化工厂常见设备.docx
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化工厂常见设备
4.1化盐桶结构简图
图2.4化盐桶结构简图
1.铁栅2.溢流槽3.粗盐水出口4.折流圈5.桶体6.折流帽7.溶盐水进口8.人孔
4.2化盐桶的工作原理
固体原盐通入溶盐水,在化盐桶内达到最大程度的返混,使原盐溶解。
原盐如图所示通过皮带从盐库运来由化盐桶顶部加入化盐桶,铁栅用以拦截漂浮在化盐桶液面上的废渣,初步净化粗盐水。
配水槽送来的溶盐水由化盐桶底部管道送入,通过折流帽将溶盐水分散引流并降速,再由下至上通过折流圈引流送往桶上部分,与从上部加入的原盐接触,使其溶解。
溶解后的盐水在化盐桶顶部通过溢流槽流出,再送往精制折流槽。
4.3道尔型澄清桶结构简图
图2.5道尔型澄清桶结构简图
1、进料通道2、转动机构3、料井4、溢流槽5、溢流管6、叶片7、转耙
4.4道尔型澄清桶工作原理
粗盐水流入澄清筒后,氢氧化镁和碳酸钙沉淀及原盐中的固体细渣在其内自然沉降得到澄清液,达到固液分离的目的,除去盐水中固体渣子。
由精制折流槽送过来的粗盐水通过粗盐水入口由中心筒引流进入澄清筒底部,并进行澄清。
经过一段时间的澄清后,在桶的底部存有大量的泥渣,定期开动传动耙由排泥口将泥渣排出桶外,送至泥罐。
经过澄清后的盐水由澄清筒顶部的溢流槽流出,送至砂滤器进一步净化。
4.5砂滤器结构简图
图2.6砂滤器结构简图
4.6砂滤器工作原理
砂滤器是用砂层和卵石层作为过滤介质,通过虹吸原理,将澄清液再次净化的设备。
洗水(即澄清液)通过洗水入口进入砂滤器A管顺势下流至B管(下端连接一倒扣漏斗装置埋于砂层内)再流经砂层和卵石层进行过滤,滤液由I、J引流至砂层上方,由精制液出口流出。
当砂层和卵石层由于长时间过滤,介质间间隙被截止的沉淀堵住时,洗水则不再往下流,而是沿B管满出至C管,当溢至a点时,液体由D管流出,此时,G、F管内空气被液体带出,形成低压。
又精制液出口与大气相同,大气将精制液由e点压入H管经G、E管流出,同时使砂层和卵石层间隙中的沉淀倒吸入B管顺水流流出(即反洗污水)。
当e点处精制液液面下降至低于e点管口时气体进入H管由c点通过G、F管在b、f点分别使连续流出的洗水液体中断,C、D、E、F、G、H管被空气充满又从新回到开始过滤状态。
通过虹吸,设备自动清洗过滤介质进行往复过滤的方式,得到滤液。
4.7三层洗泥桶结构简图
图2.7三层洗泥桶结构简图
1、传动装置2.加料口3.澄清液出口4.壳体5.洗液小槽6.循环水管7.转动耙8.排泥口
4.8三层洗泥桶的工作原理
由洗水在三层洗泥桶内,将盐泥中的盐分和泥渣水洗分离,使盐分回收利用。
如图所示,由泥罐送来的盐泥,经过盐泥入口,进入三层洗泥桶第一层,再经过每层传动轴与挡板间空隙由上往下流入下一层(空隙只供盐泥流下,因盐泥是流动相,洗水无法通过空隙逆流入上层隔板)。
洗水则相反,它通过洗液小槽(共分为三室)最先进入洗泥桶底层,再通过置于洗泥桶内部的循环管道逆流流入洗液小槽,以洗液小槽为中转,洗水每经过一层洗泥桶就回流至小槽对应各室,依次由下往上逆流流经三层洗泥桶。
如此洗水和盐泥在三层洗泥桶各层内混合接触,同时启动转动耙,盐泥充分洗涤排出,洗水则回收送至盐水工序配水槽。
4.9泡沫塔结构简图
图2.8泡沫塔结构简图
1.塔体2.筛板3.溢流杯4.液封管5.视镜
4.10泡沫塔的工作原理
电解工序送来的氯气,在泡沫塔内,通过逆流操作,用硫酸作为干燥剂,除出其中的水分。
氯气作为连续相从泡沫塔底部进入,经过筛板小孔,从下往上由顶部出塔;硫酸作为分散相从泡沫塔顶部进入,停留在每层筛板上,当液面高度高于液封管管口时,硫酸经过液封管溢流如液封管并向下流入溢流杯中,在溢流杯内又溢流到对应的每层筛板上,再经底部出塔。
这样,通过溢流的方式,逆流操作,不仅节约了干燥剂用量,而且干燥效果较好,有效的脱除了氯气中带有的绝大部分水分。
(目前,工业上由于筛板塔性能更优,泡沫塔已基本被筛板塔所取代。
)
4.11悬筐式蒸发器结构图
图9悬筐式蒸发器结构简图
图2.9悬框式蒸发器结构简图
1.加热室2.加热蒸汽管3.除雾器4.外壳5.料液进口
4.12悬筐式蒸发器工作原理
电解液在悬筐式蒸发器(主要用于一段蒸发)中被送来的蒸汽加热,使得水分汽化,从而增大碱液浓度,达到浓缩的目的。
电解液由料液进口送入蒸发器,送来的蒸汽进入蒸发器下部,蒸汽走管程,料液走壳程,进行内热式换热。
被蒸发出的水蒸汽通过二次蒸汽出口送入另一蒸发单元进行热交换。
浓缩后的碱液由碱液出口流出至下单元蒸发器再次浓缩。
经过热交换后的蒸汽被冷凝为液体,由冷凝水排出管排出送至换热器进行热交换。
蒸发器顶部装有除雾器,用以二次蒸汽除沫,除去在蒸发器内已被冷凝的二次蒸汽小液滴和残留碱液及悬浮废渣。
4.13强制循环蒸发器结构图
图10强制循环蒸发器结构简图
1.
2.
图2.10强制循环蒸发器结构简图
1.循环泵2.循环管3.回流管4.料液进口5.旋流板分离器6.蒸发室7.加热室
8.蒸汽进口9.冷凝水出口10.料液出口
5.1沸腾炉
工作原理是:
破碎后的精矿砂通过皮带送入沸腾炉的前室,下面通过鼓风机通入空气,和矿砂一起进入沸腾层,沸腾炉最初点火用的是含硫20%左右配制的矿。
沸腾层中的温度达到950℃左右,为了让硫铁矿更充分的燃烧沸腾炉中部也通入空气,产生的烟气从沸腾炉上部排出,而矿渣从后室排出去。
5.2文泡塔
文丘里工作原理:
被冷却的炉气从文丘里上面进入,气流以很高的流速在喉管部分与外喷的水滴粒撞,形成大量小水滴,使气溶胶中的微粒波甩出气流而凝聚在小水滴颗粒上,由于喷水的绝热蒸发炉气急速降温至40℃左右,使炉气中的许多金属非金属氧化物组分冷凝而溶解或混合在水液中到达与SO3炉气分离的目的。
泡沫塔工作原理:
炉气经文丘里从塔底进入泡沫塔,清水通过分布板均匀的自上流下与炉气逆流接触,这样不仅接触面积增大而且洗涤效果极佳。
被洗涤的气体从塔的上部流出。
污水从塔底排出。
5.3干燥塔
工作原理:
气体从塔的下部进入干燥塔,93%酸通过分酸爪自上而下均匀分布在填料之间,当气体从下往上进入塔身时,就与硫酸逆流接触,而且停留时间也比较长,可以达到更好的干燥效果,气体被干燥后带有一部分气泡,气体经过除沫层后,从气体出口出来。
5.4转化器
1气体分布板2换热器3气体管接口
4卵石5触媒6换热器
图4转化器
工作原理:
这是四段式绝热转化器,在每两段触媒层间设置有换热器,以及时导出每段反应放出的热使温度下降,促使平衡转化率的提高。
同时可利用这反应热来加热进入转化系统的冷二氧化硫炉气,使其经过外部热交换器管外,以及下部、中部、上部三个转化器内部换热器,逐步加热到钒触媒的活化温度(410℃)以上进入一层触媒,进入三氧化硫生产反应。
反应热的自身利用,得以实现反应过程的多段转化,使反应过程比较理想的沿着平衡曲线移动以保证达到≥96%的最终转化率。
四段式绝热转化器有一段蛇型换热器,其余的是列管式换热器,属于内换热器。
外面还有一个外换热器。
SO2先经过外换热器换热,然后进入转化器进行换热,先后从上而下经过三个列管式换热器,最后当温度达到440℃时气体从转化器顶部直接进入转化器底部进行SO2的催化氧化,然后气体经过蛇型管换热器从转化器底部出来进入外换热器与SO2进行换热。
SO3则进入吸收塔。
还有一种情况就是当气体经过外换热器换热后,进入转化器的温度达到440℃时,就直接从转化器顶部进入从而进行SO3的转化。
4主体设备
4.1立式湿法乙炔发生器
乙炔发生器本体及其附属部件均由钢板焊接而成。
为防止电石和器壁的撞击或磨擦而起火,电石贮斗内衬胶,加料机内衬铅,以保安全。
为保证电石和水的接触时间,器内有两、三层隔板,使电石走S形路程,以保证电石反应完全。
此外隔板上有硬胶皮耙齿,使电石表面不断更新,促使水解速度加快和反应完全。
反应后之废料可由浓渣贮槽或溢流管排出。
为保证安全,发生器和加料贮斗均接有氮气管,以便加料或检修时用以吹出乙炔。
1电石贮斗2螺旋加料机3物料箱4液面计
5上下层搅拌耙与隔板6发生器壳体7分配器8搅拌机
9浓渣贮槽10溢流管11温度计套管12加水管
图4.4乙炔发生器
4.2水环泵
1叶轮2水环3吸气孔4排气孔5气水分离器
图4.5水环泵
水环泵的叶轮偏心地装在圆形的机壳内,在启动前壳内要灌上水。
在叶轮转动时,由于离心力的作用,水被甩到壳壁形成一个旋转水环。
叶轮沿顺时针方向旋转,在右半周中,水环的内表面逐渐与轮轴离开,因此各叶片间的空间逐渐扩大,形成低压吸入气体。
当叶轮旋转至左半周时,水环的内表面逐渐与轮轴接近,各叶片间的空间逐渐缩小形成压力排出气体。
往返连续运转,达到乙炔连续压送的目的。
4.3固定床转化器
1锥形底盖2瓷砖3隔板4外壳5列管6冷却水出口7大盖
8、11热电偶插孔9手孔10气体进口12气体分配板13支撑管
14冷却水进口15填料16手孔17下花板18合成气出口19防腐衬里
图4.6固定床转化器
转化器是一圆柱形列管式设备,上下盖为锥形,外壳由钢板焊接而成。
圆柱部分有φ57×3.5列管613根,用胀管法固定于两端花板上。
管内装催化剂,管间有两块花板将整个圆柱部分隔为三层,每层均有冷却水进出口用以通冷却水带走反应热。
上盖有一气体分配盘,使气体均匀分配。
下盖内衬瓷砖,以防盐酸腐蚀,其内自下而上充以瓷环、活性炭作为填料,支撑列管内的催化剂,防止催化剂粉尘进入管道。
4.4聚合反应釜
聚氯乙烯的主要反应设备为聚合釜,该釜主要包括支撑柱、电动出料阀、循环水出口、底瓦座、轴法兰、导流板、轴、内冷管、搅拌叶、循环水出口、人孔盖、循环水排气口、气相管、液相管、机械密封、轴承座、电动喷淋阀、联轴器、减速机、电机等组成。
将反应物装进釜中,通过电脑控制适宜的温度,在电机的带动下,轴与搅拌叶旋转,在引发剂的作用下,氯乙烯聚合成聚氯乙烯,由于聚合反应为放热反应,故在釜内安装有一循环管,通水,调节釜内的温度。
待反应到一定程度时,停止反应,冷却,取出产品。
图4.7聚合釜结构示意图
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