ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные аппараты и эксплуатация отделений по схеме с жидкостным рециклом из "Производство мочевины" Колонна синтеза (рис. 39) предназначена для получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода под давлением до 200 ат и при температуре 180—190 °С. Колонна состоит из корпуса 1 высокого давления, крышки 11 и днища 7. Внутри корпуса помещены два вертикальных стакана 2 и 3, вставленные один в другой в перевернутом виде. Благодаря этому между корпусом и стаканами образуются кольцевые сечения, служащие для направления потока жидкого аммиака. [c.89] Свежий жидкий NHg поступает через нижний штуцер в кольцевое пространство между корпусом 1 и наружным стаканом 2 и поднимается вверх, затем попадает в кольцевое пространство между наружным стаканом 2 и внутренним стаканом 3 и стекает вниз, смешиваясь с возвратным аммиаком. Далее через отверстие во внутреннем сферическом днище 5 смесь поступает в реакционную зону, ограниченную внутренним стаканом 3 в эту зону через нижний штуцер непосредственно подается двуокись углерода. При таком прохождении свежего жидкого аммиака корпус колонны защищен от воздействия агрессивной реакционной смеси и высокой температуры. [c.89] Колонна дистилляции / ступени (рис. 40) предназначена для частичного разложения карбамата аммония и выделения из плава в газовую фазу свободного аммиака и продуктов разложения. Процесс проводится под давлением 16—18 ат и при температуре 110—120 °С. В цилиндрическом корпусе 5 колонны помещена насадка 6 из керамических колец (размерами 50x50x5 мм), уложенных правильными рядами. В верхней части колонны расположено сепарирующее устройство 2, которое предназначено для отделения брызг плава мочевины от газовой фазы, направляемой в колонну фракционирования. Ввод плава осуществляется через устройство 4, служащее для равномерного распределения плава по насадке. В нижней части колонны имеются два штуцера, через которые она с помощью циркуляционных труб 10 и 12 соединяется с кожухотрубным теплообменником 11. Пар подается в межтрубное пространство теплообменника, а по его трубкам циркулирует плав мочевины. [c.91] Стекая по насадке, плав мочевины нагревается поднимающимися вверх парами воды, аммиака и двуокиси углерода. При этом происходит разложение карбамата аммония и выделение из раствора NHg и СО-2. Подогретый плав подается в нижнюю часть колонны и по циркуляционной трубе 10 направляется в теплообменник. Нагреваясь в нем до 120 С, плав в виде парожидкостной смеси по циркуляционной трубе 12 снова поступает в нижнюю часть колонны. Здесь происходит отделение жидкости от продуктов разложения карбамата аммония (аммиака и двуокиси углерода) и паров воды. Газ поднимается вверх и уходит совместно с выделившимся свободным аммиаком через верхний штуцер в колонну фракционирования. Раствор мочевины выводится из колонны через нижний штуцер. Смена насадки осуществляется через люк 13. [c.91] Колонна дистилляции, так же как и колонна синтеза, подвергается коррозии. Внешним ее проявлением является окраска плава (в зависимости от степени коррозии) в розовый, красный или вишневый цвет. В случае проведения процесса при указанных умеренных температурах колонна дистилляции может быть выполнена из хромоникелевой стали, а трубчатка теплообменника—из молибденовой стали. Если дистилляция протекает при температуре не выше 115 °С, теплообменник отключается. Следует иметь в виду, что для максимального выделения свободного аммиака и более полного разложения карбамата аммония необходимо, чтобы температура в колонне составляла 160—165 °С. При высокой температуре сильно ускоряется коррозия материала, поэтому в данном случае следует все части колонны, соприкасающиеся с плавом, выполнять из молибденовой стали. [c.91] Обычно при вычислении диаметра колонны для минимального уноса брызг газовым потоком скорость газа принимается в пределах 0,2—0,3 м1сек. Высота колонны определяется, исходя из конструктивных соображений. [c.93] В верхней части колонны имеются штуцер для поступления плава из колонны дистилляции I ступени, штуцер для предохранительного клапана 17, штуцер для отвода газов дистилляции и сепарирующее устройство 2 с переливной трубой на первую верхнюю тарелку. Выше глухой тарелки расположен штуцер для перелива раствора мочевины в теплообменник 8 по трубе 9. Ниже глухой тарелки находится штуцер, предназначенный для входа парожидкостной смеси из теплообменника 8 по трубе 7 в нижнюю часть колонны. Здесь размещены штуцер для вывода раствора мочевины и штуцер для подвода под 3-ю нижнюю тарелку острого пара с целью полного выделения аммиака из раствора. В днище находится штуцер для слива раствора мочевины в случае остановки колонны на ремонт. Плав поступает в колонну дистилляции через закрепленное в люке распределительное устройство 16, что позволяет менять его без каких-либо затруднений. [c.95] В верхней части колонны происходят основное выделение свободного аммиака из плава мочевины, диссоциация карбамата аммония и отгонка продуктов разложения. Плав стекает по тарелкам, нагреваясь поднимающимися снизу парами воды, аммиака и двуокиси углерода. С глухой тарелки раствор мочевины перетекает в выносной кожухотрубный теплообменник 8 и проходит по его трубкам в межтрубное пространство поступает пар, вследствие чего раствор нагревается до ПО—120 °С. Из теплообменника парожидкостная смесь поступает в нижнюю часть колонны, где газовая фаза отделяется от раствора. [c.95] Далее газовая фаза через паровой патрубок в глухой тарелке поступает в верхнюю часть колонны и отдает часть тепла стекающему вниз плаву. [c.95] Все части колонны и теплообменника, соприкасающиеся с раствором, выполняются из хромоникелевой стали. При выборе размеров колонны ее диаметр рассчитывается, исходя из скорости газового потока, равной 0,45—0,55 м1сек. Высота колонны определяется количеством устанавливаемых тарелок и конструктивными размерами. Поверхность теплообменника рассчитывается по тепловому балансу процесса дистилляции. [c.95] Колонна фракционирования (рис. 42) служит для очистки газов дистилляции I ступени от СО., и паров воды. Процесс осуществляется под давлением 16—18 ат и при температуре 50—55 (сверху) и 60—80 С (внизу). [c.95] Колонна представляет собой вертикальный цилиндр, заполненный насадкой из колец (размерами 50x50x5 мм), уложенных правильными рядами. Условно колонна делится на две части верхнюю (а), орошаемую аммиачной водой и жидким аммиаком, и нижнюю (б), орошаемую жидким аммиаком. Через нижний боковой штуцер в колонну поступают из дистилляционной колонны I ступени газообразный NHg, двуокись углерода и пары воды. Поднимаясь вверх, СОа абсорбируется стекаюш,ей вниз аммиачной водой, образуя водный раствор аммонийных солей, который выводится из колонны через нижний штуцер. [c.97] Г1—вязкость жидкости, спз. [c.97] Обычно скорость газа в свободном сечении колонны составляет 0,6—0,8 м/сек. Плотность орошения колонны рекомендуется принимать 2,5—3 м -м -ч . [c.97] Конденсатор аммиака. Для конденсации аммиака, подаваемого из колонны фракционирования, применяется кожухотрубный конденсатор. В трубчатку аппарата сверху поступает аммиак, а в межтрубное—вода. Жидкий аммиак выводится из конденсатора через нижний штуцер отвод инертных газов может быть осуществлен при помощи нижнего и верхнего штуцеров. Опыт работы таких конденсаторов показал, что целесообразнее подавать в трубчатку воду, а в межтрубное пространство —газообразный аммиак. При этом облегчается очистка трубок от солей жесткости. [c.97] Абсорбционно-отпарная колонна (рис. 43) предназначена для разделения газов дистилляции на аммиак и двуокись углерода путем селективного поглощения СО 31%-ным раствором МЭА. В вертикальном цилиндрическом корпусе 5 колонны установлены тарелки 4. [c.97] С глухой тарелки 10 жидкость по штуцеру 8 поступает в промежуточный теплообменник (на рисунке не показан), где подогревается теплом регенерированного раствора, и по штуцеру 9 возвращается в отпарную часть колонны. В нижней части абсорбционной секции колонны расположен штуцер 6 для подачи газов дистилляции. В верхней части колонны установлен брызгоотде-литель 3 с переточной трубой на первую (сверху) тарелку. В крышке колонны имеется штуцер для манометра. Нижняя часть колонны соединена с вертикальным кожухотрубным кипятильником 19, предназначенным для нагревания раствора глухим паром. Снизу в отпарной части колонны помещены указатель уровня 14 и боковые штуцера для подачи парожидкостной смеси из кипятильника, для отвода раствора МЭА и для манометра. В днище колонны находится штуцер для раствора МЭА, поступающего в кипятильник. По всей высоте колонны установлены люки 17 для осмотра и ремонта тарелок. [c.98] Холодильник-конденсатор (рис. 44) предназначен для охлаждения и осушки газа, поступающего из абсорбционно-отпарной колонны, и представляет собой вертикальный кожухотрубный аппарат. Газообразный аммиак через штуцер в крышке аппарата поступает в трубчатку, а охлаждающая вода—в межтрубное пространство. [c.98] В нижней части аппарата имеется боковой штуцер для отвода газообразного NHg штуцер в днище служит для вывода раствора аммонийных солей. В верхней части корпуса трубчатки расположены боковые штуцера для удаления отходящей воды и воздуха. [c.98] Вернуться к основной статье