|
|
|
Главная --> Справочник терминов Вертикальных аппаратах Наибольшее распространение получили два типа промышленных установок производства полиэтилена ВД, различающихся конструкцией реактора для полимеризации этилена. Реакторы представляют собой либо трубчатые аппараты змеевикового типа, либо вертикальные цилиндрические аппараты с перемешивающим устройством. Реакторы с перемешивающим устройством более производительны, что обусловливается как конструкцией реактора, позволяющей вводить этилен и инициатор по зонам, так и возможностью применения более эффективных перекисных инициаторов (перекись ди-грег-бути-ла, перекись лауроила и др.). Однако трубчатые реакторы более просты по конструкции и в эксплуатации. Форполимеризаторы представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты, снабженные рубашкой, мешалкой и холодильниками 7 и 9. Конструкции шахтных реакторов принципиально одинаковы. Они представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты, в верхней части которых установлены газокислородные смесители. Шахта аппарата заполнена слоем катализатора, на который поступает гомогенная газо-паро-кислородная смесь. Вследствие высокой температуры процесса (до.-. ПОО°С), давлении до 4,0 МПа и взрывоопасное™ реакционной смеси к конструкции конверторов предъявляются высокие требования в отношении надежности в работе и техники безопасноти. Вертикальные цилиндрические редукторы имеют планетарную передачу. Шестерня одноступенчатых редукторов, установленная на валу электродвигателя, выполняет функцию солнечной шестерни. В двухступенчатых вертикальных редукторах установлена допол• нительная пара цилиндрических зубчатых шестерен, при этом шестерня, установленная на валу электродвигателя, является первой ступенью цилиндрической передачи редуктора, а планетарная передача второй ступенью. Стальные хранилища выполняются в виде горизонтальных или вертикальных цилиндрических, реже прямоугольных резервуаров. Горизонтальные и вертикальные цилиндрические резервуары снабжаются сферическими или плоскими днищами в зависимости от способа эвакуации жидкости из хранилищ. Для работы без давления служат резервуары с плоскими днищами, для эвакуации жидкости при помощи сжатого воздуха или вакуума применяются цилиндрические резервуары с выпуклыми или И е и т р а л н '•• ,• т о р ы л е р и о д и ч е с к о г о деист-в и я представляет собой вертикальные цилиндрические котлы, снабженные меи'с.лками. Нейтрализуемая сульфомасса имеет кислую реакцию и по;чот содержать бисульфит натрия. Поэтому материал аппарата до/ жен бы"ь стойким к действию разбавленной серной кислоты н бн^льфита натрия. Таким материалом может служить сталь, фу';еро1*аЕнэ>- кислотоупорной (диабазовой) плиткой. Стерилизованная и охлажденная среда поступает в ферментаторы 13 — вертикальные цилиндрические сосуды с лучевыми аэраторами или с дву-хъярусными турбинными мешалками и барботе-ром для подвода воздуха. В качестве конденсатосборников применяются горизонтальные и вертикальные цилиндрические и прямоугольные баки. Вертикальные цилиндрические и прямоугольные баки по МВН 723-64, 724-64 и 718-64—721-64 рассчитаны для конденсата с температурой до 100°С и не допускают наличия в них избыточного давления. Эти баки под-Таблица 11 Вертикальные цилиндрические баки (МВН 723-64 и 724-64) Используемые в настоящее время реакторы представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты со съемной верхней крышкой, изготовленные из легированной стали. Снаружи реактор покрыт слоем изоляции толщиной 20 см. Внутри аппарата концентрически расположены две трубы. В нижней части центральной всасывающей трубы смонтирована мешалка. Центральная труба и реактор снабжены рубашками для охлаждения жидким этиленом. При другом конструктивном решении в реакторе помещена только одна центральная всасывающая труба с вмонтированной мешалкой, а по периферии расположено большое число трубок меньшего диаметра. В реакторе такой конструкции хладагент подается в межтрубное пространство. Для подачи катализаторного раствора и шихты в нижней части реактора устанавливаются подвижные сопла. Вверху реактора установлена переточная труба, через которую выводится взвесь полимера. Расположение выводной трубы обеспечивает полное заполнение реактора жидкостью. Адсорберы для очистки газа от сероводорода и осушки от влаги представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты, изготовленные из высококачественных сталей, так как давление в этих аппаратах достигает 7,5 МПа, а температура -350°С. Внутренние устройства аппарата - верхняя и нижняя решетки. Нижняя решетка покрыта сеткой, препятствующей уносу адсорбента. Газ входит в аппарат через верхний штуцер и выходит через нижний. Адсорбер работает по циклическому графику: адсорбция, разогрев до 350°С, регенерация, охлаждение до 45°С и повторение цикла через 6...S ч. Для хранения этих продуктов, как правило, строят вертикальные, цилиндрические резервуары вместимостью 50... 10 тыс. м3. Перемещение тяжелой фазы относительно вязкой среды сопровождается возникновением сил вязкостного сопротивления и замедлением процесса седиментации. После входа в аппарат газа движение постепенно переходит от неравномерного к равномерному. Длительность этого перехода называется временем релаксации. Для обеспечения перехода от неравномерного движения к равномерному в гравитационных сепараторах (и ступенях сепарации) предусматривают зону выравнивания потока. По данным Гипрокаучука, в вертикальных аппаратах высота этой зоны рекомендуется не менее Я0 = 0,6 м, в горизонтальных — длина зоны осаждения принимается не менее L0 = 3 м. Для регулирования уровня в сепараторах при рабочем давлении выше 8,8 кгс/см2 рекомендуется применять автоматически действующие клапаны. Во многих случаях этот вид контроля очень гибок и прост в настройке и обслуживании. Поплавковые автоматически действующие регуляторы особенно хорошо работают в вертикальных аппаратах нплоть до давления 70 кгс/см2. Такая система контроля уровня в сепараторах является «стандартной» на протяжении многих лет, так как регуляторы этого типа механически прочны, просты и надежно работают на «сыром» газе, отбираемом с верха сепаратора. Этот газ содержит капли жидкости, уносимой из сепаратора, поэтому на входе г а на в регулятор рекомендуется устанавливать каплсотбойник. Если в сепараторе давление газа очень высокое, при дросселировании его до давления системы контроля температура газа будет понижаться, что возможно приведет к конденсации паровой влаги и образованию гидратов или замерзанию обвязки, особенно в холодную погоду. Для борьбы с этим явлением применяются различные способы, в том числе прокладка нагревательных спутников с теплым отсе-парировашшм газом, использование колонок с осушителем, нагрев дросселируемого газа в подогревателях и изоляция змеевиков. Пример отбора газа для питания систем контроля показан на рис. 190. Нитрация целлюлозы производится при 30—• 35 °С в нитраторах— вертикальных аппаратах овального сечения с коническим днищем и двумя лопастными мешалками. Продолжительность нитрации 20—30 мин. Модуль ванны 1 : 30—1 :35. Перемещение тяжелой фазы относительно вязкой среды сопровождается возникновением сил вязкостного сопротивления и замедлением процесса седиментации. После входа в аппарат газа движение постепенно переходит от неравномерного к равномерному. Длительность этого перехода называется временем релаксации. Для обеспечения перехода от неравномерного движения к равномерному в гравитационных сепараторах (и ступенях сепарации) предусматривают зону выравнивания потока. По данным Гипрокаучука, в вертикальных аппаратах высота этой зоны рекомендуется не менее Я0 = 0,6 м, в горизонтальных -- длина зоны осаждения принимается не менее L0 = 3 м. Известно предложение [28] проводить переэтерификацию в четырех последовательно установленных отдельных аппаратах. Но вёе снабжаемые мешалками аппараты более сложны и дороги в эксплуатации, чем колонны или Другие проточные реакторы с переливами. Еще более сложными являются аппараты фирмы «Вернер — Пфлайдер» [29], предложившей двухшнековые смесители для приготовления пасты диметилтерефталата и этиленгликоля и проведение переэтерификации в проточном автоклаве с мешалкой и затем — в горизонтальном реакторе со шнековой мешалкой. Но схема последней фирмы, по-видимому, позволяет значительно интенсифицировать процесс. Процесс отгонки избыточного этиленгликоля может быть осуществлен под вакуумом в простых проточных выпарных аппаратах с большой поверхностью нагрева, а предварительная поликонденсация — в горизонтальных реакторах с мешалками [25, 26, 28—30] или в вертикальных аппаратах [16, 31, 32]. Пример аппарата последнего типа, разработанного фирмой «Виккерс-Циммер» [32], приведен на рис. 6.19. мешки, например в вертикальных аппаратах) совмещение частичной в них не происходит уноса жидкости, как в вертикальных аппаратах. Кроме того, в горизонтальных колоннах можно вести вакуумную ректификацию с чрезвычайно незначительными перепадами давления, так как необходимость в повышенном давлении для осуществления массообмена отпадает. Горизонтальные экстракторы. В отличие от вертикальных эти экстракторы обеспечивают хороший контакт сырья с растворителем на протяжении всего процесса экстракции благодаря перемешиванию; клеточный сок выделяется главным образом при отжиме отходов на выходе их из экстрактора в количестве, значительно меньшем, чем в вертикальных аппаратах. При этом молекулярная масса увеличивается на 30—40%, а'продолжительность реакции поликонденсации может быть сокращена до 1 ч. Твердофазную поликонденсацию ПЭТ проводят во вращающихся (типа «пьяной бочки») или стационарно установленных (с интенсивным перемешиванием гранулята мешалкой или инертным газом) аппаратах, при температурах, близких к рекристаллизации полимера (200—240 °С) в течение 6—10 ч. При использовании вращающихся горизонтальных аппаратов процесс обычно проводят при глубоком вакууме; в стационарно установленных вертикальных аппаратах чаще применяют гранулят в «кипящем» слое с помощью нагретого до заданной температуры азота. Скорость твердофазной поликонденсации зависит от температуры продолжитель- Горизонтальные экстракторы. В отличие от вертикальных эти экстракторы обеспечивают хороший контакт сырья с растворителем на протяжении всего процесса экстракции благодаря перемешиванию; клеточный сок выделяется главным образом при отжиме отходов на выходе их из экстрактора в количестве, значительно меньшем, чем в вертикальных аппаратах. При этом молекулярная масса увеличивается на 30—40%, а-продолжительность реакции поликонденсации может быть сокращен? до 1 ч. Твердофазную поликонденсацию ПЭТ проводят во вращающихся (типа «пьяной бочки») или стационарно установленньи (с интенсивным перемешиванием гранулята мешалкой или инертным газом) аппаратах, при температурах, близких к рекристаллизации полимера (200—240 °С) в течение 6—10 ч. При использовани* вращающихся горизонтальных аппаратов процесс обычно проводяп при глубоком вакууме; в стационарно установленных вертикальных аппаратах чаще применяют гранулят в «кипящем» слое с помощью нагретого до заданной температуры азота. Скорость твердофазной поликонденсации зависит от температуры продолжитель-  Воспользовавшись уравнением Восстанавливает ароматические Восстанавливают водородом Восстановления активности Восстановления алюмогидридом Восстановления исходного Восстановления некоторых Вычисленным количеством Восстановления определяется |
- |
Навигация