Приготовление спирто-паро-воздушной смеси

Из смесителя (поз.2) спирто-водная смесь непрерывно поступает в спиртоиспаритель (поз.3). Сюда же воздуходувками подается воздух, кислород которого идет на каталитическое окисление метанола в формальдегид.

Технологический воздух подается воздуходувками в общий коллектор D=600 мм. В зависимости от плановой нагрузки и активности катализатора расход воздуха устанавливается в пределах 500-6000 м³/час.

Спиртоиспаритель (поз.3) - вертикальный цилиндрический выпарной аппарат с выносной греющей камерой в виде кожухотрубного теплообменника и циркуляционной трубой. В верхней части теплообменника расположен барботер для воздуха.

Спирто-водная смесь поступает в верхнюю часть циркуляционной трубы спиртоиспарителя (поз.3). В верхнюю часть теплообменника через щелевой барботер поступает воздух.

Воздух, поступающий в спиртоиспарители агрегатов, барботируя через слой нагретой до определенной температуры спирто-водной смеси, насыщается парами метанола и воды с образованием спирто-паро-воздушной смеси. Давление в спиртоиспарителе должно быть не более 0,065 МПа (0,65 кгс/см²).

Содержание метанола в спиртоиспарителе должно быть 16-35%.

Более сильное разбавление смеси может привести к образованию взрывоопасной концентрации. Для каждой концентрации метанола, содержащейся в спирто-водной смеси, устанавливается определенная температура, которая поддерживается постоянной и должна быть в пределах 65-90^оС.

Нагрев спирто-водной смеси и поддержание необходимой температуры в спиртоиспарителе осуществляется водой, циркулирующей с помощью насосов типа НЦВ в системе:

- подконтактный холодильник - выравнивающий холодильник - теплообменник спиртоиспарителя.

В подконтактном холодильнике циркуляционная вода нагревается, охлаждая реакционные газы, в спиртоиспарителе - охлаждается, нагревая спирто-водо-воздушную смесь.

Регулировка температуры циркуляционной воды - теплоносителя, от которой зависит температура в спиртоиспарителе, а, следовательно, и концентрация метанола в спирто-паро-воздушной смеси, осуществляется или подачей острого пара в теплоноситель перед входом его в спиртоиспаритель, или подачей оборотной или речной воды в трубное пространство выравнивающего холодильника. Управление клапаном, установленным на линии подачи пара, осуществляется дистанционно со щита управления.

Прекращение циркуляции теплоносителя в системе приведет к резкому снижению температуры в спиртоиспарителе, прекратится испарение метанола, что приведет к резкому росту температуры в зоне контактирования и аварийной остановке агрегата. Поэтому на агрегате установлено по два насоса: один - рабочий, другой - резервный, которые между собой заблокированы. При снижении давления теплоносителя на работающем насосе ниже 0,14 МПа (14 кгс/см²) автоматически включается резервный насос. Максимально-допустимое давление в системе теплоносителя - 0,2 МПа (2 кгс/см²).

Для того, чтобы давление в системе теплоносителя было постоянным, предусмотрена подпитка этой системы деминерализованной водой в линию всаса насосов НЦВ и имеется расширительный бак.

При отсутствии дем.воды предусмотрена подпитка системы речной водой. Избыток теплоносителя из расширительного бака поступает в обратный коллектор оборотной воды или в промзагрязненную канализацию.

При нормальной работе агрегата пар образуется при охлаждении паровым конденсатом контактных газов в подконтактном холодильнике. Циркуляция конденсата осуществляется в системе насосами НЦК.

В подконтактном холодильнике происходит резкое охлаждение контактных газов, имеющих температуру до 700^оС,за счет испарения в межтрубном пространстве парового конденсата, поступающего в нижнюю часть подконтактного холодильника из паросборника.

При снижении давления на насосе НЦК менее 0,1 МПа автоматически включается резервный насос.

На агрегате образовавшаяся спирто-паро-воздушная смесь подается в трубное пространство двухходового теплообменника, где для ее перегрева используются контактные газы с температурой до 160^оС. Далее смесь подается в перегреватель (поз.4), который служит для перегрева спирто-паро-воздушной смеси до температуры 110-140^оС и представляющий собой вертикальный кожухотрубный одноходовой теплообменник, где для перегрева смеси используется пар, подаваемый в межтрубное пространство.

Пройдя перегреватель спирто-паро-воздушная смесь поступает в огнепреградитель (поз.5).

Огнепреградитель служит для предотвращения попадания открытого пламени из контактного аппарата в спиртоиспаритель. Огнепреградитель представляет собой сварной аппарат, состоящий из двух конических обечаек, заполненных кольцами Рашига, соединяющихся пакетом, заполненным промытым гравием крупностью 3-5 мм.

Сброс сконденсировавшегося продукта из огнепреградителя (поз.5) осуществляется в нижнюю часть спиртоиспарителя (поз.2).