Колонные аппараты

Колонные аппараты предназначены для проведения тепло и массообмена (ректификация, абсорбция, десорбция) при температурах не ниже — 40 °С и не выше +200 °С при избыточном давлении: — до 1 МПа (10 кгс/см²) — для аппаратов с регулярной насадкой; — 1,6 МПа (16 кгс/см²) — для аппаратов с насыпной насадкой; — 2,5 МПа (25 кгс/см²) — для аппаратов с тарелками; — без давления и под вакуумом (остаточном давлении не ниже 665 Ма (5 мм рт.ст.).

Аппараты устанавливают на открытой площадке со средней температурой более холодной пятидневки до минус 45 °С. Климатическое исполнение аппаратов (для макроклиматических районов с умеренно холодным климатом) по ГОСТ 15150–69.

Аппараты предназначены для эксплуатации в районах с сейсмичностью до 6 баллов по двенадцатибальной шкале. Колонные аппараты изготавливают на опорных лапах для установки на перекрытиях в положении (по ГОСТ 26296–84), а также на цилиндрических или конических опорах АТК 24.200.04–90  — определяемых заказчиком.

Тип тарелки и насадки определяет заказчик в зависимости от технологического процесса, давления и температуры, соотношения нагрузок по газу и жидкости, требований к чистоте продукта, склонность к полимеризации и др.

Для тонкого разделения (четкой ректификации) применяются колонные аппараты, оснащенные тарелками: — Т1 — тарелки колпачковые (ОСТ 26-01-66–86); — Т2 — терелки ситчатые, ситчато-клапанные, клаппанные (ОСТ 26 -01-108–85) (тарелки ситчатые применяются в процессах со стабильными нагрузками по газу и жидкости, при любых давлениях. Диапазон устойчивости работы тарелок — 2); — Т3 — тарелки жалюзийно-клапанные (ОСТ 26-01-417–85); — Т4 — тарелки решетчатые (ОСТ 26-675-78 АТК 24.202.01–90); — Т5 — тарелки клапанные прямоточные (АТК 26-02-11–89); — Т6 — тарелки ситчатые с отбойными элементами однопоточные и двупоточные (АТК 216-02- 3–89). — Т7 — тарелки S образно-клапанные однопоточные (АТК 24–202.02–90).

Насадочные колонные аппараты с насадкой применяются, главным образом, для перегонки высокоагрессивных или вязких продуктов, а также когда возникает необходимость иметь малый запас жидкости в процессе ректификации, не требующих тонкого разделения, и в процессах абсорбции с большими удельными нагревателями по жидкости для равномерного распределения жидкости по поверхности насадки. Аппараты оснащены распределительными тарелками по ОСТ 26-705-798 типа ТСН-3 и перераспределительными тарелками типа ТСН-2.

Колонные аппараты с насыпными насадками оснащены насадками общего применения: кислотно-упорными, керамическими, полуфарфоровыми и фарфоровыми по ГОСТ 17612–83.

Таблица 4.1 Основные параметры крана — укосины

Грузоподъемность, т
Вылет стрелы, мм
Масса, кг
0,5
1600
196,2
1,0
1875
595,0

Таблица 4.2 Максимальная высота колонных аппаратов

Диаметр аппарата, D , мм
400÷800
1000
1200÷2200
2400÷3600
Высота аппарата, Н макс , м
20 х
23
30
50

Для колонных аппаратов диаметром 400 мм при Н макс более 10 м и диаметром 600; 800 мм при Н макс более 15 м требуется раскрепление колонн.

Пример условного обозначения колонных аппаратов:

Аппарат колонный тарельчатый царговый диаметром D = 600 мм, с ситчато-клапанными тарелками в количестве 8 шт., расстояние между тарелками h = 300мм (шифр Ж) и материалом корпуса аппарата Мк — сталь 10Х 17Н13М2Т, внутренних устройств Мв — сталь 10Х17Н13М2Т, опоры Мо — сталь 09Г2С.

Аппарат колонный тарельчатый 600-8-Т2Ж-08-10-04   — черт.153–3537.00.000 ВО.

Аппарат колонный с насыпной насадкой царговый с диаметром D = 800мм, толщиной корпуса и днищ S= 8 мм, высотой: 1-го слоя I = 0; 2-го слоя I = 2000 мм; 3-го слоя I = 1000 мм и материалом: корпуса аппарата Мк — сталь 20К, внутренних устройств Мв — сталь 12Х18Н10Т, опоры Мо сталь 09Г2С.

Аппарат колонный с насыпной насадкой 800-8-0-2000–1000-05-09-04    — черт. 154–535.00.000  ВО.

Аппарат колонный с насыпной насадкой цельносварной диаметром D = 1600 мм, толщиной корпуса и днища S = 12мм, высотой: 1-го слоя l = 0; 2-го слоя l = 6000 мм; 3 -го слоя l = 2000 мм и материалам: корпуса аппарата Мк — сталь 20К, внутренних устройств Мв — сталь 12Х18Н10Т, опоры Мо — сталь 09Г2С.

Аппарат колонный с насыпной насадкой 1600-12-0- 6000–2000-0,5-09–0,4   — черт. 154–353.

Таблица 4.3 Материальное исполнение колонных аппаратов

Исполнение
Марка материала (сталь)
Исполнение
Марка материала (сталь)
01
ВСт3сп3
06
08Х13
02
ВСт3сп4
07
08Х21Н6М2Т
03
ВСт3сп5
08
08Х22Н6Т
04
09Г2С
09
2Х18Н10Т
05
2ОК
10
10Х17Н13М2Т

Таблица 4.8 Назначение и условные проходы штуцеров

Обозначение
Назначение
Количество
Условный проход, мм
Условное давление, МПа (кгс/см 2 )
А х
Вход пара (газа)
1
Б х
Вход флегмы
В х
Вход питания
Г х
Выход пара (газа)
Е х
Выход жидкости на циркуляцию
И
Для регулятора уровня
50
4(40)
К
Для камеры уровнемера
2
50
2,5(25)
Л
Для замера температуры
М20х1,5
М
Для замера давления
2
50
1,6(16)
П
Лаз
2
250
Р
Дренаж
1
М20х1,5
С
Резервный
1
25
1,6(16)

Рис. 4.1  Колонные аппараты тарельчатые царговые Ø от 400 до 800 мм черт. 153–3537.00.000 ВО

Таблица 4.9 Назначение и условные проходы штуцеров

Обозначение
Назначение
Количество
Условный проход
Условное давление МПа (кгс/см 2 )
А х
Вход пара (газа)
1
Б х
Вход флегмы
В х
Вход питания
Г х
Выход пара (газа)
Е х
Выход жидкости на циркуляцию
Ж 2, n х
Люк
См. основные тех.данные
И
Для регулятора уровня
50
4(40)
К
Для камеры уровнемера
2
50
2,5(25)
Л
Для замены температуры
М20х1,5
М
Для замера давления
2
50
1,6(16)
П
Лаз
2
500
Р
Дренаж
1
50
2,5(25)
С
Резервный
1
50
2,5(25)

Рис. 4.2 Колонные тарельчатые цельносварные аппараты Ø от 1000 до 3600 мм черт.153–3538.00.000 ВО

Таблица 4.10 Основные технические данные

Диаметр аппарата, D , мм
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
Расстояние между тарелками, h , мм
300,400,500,600,800
Толщина корпуса и днищ, S , мм
Выбирается заказчиком в соответствии с приложением
Тип внутренних устройств (тарелки)
Т 1
Колпачковые ОСТ 26-01-66-86
Т 2
Ситчато-клапанные ОСТ 26-01-108-85
Т 3
Жалюзийно-клапанные Ост 26-01-417-85
Т 4
Решетчатые ОСТ 26-675-78
Т 5
Клапанные прямоточные (ОСТ 26-02-1401-76 )
Т 6
Ситчатые с отбойными элементами ОСТ 26-02-2054-79
Т 7
S -образные клапанные ОСТ 26-02-536-78
Т 8
Клапанные баластные ОСТ 26-02-2061-80
Количество тарелок
Определяется заказчиком Максимально возможное количество тарелок в аппарате — 60 (число тарелок принимается четным)
Высота аппарата, Н, мм, не более
2300
3000
500
Люк
диаметр, мм
500
600
тип
При давлении 1,6 МПа и остаточном давлении — по ОСТ 26-2002-83 для углеродистой стали; по ОСТ 26-2002-83 для коррозионностойкой стали; При давлении выше 1,6 МПа — по ОСТ 26-2005-83 для углеродистой стали; по ОСТ 26-2005-83 для коррозионностойкой стали
расположение по высоте аппарата
Для чистых сред — через 12 тарелок; для загрязненных сред — через 6 тарелок

Таблица 4.11 Назначение и условные проходы штуцеров

Обозначение
Назначение
Количество
Условный проход
Условное давление МПа (кгс/см 2 )
А х
Вход пара (газа)
1
Б х
Вход флегмы
В х
Вход питания
Г х
Выход пара (газа)
Е х
Выход жидкости на циркуляцию
Ж 1, 2 х
Люк
См. основные тех.данные
И
Для регулятора уровня
50
4(40)
К
Для камеры уровнемера
2
50
2,5(25)
Л
Для замера температуры
М20х1,5
М
Для замера давления
2
50
1,6(16)
П
Лаз
2
250
Р
Дренаж
1
М20х1,5
С
Резервный
1
25
1,6(16)

Рис. 4.3  Колонные аппараты с насыпной насадкой царговые диаметром от 400 до 800 мм черт. 154–3535.00.000 ВО

Таблица 4.12 Основные технические данные

Диаметр аппарата, D , мм
400
600
800
Толщина корпуса и днищ, S , мм
6-10 Выбирается заказчиком в соответствии с приложением
высота насадки, мм
1-го слоя l 1
1000; 1500; 2000; 2500
2-го слоя l 2
3-го слоя l 3
Высота царги. мм
L 1
l 1+800
l 1+950
l 1+1000
L 2
l 2+850
l 2+1000
l 2+1050
L 3
1 3 +940
Обозначение опор-лап по ГОСТ 2696-84
2-10000
2-25000
2-40000
Количество опор-лап
3
4-расположение по осям
Высота аппарата, мм
Н 1
Указывается заказчиком в опросном листе
Н
Не более 15000
Диаметр люка, мм
150
250

Таблица 4.13 Назначение и условные проходы штуцеров

Обозначение
Назначение
Количество
Условный проход
Условное давление МПа (кгс/см 2 )
А х
Вход пара (газа)
1
Б х
Вход флегмы
В х
Вход питания
Г х
Выход пара (газа)
1
Д х
Выход кубового остатка
1
Е х
Выход жидкости на циркуляцию
1
Ж 1, 2 х
Люк
См. основные тех.данные
И
Для регулятора уровня
1
50
4(40)
К
Для камеры уровнемера
2
50
2,5(25)
Л
Для замены температуры
М20х1,5
М
Для замера давления
2
50
1,6(16)
П
Лаз
2
500
Р
Дренаж
1
М20х1,5
С
Резервный
1
50

Рис. 4.4 Колонные аппараты с насыпной насадкой цельно-сварные диаметром от 1000 до 2800 мм черт. 154–3536.00.000 ВО

Таблица 4.14 Основные технические данные

Диаметр аппарата, D , мм
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
Толщина корпуса и днищ, S , мм
от 6 до38 (выбирается заказчиком в соответствии с приложением)
Высота насадки, мм
1-го слоя l 1
2000; 3000; 4000;5000;6000;7000;8000
2-го слоя l 2
3-го слоя l 3
Расстояние между слоями насадки, l 4 . мм
1215
1325
1425
1545
1580
Высота аппарата, мм
Н 1
Указывается заказчиком в опросном листе
Н (не более)
1500
20000
30000
40000
Люк
диаметр, мм
500
600
тип
При давлении до 1,6 МПа и остаточном давлении: по ОСТ 26-2002-83 — для углеродистой стали, по ОСТ 26-2003-83 — для коррозионно-стойких сталей; при давлении выше 1,6 МПа — по ОСТ 26-2005-83, ОСТ 26-2006-83