Пиролиз дихлорэтана в печах

Описание объекта управления

1.1 Пиролиз дихлорэтана в печах R -501А,В,С.

Печь пиролиза R -501 А, В,С представляет собой стальную вертикальную, зауженную вверху камеру с габаритными размерами: нижней части - 15200х190 0х6300 мм, верхней части - 15200х1224х5200мм. Тепловая мощность 1,9х10⁶ ккал/ч. Внутри печь пиролиза футерована огнеупорным материалом, на верхней части расположены дымовая труба диаметром 1500мм высотой 26000мм. Общая высота печи пиролиза, вместе с дымовой трубой, составляет 40м.

В печи пиролиза R-501А,В размещен змеевик из 96 горизонтальных труб, в печи пиролиза R-501С из 88 горизонтальных труб, который по потоку условно делится на зоны подогрева, испарения, перегрева паров и реакции (см. рис. 1). Длина змеевика в печи R-501А,В –1308 п.м., в печи R-501С –1199 п.м.

Зона подогрева печи пиролиза R-501А,В состоит из двух рядного встроенного подогревателя, состоящего из 8 горизонтальных труб диаметром 114,3´4 мм по 4 трубы в каждом и десяти рядного подогревателя, состоящего из 40 горизонтальных труб диаметром 114,3´4 мм по 4 трубы в каждом ряду. Общая длина зоны подогрева 654 п.м. Трубы семи верхних рядов имеют оребренную поверхность.

Зона подогрева печи пиролиза R-501С представляет собой десяти рядный подогреватель из труб диаметром 114,3´4 мм по 4 трубы в каждом ряду, общей длиной 544 п.м. Трубы пяти верхних рядов имеют оребренную поверхность.

Зона испарения состоит из 14 горизонтальных труб диаметром 168,3´5,6 мм, общей длиной 191 п.м., размещенных в пять рядов, по 3 трубы в каждом ряду; в пятом 2 трубы.

Зона перегрева паров состоит из 8 горизонтальных труб диаметром 168,3´9,5 мм, общей длиной 109 п.м., размещенных в 2 ряда, по 4 трубы в каждом ряду.

Зона реакции состоит из 26 горизонтальных труб диаметром 168,3´9,5 мм, длиной 354 п.м., размещенных в 13 рядов, по 2 трубы в каждом ряду.

В зоне реакции дихлорэтан нагревается излучением тепла при сгорании топлива на форсунках. В зонах испарения и подогрева дихлорэтан нагревается отходящими дымовыми газами.

По потоку дымовых газов, печь пиролиза разделена на три зоны излучени я: радиантную, переходную (шоковая) и конвекц ии (см. рис.1).

Зона излучения находится в расширенной части печи пиролиза, где расположены в шахматном порядке 128 горелок (64 шт на каждой стенке в 5 рядов по высоте: 1, 2 ряд по 14 шт., 3, 4, 5 – ряды по 12 шт.). В торцевых стенках печи пиролиза R-501 А,В,С расположены смотровые окна, для контроля за горением топлива на форсунках и состоянием труб змеевика.

Вверху расширенной части находится переходная или шоковая зона, предусмотренная для защиты труб конвекционной зоны от шокового эффекта прямого излучения (радиации) горелочной камеры. Зона конвекции размещается в самой верхней части печи, которая заужена для увеличения скорости дымовых газов и улучшения теплообмена.

Верхняя часть печи пиролиза соединена с дымовой трубой двумя дымоходами со встроенными шиберами, для ручного регулирования перепада давления в топке печи.

В печи пиролиза R-501 А,В,С при температуре 350-520^о С происходит пиролиз дихлорэтана (дегидрохлорирование дихлорэтана до винилхлорида). Пиролиз – эндотермический процесс (DН₂₉₈ =73 кДж/моль), который проходит со степенью конверсии не более 55 %, по следующему механизму:

C₂ H₄ Cl₂ C₂ H₃ Cl +HCl; Н₂₉₈ = 73 кДж/моль

Ниже 350^о С скорость этой реакции крайне низкая, а при 250^о С – 1,2 дихлорэтан не разлагается, вообще. Пиролиз 1,2 дихлорэтана – цепной свободно-радикальный процесс, включающий в себя:

1. Инициирование цепи

CH₂ Cl - СН₂ Cl ^t CH₂ Cl – C* H₂ + Cl *

дихлорэтан

2. Развитие и рост цепи.

Cl * + CH₂ Cl - CH₂ Cl CH₂ Cl – C* HCl + HCl

дихлорэтан

CH₂ Cl – C* HCl CH₂ = CHCl + Cl*

винилхлорид

3. Обрывцепи

CH₂ Cl – C* HCl + Cl* CH₂ Cl – CHCl₂

1,1,2 –трихлорэтан

2CH₂ Cl – C*HCl CH₂ Cl – CHCl – CHCl - CH₂ Cl

1,2,3,4 –тетрахлорбутан

2CH₂ Cl – C* HCl CHCl = CHCl + CH₂ Cl - CH₂ Cl идр.

дихлорэтилен

Дихлорэтан из танков T-501 А-Е насосами P-501 А,В,С,D ,Е с объемным расходом 25-50 м³ /ч (в пусковом режиме 14-24 м³ /ч), подается в змеевик печи пироли за R- 501 А,В,С. При этом имеется возможность подавать дихлорэтан на все три печи любыми двумя насосами одновременно.

При расходе дихлорэтана в печь пиролиза менее 25 м³ /ч срабатывает сигнализация, а при расходе менее 20 м³ /ч срабатывает сигнализация и закрываются клапаны подачи топлива и воздуха. Печь пиролиза R-50l А,В,С останавливается.

Состав дихлорэтана, подаваемый на печь пиролиза, определяется аналитически и состоит из: -1,2 дихлорэтана не менее 99,1 %; - легкокипящих компонентов не более 0,5 %; высококипящих компонентов не более 0,4 %; - железа не более 0,00007 %; - воды не более 0,0015 % (при сушке не более 0,0030 %)

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать