Способ работы устройства для закалки синтез-газа

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 01 J 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЪИБЛИм .м А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОЫУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3751276/23-26 (22) 30.05.84 (46) 15.07.86.Бюл. Ф 26 (71) Научно-производственное объединение "Техэнергохимпром" (72) А.Я,Сявриков, В.Я.Круглянский и И.Т.Скицкий (53) 66.023 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 805508, кл. В 01 J 8/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 780274, кл. В .01 J"8/00, 1979. (54) (57) СПОСОБ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА

ДЛЯ ЗАКАЛКИ СИНТЕЗ-ГАЗА путем пропускаиия газа по трубам, расположенЛК 1243802 А1 ным в корпусе и снабженным на выходе кожухом, сообщающимся с полостью корпуса, подачи охлаждающей воды в кожух и последующего ее от- вода совместно с образовавшимся паром из корпуса, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения экономичности путем стабилизации температуры газа при работе на режимах, отличных от номинального, часть охлаждающей воды подают непосредственно в корпус, минуя кожух, и при этом соотношение расходов потоков воды осуществляют по импульсу температуры газа на выходе устройства.

1243802

Одна часть воды (основная) из коллектора 15 питательным насосом

16 по трубопроводу 13 .через патрубок 9 подается в кожух ?, проходит по нему и через окно 8 попадает .в полость корпуса 1. Другую часть воды по трубопроводу 14 подают через патрубок 10, минуя кожух 7, н корпус 1, где она, смешиваясь с находящейся в нем водой, нагревается до температуры насыщения. Образовавшийся в результате нагрева воды

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для закалки синтетических продуктов, например, н производстве аммиака и метанола. 5

Цель изобретения — повышение экономичности за счет стабилизации температуры газа на режимах отличных от номинального.

На чертеже изображено устройство !0 для закалки синтез-газа, осуществляющее предложенный способ.

Устройство для закалки синтеэгаза содержит корпус 1, в котором размещены трубы 2 теплообменной по- !5 верхности с входным и выходным коллекторами 3 и 4, снабженными соответственно патрубками 5 и 6 подвода и отвода газа. Выходная часть труб

2 заключена н кожух 7, сообщающийся 20 окном 8 с полостью корпуса 1. Кожух

7 снабжен патрубком подвода охлаждающей воды, а корпус 1 — патрубками

10, 11 и 12 соответственно подвода охлаждающей воды, отвода па 25 роводяной смеси и подвода циркуляционной воды. Патрубки 9 и 10 подвода воды подключены трубоп;роводами 13 и 14 к коллектору 15 питательного насоса 16, снабженного регулирующим органом 17. Трубопровод !4 снабжен регулирующим органом 18, исполнительный механизм 19 которого подключен импульсной линией 20 к датчику 21 замера

35 температуры газа на выходе из корпуса 1, Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Синтез-гаэ через патрубок 5 поступает во входной коллектор 3, проходит по трубам 2, н результате чего происходит его закалка, и через коллектор 4 и патрубок 6 отводится из устройства на дальнейшую переработку. пар совместно с циркулирующей водой. отводится в сепаратор (не показан), где пар отделяется от воды, которая через патрубок 12 возвращается вновь в корпус. Циркуляционная вода образу" ет контур естественной циркуляции.

Общий расход воды, поступающей от насоса 16, регулируется в зависимости от ко.личества вырабатываемого нара регулирующим органом 17, По уровню воды в сепараторе при изменении режима (расход или температура синтез-газа) происходит изменение температуры газа на выходе из устройст|эа. При этом от датчика 2! температуры поступает от импульсной линии ?О командный сигнал к исполнительному механизму 19 регулирующего органа 18, который изменяет соотношение расходов воды, поступающей в корпус 1 и кожух 7. Изменение расхода воды, поступающей в корпус 1, приводит к изменению температурного напора (4t) между синтезгазом и водой в кожухе 7 и, следовательно, к изменению тепла, воспринятому водой от труб 2, заключенных в кожух 7, что обеспечивает поддержание температуры газа на заданном уровне °

Пример 1. В устройство для закалки газа поступает 140000 нмэ/ч синтез-газа при 400 С и давлении

329 кгс/см . Пройдя трубы 2, гаэ выходит из корпуса 1 с температурой

195 С и направляется на дальнейшую переработку.

Охлаждающая вода с температурои

?5 С и давлением 40 кгс/см и в количестве. 36 т/ч, что соответствует тепловому балансу, из коллектора

15 насосом 16 поступает по трубопроводам 13 и 14 через патрубки 9 и 10 соответственно н кожух 7 и корпус 1. В кожух 7 поступает 30 т/ч воды, а в корпус 1 — 6 т/ч, что соответствует соотношению 5:1 (данный режим соответствует номинальной работе устройства) . Поток ноды, поступивший э кожух, проходит в межтрубном пространстве, нагревается до температуры насыщения, равной

250 С и через окно 8 выходит н полость корпуса 1, где смешивается с водой, находящейся н этой полости.

Второй поток воды, поступающий непосредственно н корпус 1, смешивается с водой, выходящей из окна 8, 1243802

Составитель Н.Кацовская редактор А.Долинич Техред В.Кадар . Корректор И.Эрдейи

Заказ 3740/9 Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5.

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул. Проектная,4

3 приобретая температуру насыщения.

При дальнейшем контакте воды с теплообменными трубами 2, не заключенными в кожух 7, происходит парообраэование. Пар в количестве 36 т/ч совместно с водой в виде пароводяной смеси через патрубки 11 отводится в сепаратор, где отделяется от воды, которая возвращается в корпус

1 через патрубки 12, Так как в ко- 10 жухе 7 происходит противоточное движение воды и газа, создаются условия для охлаждения его до температуры ниже температуры насыщения воды.

В процессе эксплуатации расход 15 и температура газа на входе в корпус

1 изменяются соответственно до

134000 нм /ч и 390 С.

Температура газа на выходе иэ о устройства опускается ниже 195 С, 20 а уровень воды в сепараторе повышается. Датчики уровня воды в сепараторе (не указан) и температуры газа на выходе из устройства, воздействуя на регулирующие органы 17 и 18, 25 изменяют общий расход воды, поступающей от насоса 16, и соотношение

IIoтоков воды, поступающей соответ4 ственно в корпус .1 и кожух 7, до получения нормального уровня в сепараторе и температуры газа на выходе из устройства 195 С.

При этом общее количество воды равно 32,8 т/ч, в кожух 7 поступает

26,0 т/ч, а в корпус 1 6,8 т/ч, что соответствует соотношению 3,8:1.

Пример 2. Номинальная работа устройства та же, что и в примере 1.

В процессе эксплуатации расход и температура газа на входе в корпус

1 изменяется соответственно до

149000 нм /ч и 415 С, что влечет за собой увеличение температуры газа на выходе из устройства выше 195 C и изменение уровня воды в сепараторе. Датчики уровня и температуры, воздействуя на регулирующие органы

17 и 18, изменяют расходы воды до получения температуры 195 С и заданного уровня воды в сепараторе.

При этом общее количество воды, поступающее от насоса 16 составляет 39,3 т/ч,. в кожух 7 33,9 т/ч, а р корпус 1 5,4 т/ч, что соответст- вует соотношению расходов 6,3:1.