ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные мероприятия по защите установок от взрывов из "Получение кислорода Издание 5 1972" Известно несколько способов защиты воздухоразделительных аппаратов от накопления в них ацетилена. Наиболее распространен способ, основанный на адсорбции ацетилена силикагелем из растворов ацетилен — жидкий воздух и ацетилен — жидкий кислород (авторы И. П. Ишкин и П. 3. Бурбо). [c.698] Адсорбция ацетилена силикагелем из кубовой жидкости. Сущность этого метода заключается в том, что жидкий обогащенный воздух (кубовая жидкость) пропускается через силикагель марок КСК и кем, загруженный в адсорберы (конструкция адсорберов описана в гл. 8). Полная очистка воздуха достигается при содержании в нем ацетилена не более 0,25 см 1м . Ацетиленоемкость силикагеля указанных марок примерно одинакова и составляет 2,2 см на 1 дм адсорбента (при содержании ацетилена в воздухе не выше 0,1 см /м ). Силикагель КСМ более прочен, чем силикагель КСК, поэтому он и применяется в ацетиленовых адсорберах. Эффективность силикагеля как адсорбента сильно зависит от состояния его поверхности и может значительно уменьшаться при загрязнении твердой двуокисью углерода, а также присутствия органических примесей (масла и его погонов) в очищаемой жидкости. [c.698] Недостатком этого способа является то, что адсорбер, установленный на потоке кубовой жидкости, предохраняет только верхнюю колонну и конденсатор, а нижняя колонна и испаритель не защищены от выделения в них ацетилена из раствора это в ряде случаев приводило к взрывам в указанных частях аппарата. Адсорбер, в котором собирается ацетилен, расположен в блоке разделения и при определенных условиях (высокой концентрации ацетилена, неправильной эксплуатации и пр.) сам подвержен опасности взрыва, что и имело место на практике. Другим недостатком этого способа является возможность проскока ацетилена при слишком высокой концентрации его в воздухе или плохом качестве адсорбента. Тем не менее данный способ является достаточно простым и широко применяется в практике. Практически установлено, что адсорберы на линии кубовой жидкости обеспечивают поглощение 90— 95% ацетилена, содержащегося в перерабатываемом воздухе, а также 50—60% других углеводородов с четырьмя и более атомами углерода. [c.699] Адсорбция ацетилена силикагелем в жидкой фазе применяется также в циркуляционном контуре очистки жидкого кислорода. При этом жидкий кислород отбирается из конденсатора, направляется в адсорбер (обычно ставят два переключаемых адсорбера) и после очистки от углеводородов вновь возвращается в конденсатор с помощью насоса или парлифта. Эффективность очистки повышается с уменьшением количества жидкости, выводимой из конденсатора. [c.699] Адсорбция ацетилена силикагелем из воздуха в газовой фазе при низких температурах. Способ был разработан и испытан в 1938 г. К. А. Лобашовым и Е. М. Спектор применительно к установкам высокого давления. Очистка от ацетилена проводилась при минус 119—минус 126 °С и давлении 52—70 кгс см . В последующем способ очистки в газовой фазе нашел применение (при более низких давлениях и соответствующих им температурах) в газовых силикагелевых адсорберах. Его применяют также в установках низкого давления для очистки прямого и петлевого потоков воздуха после регенераторов. Преимуществом данного способа по сравнению с адсорбцией ацетилена из жидкого воздуха (на потоке кубовой жидкости) является то, что в данном случае весь воздух очищается от ацетилена и обеспечивается защита всех основных аппаратов блока разделения. Размеры адсорберов установок различных типов даны в гл. 8. [c.699] Очистка воздуха от ацетилена цеолитами. Способ применяется в установках с комплексной очисткой и осушкой воздуха цеолитами при положительных температурах от 5 до 8°С. Цеолиты хорошо улавливают ацетилен и другие углеводороды из перерабатываемого воздуха (см. гл. 7). [c.699] Сущность способа (предложен проф. В. А. Ройтером) состоит в каталитическом окислении содержащегося в сжатом воздухе ацетилена и других углеводородов при 170—180°С. Катализатором служит марганцовая руда с нанесенным на нее серебром (0,8% от массы катализатора). Воздух из компрессора 1 (рис. 14.2) под избыточным давлением 200—220 кгс/см проходит блок осушки 3 и поступает в межтрубное пространство теплообменника аппарата каталитической очистки, где нагревается теплом воздуха, выходящего из аппарата. [c.700] После теплообменника воздух поступает в трубчатый электроподогреватель, нагревается до температуры 170—180 °С и проходит через катализатор, где ацетилен и другие углеводороды полностью окисляются. Очищенный воздух поступает в трубное пространство теплообменника аппарата каталитической очистки, охлаждается поступающим в него воздухом и затем направляется в теплообменник блока разделения воздуха 5. [c.700] Теплообменник 7 аппарата очистки (рис. 14.3)—поперечновитой из медных труб 10X1 мм наружный диаметр намотки 320 мм, высота намотки 1730 мм. Высота слоя катализатора 1300 мм, объем 115 дм . Мощность электроподогревателя 20,4 кет. Вес аппарата х изоляцией 4500 кгс. [c.700] Способ каталитической очистки длительно проверялся на нескольких действующих установках и оказался вполне надежным взрывобезопасность воздухоразделительного аппарата с каталитической очисткой обеспечивается даже при высоком содержании ацетилена в воздухе (до 10 см /м ). Целесообразно производить очистку таким методом в установках высокого и среднего давления. [c.700] Проводится опробование данного способа также на установках низкого давления. Наиболее вероятные области применения способа каталитической очистки воздуха от углеводородов — это мелкие и средние установки, работающие в районах с высокой загрязненностью воздуха взрывоопасными примесями. [c.701] При этом имеется опасность уноса углеводородов с насадки регенераторов в воздухоразделительный аппарат (где они могут накапливаться) прямым потоком воздуха при нарушении температурного режима работы регенераторов и отеплении насадки. Сушест-вует также опасность смыва углеводородов с переохлажденной насадки при конденсации воздуха в регенераторах. Поэтому поддержанию постоянства теплового режима регенераторов должно уделяться самое серьезное внимание (см. разд. 14.4). [c.702] Общие указания и контроль. Для предупреждения взрывов в воздухоразделительных аппаратах вследствие накопления в них взрывоопасных примесей руководствуются следующими основными положениями . [c.702] Забор воздуха необходимо производить там, где содержание вредных примесей при любом направлении ветра не превышает пределов, указанных в табл. 4.1. Содержание вредных примесей в воздухе в месте его забора определяют в случаях, когда выбросы примесей находятся ближе 2 км от места забора. [c.702] Блоки разделения воздуха должны быть оснащены жидкостными адсорберами для ацетилена, установленными на потоке кубовой жидкости между колоннами высокого и низкого давления. Эксплуатация блоков без адсорберов запрещается. Жидкостные адсорберы можно не устанавливать только в блоках установок, работающих при комплексной очистке и осушке всего потока воздуха цеолитами, а также в блоках с низкотемпературными газовыми адсорберами на всем потоке перерабатываемого воздуха. [c.702] Удаление из аппаратов взрывоопасных примесей должно обеспечиваться проточностью всех конденсаторов-испарителей, в которых происходит испарение жидкого кислорода и обогащенной кислородом жидкости. Жидкость следует отводить в таком количестве, чтобы исключить возможность накопления примесей в аппарате до взрывоопасных концентраций. [c.702] При пуске блока разделения воздуха после отогрева процесс должен вестись так, чтобы вся накапливаемая в аппарате жидкость сначала поступала в сборник нижней колонны, а в верхнюю колонну жидкость подавалась бы только через адсорбер. Первые порции жидкости (не менее 5 см, по указателю уровня) из куба нижней колонны, конденсаторов, сборников жидкости верхних колонн, конденсаторов аргонных и криптоновых колонн должны сливаться. [c.703] Особое внимание должно быть уделено организации систематического контроля за содержанием взрывоопасных примесей в технологических потоках блока разделения. Периодичность анализов указана в табл. 14.1. [c.703] В период подготовки адсорберов к переключению, вызванному появлением ацетилена в жидком кислороде, определение содержания С2Н2 производят через каждые 2 ч. [c.703] При обнаружении в анализируемых потоках взрывоопасных примесей следует руководствоваться указаниями, данными в табл. 14.2. [c.703] Вернуться к основной статье