РАЗДЕЛ 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ АБСОРБЦИОННО-ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК УЧАСТКА
ВТОРИЧНОЙ КОНДЕНСАЦИИ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ
2.1. Технологическое оформление участка вторичной конденсации
Циркуляционный газ из отделения синтеза с объемной долей аммиака не более 11 %
после первичной конденсации в аппаратах воздушного охлаждения и сепарации,
давлением 31,9 МПа после сжатия в циркуляционном компрессоре и температурой не
более 50 0С поступает на участок вторичной конденсации, схема которого
представлена на рис. 2.1. Газ подается сверху в конденсационную колонну 1,
проходит межтрубное пространство теплообменника, охлаждаясь газом, идущим по
трубкам, до температуры не более 20 0С [7]. Далее газ поступает в параллельно
включенные по циркуляционному газу испарители жидкого аммиака 2А и 2Б, где,
проходя по U-образным трубкам высокого давления, охлаждается до температуры не
выше -3 0С за счет аммиака, кипящего в межтрубном пространстве испарителей при
температуре не выше -10 0С. Газообразный аммиак из межтрубного пространства
испарителя 2А направляется в АХУ 3 и АХУ 4, где он сжижается и подается обратно
в испаритель. Газообразный аммиак из межтрубного пространства испарителя 2Б с
давлением 0,29 ё 0,19 МПа идет в аммиачную турбокомпрессорную холодильную
установку (АТК) сжижения аммиака 5, холодопроизводительность которой составляет
4,65 МВт, откуда жидкий аммиак поступает обратно в испаритель 2Б.
Из трубного пространства испарителей 2А и 2Б смесь охлажденного циркуляционного
газа и сконденсировавшегося аммиака поступает в сепарационную часть
конденсационной колонны 1, где происходит отделение жидкого аммиака от газа. В
сепарационной части конденсационной колонны свежая азотоводородная смесь
смешивается с циркуляционным газом, проходит
корзину с кольцами Рашига, где дополнительно сепарируется от капель жидкого
аммиака. Далее газовая смесь поднимается по трубкам теплообменника, охлаждая
циркуляционный газ, идущий в межтрубном пространстве, направляется через
выносной теплообменник в колонну синтеза.
Испаритель 2А включен в схему работы двух водоаммиачных
абсорбционно-холодильных установок АХУ (-10) общей проектной
холодопроизводительностью 6,28 МВт. Для получения холода заданной температуры,
исходя из параметров греющего источника и охлаждающей воды, в АХУ (-10) принята
схема непосредственного испарения. Схема АХУ (-10) представлена на рис. 2.2 и
работает следующим образом [7].
Образовавшиеся в испарителе 10 пары аммиака через газовый переохладитель
жидкого аммиака 5 поступают в абсорбер 6, где абсорбируются при давлении не
более 0,3 – 0,35 МПа слабым водоаммиачным раствором, поступающим из нижней
части генератора-ректификатора 1 через теплообменник растворов 8. Слабый
раствор с помощью перфорированного корыта распределяется по теплообменной
поверхности абсорбера, обеспечивая равномерную плотность орошения. Теплота
абсорбции отводится охлаждающей водой, проходящей по трубному пространству
абсорбера. Образовавшийся крепкий раствор с концентрацией не ниже 40 % вес. и
температурой не более 38 0С стекает в ресивер абсорбера 7, откуда насосом 9
через дефлегматор 2 и теплообменник растворов 8 подается в
генератор-ректификатор1.
В теплообменнике растворов 8 крепкий раствор нагревается до температуры не
более 48 0С за счет тепла слабого водоаммиачного раствора, движущегося из куба
генератора-ректификатора 1 в абсорбер 6. Горячий крепкий раствор распыляется
над насадкой из колец Рашига в ректификационной части генератора-ректификатора
1 и, стекая, несколько обогащает движущиеся навстречу пары аммиака.
Из ректификатора крепкий раствор попадает на закручивающиеся насадки и пленкой
стекает по внутренней поверхности теплообменных труб кипятильников
генератора-ректификатора 1. За счет тепла, подводимого в межтрубное
пространство кипятильников, происходит выпаривание аммиака и ослабление
крепкого раствора. Слабый раствор собирается в кубовой части
генератора-ректификатора 1, откуда поступает через теплообменник растворов 8 в
абсорбер 6.Выпаренный из крепкого раствора аммиак с некоторой примесью паров
воды проходит через насадку из колец Рашига, три колпачковые тарелки и
поступает в межтрубное пространство дефлегматора 2. На насадке пары частично
обогащаются аммиакам за счет обеднения крепкого водоаммиачного раствора. На
ректификационных тарелках происходит процесс ректификации флегмы, стекающей из
дефлегматора и паров, выходящих с насадки, благодаря чему происходит обогащение
паров аммиаком. В дефлегматоре 2 конденсируется большая часть водяного пара,
оставшегося в пароаммиачной смеси, образующаяся флегма стекает на
ректификационные тарелки. Теплота дефлегмации снимается крепким водоаммиачным
раствором, циркулирующим в трубном пространстве дефлегматора 2.
Очищенные пары аммиака из дефлегматора 2 с температурой не более 55 0С
поступают в конденсатор 3, представляющий собой аппарат воздушного охлаждения,
где конденсируются при давлении не более 1,72 МПа за счет отвода тепла
воздухом, нагнетаемым вентилятором. В летний период года для поддержания
давления конденсации в воздух, поступающий на конденсаторы, впрыскивается
обессоленная вода. Жидкий аммиак из конденсатора 3 стекает в ресивер 4. Из
ресивера 4 жидкий аммиак направляется в переохладитель 5, в котором охлаждается
за счет теплообмена с газообразным аммиаком, поступающим из испарителя 10.
В связи с недостаточной очисткой паров аммиака в ректификационной колонне и
дефлегматоре в испарительной системе происходит накапливание воды, что ухудшает
работу установки, поэтому пре
- Київ+380960830922