения контактных устройств определяются свойствами разделяемых смесей, рабочим давлением в аппарате, нагрузками по пару (газу) и жидкости и т.п.
В тарельчатых колоннах контакт между фазами происходит при прохождении пара (газа) сквозь слой жидкости, находящейся на контактном устройстве (тарелке).
В насадочных колоннах контакт между газом (паром) и жидкостью осуществляется на поверхности специальных насадочных тел, а также в свободном пространстве между ними.
Колонные аппараты могут быть оборудованы различными массообменными устройствами. Причем стандартизованный ряд массообменных устройств построен по нормальному ряду колонных аппаратов.
В пленочной колонне фазы контактируют на поверхности тонкой пленки жидкости, стекающей по вертикальной или наклонной поверхности.
В нефтегазопереработке в основном применяются тарельчатые колонны. Однако в последние годы в связи с созданием эффективных насадок возрос интерес и к насадочным колоннам, особенно это относится к вакуумным процессам, приобретающим в этом случае ряд положительных характеристик: низкое гидравлическое сопротивление, малая задержка жидкости, высокая эффективность в широком интервале изменения нагрузок по пару (газу) и жидкости и др.
В ректификационных и абсорбционных колоннах применяются тарелки различных конструкций (колпачковые, клапанные, струйные, провальные и т.п.), существенно различающиеся по своим рабочим характеристикам и технико-экономическим данным. При выборе конструкции контактного устройства учитывают как их гидродинамические и массообменные характеристики, так и экономические показатели работы колонны при использовании того или иного типа контактных устройств.
Рисунок 5 - Вакуумная колонна
а - тарельчатый; б - насадочный; в - пленочный;
- корпус колонны; 2 - полотно тарелки; 3 - переточное устройство; 4 - опорная решетка; 5 - насадка; 6 - распределитель; 7 - трубная решетка; 8 - трубка
Рисунок 6 - Схемы основных типов колонных аппаратов
В настоящее время в промышленной практике известны сотни различных конструкций тарелок, которые можно классифицировать по способу передачи жидкости с тарелки на тарелку, по способу взаимодействия жидкой и паровой (газовой) фаз, по характеру диспергирования взаимодействующих фаз, по конструкции устройства для ввода пара (газа) в жидкость и др.
По способу передачи жидкости различают тарелки со специальными переточными устройствами (рисунок 7) и тарелки провальные. У тарелок со специальными переточными устройствами жидкость перетекает с тарелки на тарелку отдельно от потока пара через специальные каналы.
В зависимости от нагрузки по жидкости и технологического назначения колонны переток жидкости может осуществляться одним, двумя и более потоками (рисунок 7, а-в). При применении тарелок с большим числом потоков следует учитывать, что при этом уменьшается длина пути жидкости на тарелке и, как следствие, снижается эффективность массопередачи.
Колонна разбивается на несколько самостоятельных отсеков, что препятствует перераспределению пара по сечению аппарата в целом и ухудшает равномерность работы тарелок.
а - однопоточная; б - двухпоточная; в - четырехпоточная; г - каскадная; д - с переливными трубами; е - с кольцевым движением жидкости на тарелке; ж - тарелка NYE фирмы "Glitsch"; з - многосливная тарелка фирмы "Union Carbide Corp."; и - с двумя зонами контакта фаз
Рисунок 7 - Различные схемы организации движения потока жидкости на тарелках с переливными устройствами
В пределах полотна тарелки течение жидкой фазы можно направить по горизонтальной поверхности или по слегка наклонной в сторону слива как в одном уровне, так и каскадом (рисунок 7, г). Применение каскадных тарелок позволяет уменьшить значение градиента уровня жидкости, что обеспечивает в колоннах большого диаметра более эффективную работу тарелок. Однако в этом случае увеличивается расстояние между тарелками и усложняется конструкция полотна.
При низких значениях нагрузки по жидкости