Теплотехника - Чечеткин А.В.
Скачать (прямая ссылка):
Аналогичную схему имеет абсорбционная машина мощностью 2,9 МВт для охлаждения межступенчатого компрессора синтез-газа; отличие состоит в том, что в оба теплообменника парогенератора
328
ректификатора поступает только один теплоноситель — конвертированный газ.
В настоящее время в химической технологии осуществляется энерготехнологическое комбинирование, при котором АХУ встраивается в основной агрегат, выполняя роль утилизатора теплоты химического производства и являясь его неотъемлемой частью.
§ 7.12. ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ КОМБИНИРОВАНИЕ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
В установках утилизации ВЭР вырабатываются: водяной пар, горячая вода, электроэнергия, высокотемпературные теплоносители (ВОТ, соляные и др.), охлажденная вода, горячий воздух, механическая энергия для непосредственного привода машин. В зависимости от роли ВЭР в основном технологическом процессе, в котором они образуются, установки могут быть энерготехнологическими и утилизационными. К энерготехнологическим относятся установки, без которых не может протекать основной технологический процесс или режим претерпевает существенные изменения при выходе их из строя. К ним относятся системы принудительного охлаждения технологических агрегатов, охлаждающий теплоноситель которых, как, например ВОТ, используется в других процессах, утилизационные газовые турбины, а также котлы-утилизаторы для охлаждения продукционных потоков. К утилизационным относятся установки, без которых основной технологический процесс может протекать. К ним относятся котлы-утилизаторы запечных дымовых газов, утилизационные холодильные установки (АХУ и пароэжекторные) и расширительные машины, заменяющие процессы дросселирования промежуточных или основных продуктов, тепло- и парогенераторы для сжигания отходов химических производств.
Энерготехнологическое комбинирование в химической технологии осуществляют как в ЭХТС, так и в установках утилизации ВЭР. В § 7.11 было рассмотрено энерготехнологическое комбинирование в установке утилизации ВЭР в целях получения холода. Ниже рассматриваются другие примеры энерготехнологического комбинирования.
На рис. 7.10 изображен энерготехнологический агрегат СЭТА-Ц-100-1, предназначенный для получения серной кислоты из элементарной.серы или сероводорода, при этом для получения водяного пара используется теплота сгорания серы. Это однобарабанный водотрубный котел с естественной циркуляцией, он работает под наддувом в закрытых помещениях. Корпус агрегата — цельносварной цилиндрический вертикальный с горизонтальной циклонной топкой 1, из которой продукты сгорания серы поступают в радиационную камеру 2. Весь агрегат обшит листовой сталью; между обшивкой котла и циклоном циркулирует воздух, поступающий на горение серы.
На рис. 7.11 представлена схема установки для сжигания сточных вод и кубовых остатков изопренового производства. Токсичные отходы обезвреживаются в циклонном реакторе 1 за счет их сжигания при температуре 1000 °С, при которой происходит полное выгорание органических веществ и выпаривание воды, а минеральные соли расплав
329
11510
11780
Рис. 7.10. Энерготехнологический агрегат СЭТА-Ц-100-1
ляются и в виде расплава выводятся из циклонного реактора через летку 7. Для поддерживания нужной температуры в реакторе используется природный газ. Из реактора газы поступают в котел-утилизатор 2, где за счет их охлаждения вырабатывается технологический водяной пар. Из котла-утилизатора охлажденные газы поступают в струйио-пенный пылеулавливатель 3 для очистки от содержащихся в них солей, а далее с помощью дымососа, через дымовую трубу, выбрасываются в атмосферу. Токсичные отходы перед подачей в циклонный реактор перемешиваются в аппарате 4 и с помощью насоса 5 проталкиваются через фильтры тонкой очистки б в циклонный реактор. Построенная по этой схеме на Волжском заводе «СК» установка сжигает 17,8 т/ч сточных вод и 2,5 т/ч кубовых остатков, при этом паропроизводи-тельность установки составляет 47,6 т/ч (с учетом расхода природного газа).
На рис. 7.12 изображена схема ЭХТС производства слабой азотной кислоты под давлением 0,716 МПа. Жидкий аммиак поступает в испаритель аммиака 4, где он испаряется за счет теплоты охлаждения воды (при этом получается побочный продукт — охлажденная вода). Образующийся газообразный аммиак далее поступает в перегреватель 6
330
Пар на
КуШые I Топливный производство риттельит остатки \ , газ
*Газ к Шмииосу
•3
Стойкая Ваёа
Рас. 7.11. Схема утилизационной установки
Кдостовые газы
« —. Водяной
ЇМ/
\ Воздух
-ні—III
Природный
Г
1
Постовые газы 11_п—11—ц_||_ц__||.
і—і—Іг-Д Г ^дД! ___,
В
Lj.ii—n_ii_-qy.li-.
4-І 26
3
Г
12
1
'А ! А 1|
чімп-3"
Водяной пар -<-|
«_3
ІЙ ^_.
I 1 її и
Рис. 7.12. Схема ЭХТС производства слабой азотной кислоты
и оттуда в смеситель 7. Атмосферный воздух через аппарат очистки 1 поступает в турбокомпрессор 2а, где он сжимается до давления 0,716 МПа, после чего поступает в подогреватель воздуха 5 и далее в смеситель 7. Здесь происходит смешение газообразного аммиака с воздухом, после чего аммиачно-воздушная смесь, пройдя паронитовый фильтр 8, поступает в реактор окисления аммиака 9. Теплота образования нитрозных газов используется в котле-утилизаторе КУН-22/13 (поз. 10) для выработки водяного пара. Из котла-утилизатора нитроз-ные газы, пройдя окислитель 11, последовательно охлаждаются в воздухоподогревателе 5 и водяном холодильнике 12, после чего поступают в абсорбционную колонну 13. Из низа колонны отводится готовая продукция - слабая азотная кислота, а сверху — «хвостовые» газы. Последние, пройдя сепаратор 14 и реактор каталитической очистки 3 (являющийся одновременно «камерой сгорания» газовой турбины), поступают в газовую турбину 26. Расширяясь в ней от давления 0,7 МПа до атмосферного, «хвостовые» газы передают свою энергию избыточного давления сжимаемому в турбокомпрессоре 2а воздуху. Отработавшие в турбине «хвостовые» газы поступают на утилизацию своей физической теплоты в котел-утилизатор КУГ-66 (поз. 15), после чего выбрасываются в атмосферу.
