СОСУДЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
Сосуды являются основным конструктивным элементом аппаратов высокого давления, предназначенных для проведения химических и физико-химических процессов при давлении 1...250 МПа.
В соответствии с классификацией процессов химической технологии все аппараты условно можно разделить на четыре типа:
Емкости предназначены для сбора, хранения и раздачи жидких и газообразных продуктов под высоким давлением, разделения жидкой и газообразной фаз рабочих сред под действием сил тяжести, сил инерции (в том числе центробежных), фильтрования на сетках и других пористых материалах, либо для обработки давлением помещенных в них продуктов и изделий. Внутри емкостей высокого давления могут размещаться различные вспомогательные конструктивные элементы - трубы, отбойные экраны, сепарационные устройства, заверители, диффузоры и конфузоры, фильтрующие сетчатые пакеты и перфорированные стаканы, тарелки с насыпными насадками, перегородки, ложементы и др. (рис. 8.1.1).
Теплообменники предназначены для нагрева, охлаждения и конденсации различных рабочих сред, а также для проведения химических процессов. Теплообменники высокого давления обычно представляют собой кожу - хотрубные аппараты с прямыми (рис. 8.1.2)
Или U-образными трубками. Применяются также теплообменники змеевиковые, типа "труба в трубе" и др.
3. Колонны - массообменные аппараты, в которых происходит перенос одного или нескольких компонентов исходной продуктовой смеси из одной фазы в другую, т. е. абсорбция, ректификация, экстракция, адсорбция, растворение и сушка.
|
Г 1 1 |
||||
|
1 1 |
||||
|
245 |
01600 |
|||
|
I |
] |
^^ X/ |
||
|
Рис. 8.1.3. Колонна синтеза аммиака (р = 32 МПа, Т= 300 °С): 1 - выход газа; 2 - теплообменник: 3 - корпус; 4 - катализаторная коробка; 5 - выход газа; 6- натрубные выгрузки катализатора; 7 - люк загрузки катализатора |
|
2
|
|
Рис. 8.1.2. Теплообменник вьісокої о давления агрегата синтеза аммиака (трубное пространство - водородсодержащий газ с параметрами р - 32 МГІа, Т = 350 °С; межтрубное пространство - вода с параметрами р = 13 МПа, Т = = 330 °С): 1 - верхняя камера трубного пространства; 2 - вход газа; 3 - верхняя трубная решетка; 4 - выход воды; 5 - корпус межтрубного пространства; 6 - вход воды; 7 - нижняя трубная решетка; 8 - нижняя камера трубного пространства; 9- выход газа |
|
Рис. 8.1.5. Реактор производства полиэтилена с рабочим давлением 144 МПа |
Колонны высокого давления представляют собой вертикальные аппараты, в корпусах которых размещены опорные решетки, массо - обменные тарелки и насадки различных конструкций. Часто внутри колонны для защиты корпуса от коррозии или перегрева устанавливают защитный стакан из коррозионно-стойкого материала, покрытый снаружи теплоизоляцией, а для усиления защитного эффекта в зазор между корпусом и стенкой этого стакана подают нейтральную холодную рабочую среду, поступающую затем в реакционное пространство колонны (рис. 8.1.3).
|
Рис. 8.1.4. Автоклав для гидротермального синтеза кристаллов (р = 70 МПа; Т =400 °С) |
25 - 10358
4. Реакторы и автоклавы предназначены для проведения физических или химических процессов, в том числе с использованием катализаторов. Они представляют собой вертикальные аппараты, внутри корпусов которых размещены различные насадки, полки или корзины для катализатора, смесительные устройства, системы подачи реакционных сред и другие устройства.
На рис. 8.1.4. показан многослойный автоклав для гидротермального синтеза кристаллов под давлением 70 МПа.
Аппараты, работающие при давлении свыше 100 МПа, применяют в производстве полиэтилена высокого давления (рис. 8.1.5).
