Вариант 7
.pdfВариант 7
Производство органических веществ из торфа
Вторая фаза производства
Фильтрат и промывная вода, представляющие собой водный раствор солей органических кислот, направляются в нейтрализатор 18 через штуцер в верхней части корпуса. Раствор солей нейтрализуется серной кислотой при постоянном перемешивании среды пропеллерной мешалкой. Разбавленная серная кислота из мерника 19 через штуцер в плоском днище сливается в нейтрализатор 18 через второй штуцер в верхней части корпуса до тех пор, пока рН не достигнет значения в интервале 1,5...2. Серная кислота добавляется в нейтрализатор постепенно, так как реакция взаимодействия с раствором сопровождается выделением углекислого газа. Большая единовременная загрузка кислоты может привести к сильному вспениванию массы и выбросу ее из аппарата 18. В результате реакции нейтрализации происходит образование нерастворимых в кислой среде высокомолекулярных кислот, которые отделяют от раствора на центрифуге 16. С этой целью жидкость из нейтрализатора 18 через штуцер в коническом днище сливают в барабан центрифуги. Фильтрат и промывную воду из центрифуги 16 насосом 15 подают в буферную емкость 20 через штуцер в верхней части корпуса. Промытый осадок (смесь высокомолекулярных кислот) выгружают из центрифуги в тару. Осадок является отходом для данного производства. Он может использоваться в качестве удобрения и направляется к потребителям или на склад.
Водный раствор кислот после фильтрации подвергается экстракции. Кислоты экстрагируют (извлекают) этилацетатом под вакуумом, создаваемым вакуум-насосом 21. Экстракционное отделение установки включает в себя следующие аппараты: экстрактор 23, выпарной аппарат 24,конденсатор этилацетата 26, конденсатор летучих кислот 27, испаритель 28.
Экстрактор 23 снабжен трехлопастной пропеллерной мешалкой. С выпарным аппаратом 25 экстрактор 23 сообщается посредством переливной трубы, на которой установлен смотровой фонарь 24. Переливная труба соединяется с экстрактором 23 через штуцер в верхней трети корпуса, а с выпарным аппаратом 25 - через штуцер, расположенный над пучком труб нагревательной камеры. Перед началом процесса экстрагирования из сборника 22 через штуцер в плоском днище в экстрактор 23 вводится под вакуумом этилацетат. Штуцер входа этилацетата расположен в плоской крышке экстрактора. Второй штуцер на крышке предназначен для подсоединения вакуум-насоса 21. Часть введенного этилацетата по переливной трубе стекает в выпарной аппарат 25. Затем из сборника 20 через штуцер в коническом днище насосом 29 в экстрактор 23 транспортируется раствор кислот, который вводится в экстрактор через штуцер в верхней части корпуса.
Этилацетат, имеющий меньшую плотность по сравнению с раствором, вытесняется в верхнюю часть аппарата 23, растворяя в себе кислоты. По переливной трубе этилацетат с растворенными в нем кислотами перетекает в трубы выпарного аппарата 25.
Греющий пар для обогрева кипятильных труб выпарного аппарата 25, по которым циркулирует растворитель с кислотами, подается в межтрубное пространство через штуцеры под верхней трубной решеткой. Образующийся конденсат отбирают через штуцер над нижней трубной решеткой и возвращают к парогенераторам.
Этилацетат, температура кипения которого ниже температуры кипения кислот, испаряется в трубах выпарного аппарата 25. Вторичный пар через штуцер в крышке удаляется в трубы наклонно-установленного конденсатора 26 через штуцер в крышке. Трубы конденсатора 26 охлаждаются холодной водой при температуре 15°С, подводимой в межтрубное пространство через штуцер корпуса под верхней трубной решеткой; нагретая вода отводится через штуцер корпуса над нижней трубной решеткой. Заполнение межтрубного пространства охлаждающей водой гарантируется гидрозатвором на выходном трубопроводе и разрывом потока жидкости за ним. В трубах конденсатора 26 пары этилацетата конденсируются. Образовавшийся конденсат через штуцер в днище стекает в экстрактор 23. Штуцер входа конденсата в экстрактор расположен в верхней части его корпуса. Свежий этилацетат в экстракторе 23 интенсивно перемешивается с раствором пропеллерной мешалкой и вновь участвует в извлечении кислот из раствора. Перетекая
по переливной трубе в выпарной аппарат 25, жидкость испаряется, и образующийся пар поступает в конденсатор 26.Таким образом, в экстракторе 23, выпарном аппарате 25 и конденсаторе 26 происходит постоянная циркуляция этилацетата, связанная с переносом кислот из водного раствора в экстракторе 23 в выпарной аппарат 25.
Процесс экстрагирования продолжается 3,5…4 часа под вакуумом 600 мм рт. ст. при температуре в аппарате 74… 78°С. Визуальное наблюдение за изменением цвета жидкости, проходящей через смотровой фонарь 24, помогает установить момент окончания процесса. К этому времени большая часть этилацетата, оставшегося в выпарном аппарате 25, испаряется и перегоняется в экстрактор 23. После завершения экстракции вода (после отстоя) с содержанием небольшого количества примесей из аппарата 23 через штуцер в коническом днище сливается в канализацию. Оставшийся в экстракторе 23 этилацетат снова используется в производстве.
Упаренный раствор, представляющий собой сырые кислоты, из выпарного аппарата 25 через штуцер в коническом днище стекает в испаритель 28 через штуцер вверху корпуса. Испаритель 28 представляет собой емкость, снабженную рубашкой, в которую через нижний штуцер подводится теплоноситель для подогрева продукта. Из накопленных в испарителе 28 органических сырых кислот отгоняют легколетучие. С этой целью температура в аппарате 28 повышается постепенно до тех пор, пока не начнется интенсивное парообразование. Пары из испарителя 28 через штуцер в крышке направляются во внутреннею трубу односекционного наклонно установленного теплообменного аппарата типа "труба в трубе", выполняющего функцию конденсатора 27. Конденсация протекает при охлаждении паров двигающейся противотоком к ним холодной водой в межтрубном пространстве при температуре на входе 20°С.
Охлаждение кислот проводится в холодильнике 32. Сконденсированные кислоты стекают из конденсатора 27 в змеевик холодильника 32 через штуцер в плоской крышке. Хладагентом среды служит вода, подводимая в аппарат 32 через нижний штуцер в цилиндрическом корпусе. Отвод воды из холодильника 32 производится через верхний штуцер корпуса. Охлажденные кислоты из змеевика холодильника 32 через штуцер в плоском днище сливаются в горизонтальный сборник 33.
Оставшиеся в испарителе 28 после отгона легкой фракции кислоты через штуцер в коническом днище направляются на охлаждение в холодильник 30 (конструкция и принцип действия холодильника 30 аналогичны аппарату 32 описываемой схемы). После охлаждения в аппарате 30 кислоты сливаются в горизонтальный сборник 31 через штуцер в корпусе.
Накопленные в сборниках 31 и 33 кислоты отправляются на переработку по назначению.
А л ь б о м
условных изображений технологического оборудования
2007
|
Ёмкости и фильтры |
|||
а |
б |
в |
|
г |
д |
е |
|
ж |
з |
и |
к |
|
л |
м |
а-ёмкость вертикальная; б-ёмкость с рубашкой; в-ёмкость |
||||
горизонтальная (сборники, приёмники, ёмкости промежуточные, |
||||
буферные и разделительные, бакинапорные, отстойники); г-мерник; |
||||
д-гидрозатвор с барботёром; е-бункер; ж-сепаратор низкого |
||||
давления; з,и-сепараторы высокого давления; к-фильтр коксовый; |
||||
л-фильтр вакуумный (нутч-фильтр); м-фильтрпресс. |
|
Аппараты теплообменные |
||
а |
б |
в |
г |
д |
е |
ж |
з |
а-аппарат типа "труба в трубе" односекционный; б-аппарат типа |
|||
"труба в трубе"двухсекционный; в,г-теплообменник со змеевиком |
|||
(холодильники, конденсаторы); д-аппарат теплообменный с |
|||
дросселированием потока (испаритель); е-аппарат теплообменный |
|||
кожухотрубный (холодильники, конденсаторы, дефлегматоры, |
|||
кипятильники); ж-куб перегонный с дефлегматором; |
|
||
з-аппарат выпарной. |
|
|
|
Аппараты колонные |
|
|
а |
б |
|
в |
г |
д |
е |
ж |
а,б,в-насадочные, г,д,е,ж-тарельчатые, |
|
||
а,г-абсорбционные (абсорберы), д-десорбционные (десорберы), |
|||
в,д,е,ж-ректификационные |
|
|
|
Реакторы и печи |
|
|
а |
б |
в |
г |
д |
е |
ж |
з |
а-реактор газлифтный; б-реактор газлифтный с рубашкой; |
|||
в-аппарат контактный с испарителем; г-аппарат контактный; |
|||
д-реактор с пропеллерной мешалкой; е-реактор с рамной |
|||
(якорной) мешалкой; ж-реактор со змеевиком; |
|
||
з-печь технологическая |
|
|
Центрифуга |
|
Насосы и трубопроводная арматура |
|
Насос |
Фильтр-влагоотделитель |
Насос центробежный |
Конденсатоотводчик |
|
|
Насос шестеренный |
Окно смотровое |
|
|
Насос водоструйный |
Воронка |
|
|
Насос пароструйный |
Воздухозаборник |
Компрессор |
Клапан дроссельный |
Газодувка (вентилятор) |
Клапан редукционный |
|
|
Вакуум-насос |
Клапан обратный |
|
|
Фильтр |
|
Влаго (масло)отделитель |
|