Основные технологические узлы колонн
К таким узлам относятся – узел ввода сырья в колонну, каплеуловители, узлы ввода и распределения орошения, узлы вывода жидких боковых потоков из колонны.
Узел ввода сырья
Узел ввода сырьяпредназначен для безударного ввода парожидкостного потока в колонну (в сепарирующий короб), отделения паровой фазы от жидкой и направления их в укрепляющую и отгонную секцию колонны. На рис. 4.5 показаны три наиболее распространенных варианта узлов ввода сырья.
Вариант первый (рис. 4.5а). Патрубок ввода сырья смещен от оси колонны, и поток сырья попадает на дугообразную улиту, состоящую из вертикальной направляющей стенки и горизонтального козырька. Это обеспечивает безударный ввод потока (не образуется вторичный поток брызг) и отделение паров от жидкости по ходу движения потока по стенке отбойника; паровой поток сырья, сбавив скорость, равномерно распределяется по сечению колонны, из него выпадет значительная часть крупных капель жидкой фазы, унесенных сразу же после отбойника. Такой ввод сырья применяется в отбензинивающих и атмосферных колоннах.
Второй вариант (рис. 4.5б). Важное значение имеет узел ввода сырья в вакуумные колонны. По упрощенному варианту сырье поступает по оси колонны через патрубок диаметром 1,2 м, и парожидкостной поток, ударяясь о сепарирующий конус, растекается вокруг него. Для того чтобы жидкость не забрасывало в укрепляющую часть, над сырьевым патрубком установлен отбойный козырек. Жидкая фаза через отверстия у основания конуса стекает в отгонную секцию, а паровая фаза в смеси с потоком паров из отгонной секции направляется под нижнюю тарелку укрепляющей секции [29].
Третий вариант (рис. 4.5в) также для вакуумных колонн. В этом случае предусмотрен тангенсальный ввод парожидкосного потока сырья в направляющую улиту, закрученную по спирали и заканчивающуюся у оси колонны. Это позволяет более четко отделить паровую фазу сырья от жидкой. Для этого внутри нее укреплена перфорированная пластина, при движении по которой жидкость под действием центробежных сил через отверстия выдавливается из потока пара в запластинчатое пространство и по нижнему краю улиты стекает в отгонную часть. Паровая фаза по всей длине улиты через верхний козырек поднимается в укрепляющую часть [29].
б в
Рис. 4.5. Устройства узлов ввода сырья в колонну:
а – ввод в атмосферную колонну; б, в – ввод в вакуумную колонну; 1 – корпус колонны; 2 – тарелки; 3 – патрубки ввода сырья; 4 – направляющие улиты; 5 – перфорированные сепарирующие пластины; 6 – каплеуловители; 7 – сепарирующий конус; 8 – козырек.
Варианты коллекторов-распределителей для вакуумных колонн приведены на рис. 2.6 [29].
Рис. 4.6. Варианты коллекторов-распределителей для вакуумных колонн:
А – сечение зоны питания вакуумных колонн; I – общий поток питания; II – парожидкостные потоки в коллекторах-распределителях.
Каплеуловитель
Каплеуловитель (каплеотбойник) предназначен для улавливания из паров механически унесенных мелких капель жидкости – в зоне ввода сырья и с верха колонны на выходе паров. Выше ввода сырья каплеуловители устанавливают в колоннах, где недопустим занос тяжелой жидкости (вакуумные колонны). В этом случае жидкая фаза представляет собой концентрат асфальтосмолистых веществ, при заносе которых на нижние тарелки укрепляющей части ухудшается цвет нижнего бокового погона, повышается его вязкость, происходит закоксовывание тарелок. Монтаж каплеуловителя позволяет избежать этих недостатков [29].
Виды каплеуловителей и их характеристики приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Виды каплеуловителей и их характеристики
| Горизонтальные | Угловые | Сетчатые |
| Конструкция | ||
| Изготавливаются в виде пакета из уголков, между которыми остаются щели. В результате образуется лабиринт для прохода паров | Представляют собой многослойный пакет из стальной сетки чулочной вязки с большой удельной поверхностью | |
| Расположение (принцип установки) | ||
| Устанавливаются на горизонтальный или наклонный несущий каркас (рис. 4.7а). | Пакеты устанавливаются под углом 60 о и опираются на сборные желоба (рис. 4.7б) | Устанавливаются кольцевые пакеты вокруг отверстия для прохода паров, закрытые сверху глухими крышками (рис4.7в) |
| Принцип работы | ||
| Улавливание капель происходит за счет сил сцепления (прилипания) вязкой жидкости (капель) со стенками уголков и многократного поворота потока пара на 90–180о | Уловленная жидкость стекает через торцы пакетов в желоба, а пары пересекают этот поток под углом 90о или меньше. Из желобов жидкость по сточным трубам направляется на тарелку отгонной части | Пары пересекают пакет горизонтально, а уловленная жидкость стекает по ним вертикально на полотно тарелки и с него – в отгонную секцию |
| Характеристика работы | ||
| - большое гидравлическое сопротивление (1 – 2 кПа); - поток пара препятствует стоку капель и способствует закоксовыванию застаивающейся в пакете жидкости. | - малое гидравлическое сопротивление (0,3 – 0,4 кПа); - хороший сток жидкости исключает закоксовывание; - большая удельная поверхность. | |
| Эффективность работы | ||
| Улавливание до 70 – 80 % капель. | Улавливание до 99 % капель. |
Рис. 4.7. Устройства горизонтальных (а), угловых (б), сетчатых (в) каплеуловителей:
1 – корпус колонны; 2 – патрубки ввода парожидкостного сырья; 3 – каплеулавливающие сетчатые пакеты; 4 – переливные трубы; 5 – сливы уловленной жидкости; 6, 7 – нижние тарелки укрепляющей и верхние тарелки отгонной части колонн; 8 – опоры каплеуловителя; I – сырье; II – паровая фаза сырья; III – капли уловленной жидкости
Над верхней тарелкой колонн каплеуловители устанавливают там, где предъявляются повышенные требования к чистоте верхнего продукта. Каплеуловители также устанавливаются над каждой тарелкой, если контакт фаз происходит в струйном режиме с повышенным уносом капель жидкости на вышележащую тарелку (клапанные прямоточные и струйные тарелки). Обычно применяют прямоугольные полосы из просечно-вытяжного листа или перфорированные пластины, установленные под углом 60о (или вертикально) с зазором над полотном тарелки для свободного прохода жидкости. Уловленные капли стекают на полотно тарелки, подхватываются потоком пара, повторно смешиваются и т.д. [29].
Дата добавления: 2016-01-03; просмотров: 4213;