Закалочно-испарительный аппарат

. е г) ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССО ГОСУД(54) (57) ЗИИЛОЧНО-ИСПАРИТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ, содержащий цилиндрический корпус с газораспределительной рещеткой,:обечайку с переточными оками и поверхности нагрева, о, ти ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения потерь целевых продуктов путем сокращения времени закалки газов пирализа, он снабжен. подвижной цилиндрической вставкой установленной без зазора внутри обечайки, выполненной цилиндрической по всей длине, соосно с ней.5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 60 65 Изобретение относится к теплообменным аппаратам с промежуточнымтеплоносителем и может быть использовано для закалки и охлаждениягазов пиролиза и термического крекинга в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.Эффективность работы эакалочноиспарительного аппарата в первуюочередь обусловлена скоростью охлаждения пирогаэа.или газов крекингадо температуры, при которой прекращаются реакции уплотнения и конденсации. Чем больше время закалки, тембольше потери целевых продуктов,тем больше образуется тяжелых смоли кокса.Известен эакалочно-испарительныйаппарат кожух отрубного типа, сос-,тоящий из корпуса, трубных решетоки газовых трубок, по которым идетпирогаз, а по межтрубному пространству - вода ) 1),Закалка и охлаждение пирогаэа происходит эа счет испарения химическиочищенной воды.В кожухотрубных аппаратах процессзакалки относительно растянут вовремени (около 0,1 с), что приводитк потерям целевых и образованию нежелательных побочных продуктов (смола, кокс). Образующийся кокс, отлагаясь на внутренних поверхностяхгазовых трубок, резко ухудшает теплопередачу и тем самым усугубляетупомянутые нежелательные процессы,Наиболее близким к предлагаемомуявляется закалочно-испарительныйаппарат с псевдоожиженным слоем циркулирующего промежуточного теплоносителя, который содержит цилиндрИческий корпус с газораспределительной решеткой в нижней части. Внутриаппарата сносно ему с зазором размещена обечайка. Нижняя часть обечайки выполнена в виде опрокинутогоусеченного конуса и имеет переточные окна трапецеидальной Формы,Внутри цилиндрической части обечайкии кольцевом зазоре, образованномобечайкой и корпусом, размещены поверхности нагрева парогенератора итеплообменника питательной воды, Такая конструкция закалочно-испарительного аппарата позволяет организовать псевдоожижение пирогаэом и циркуляцию частиц промежуточного теплоносителя Причем перед контактомс пирогазом частицы теплоносителя охлаждаются, проходя. зону теплообменникапитательной воды в кальцевом пространстве. Это обусловливает относительномалое время. контакта (, 2 3,Однако в процессе работы пиролиэной печи расход сырья подверженн . дополнительно значительным изменени ям эа относительно короткие сроки,Колебания расхода сырья на печь (пр производственным данным) могут составлять до 30 при уменьшении и до 10 при увеличении расхода сырья по сравнению с проектной производительностью печи,При изменении расхода сырья на печь изменяется массовая и линейная скорость пирогаэа в закалочноиспарительном аппарате.При увеличении скорости возрастает число псевдоожижения, высота слоя и количество тепла, которое необходимо снять при охлаждении пирогаза до заданной температуры, а свободное сечение переточных окон и, следовательно, кратность циркуляции промежуточного теплоносителя останутся на прежнем уровне, в результате чего градиент температур между слоем и пирогазом уменьшится, а температура слоя возрастет, время охлажде. ния пирогаза при этом увеличится;при уменьшении скорости пирогаза снизится число псевдоожижения ивысота слоя, вследствие чего не будет происходить пересыпание частиц промежуточного теплоносителя через край обечайки и прекратится его циркуляция, в этом случае температура слоя возрастет, а время охлаждения увеличится.Цель изобретения - снижение потерь целевых продуктов путем сокращения времени закалки газов пиролиза,Указанная цель достигается тем, что закалочно-испарительный аппарат, содержащий цилиндрический корпус с газораспределительной решеткой, обечайку с переточными окнами и поверхности нагрева, снабжен подвижной цилиндрической вставкой,установленной беэ зазора внутри обечайки,выполненной цилиндрической по всейдлине, соосно с ней,Установка подвижной цилиндрической вставки позволяет изменятьФактическую высоту обечайки и свободное сечение переточных окон, Так,при уменьшении расхода пирогазавставка опускается, а при увеличении поднимаетсяПри этом сохраняется оптимальное число псевдоожижения, кратность циркуляции ивысота слоя,На чертеже изображен предлагаемыйзакалочно-испарительный аппарат,разрез,Аппарат содержит корпус 1, установленную соосно внутри него с зазором цилиндрическую обечайку 2с переточными окнами трапецеидальной формы, газораспределительную рещетку 3. размещенную в нижней части корпуса, Внутри цилиндрической обечайки 2 соосно с ней без зазора установлена цилиндрическая вставка 4, которая посредством тяги 5 соедине-,на с механизмом 6 перемещения, механизм перемещения цилиндрическойвставки соединен посредством червячной передачи с сервомотором испол-,нительного механизма автоматическойлинии регулирования производительности закалочно-испарительного аппарата.Цилиндрическая вставка 4 имеетвоэможность перемещаться внутри обечайки 2В нижней части кольцевого 10зазора, образованного корпусом 1 ицилиндрической обечайкой 2, размещены поверхности нагрева тенлообменника 7 питательной воды, а в верхнейчасти. зазора - поверхности нагрева 15парогенератора 8,Закалочно-испарительный аппаратработает следующим образом.Пирогаз, имеющий на выходе иэпечи температуру 800-850 С, черезгаэораспределительную решетку 3 поступает во внутреннюю часть цилиндрической обечайки 2, где, контактируя спредварительно охлажденным до 100150 С в зоне теплообменника 7 питательной воды промежуточным теплоносителем псевдоожижает его и охлажодается до 400-500 С. Затем пирогазпоступает на дальнейшее охлаждение.Время охлаждения пирогаза до температуры, при которой;полностью прекращаются вторичные реакции с участием целевых продуктов (560"650 фС взависимости от вида сырья), составля.ет около 10с и зависит от скорости истечения пирогаза, размера частиц промежуточного теплоносителяикратности их циркуляции. Циркуляция частиц промежуточного теплоносителя осуществляется следую щиМ обРазом.1Частицы псевдоожижаются пирогаэом, поднимаются вверх, огибают верхний край цилиндрической встав ки 4 и,опускаясь по кольцевому за- .зору между корпусом 1 и обечайкой 2, отдают тепло на испарение и нагрев питательной воды, затем через переточные окна в цилиндрической обечайке 2 вновь попадают в поток пирогаза над распределительной решеткой 3. При изменении расхода сырья и скорости парогазовой смеси в предлагаемом закалочно-испарительном аппарате сохранятся оптимальные значения параметров работы посредством перемещения цилиндрической вставки 4. При увеличении скорости пирогаза в аппарате увеличится количество .тепла, которое необходимо снять при его охлаждении до заданной температуры, для чего цилиндри-. ческая вставка поднимается, увеличивая при этом Фактическую высоту псевдоожиженного слоя и свободное сечение переточных окон, вследствие чего возрастет кратность циркуляции промежуточного теплоносителя пропорционально увеличению расхода сы. рья и время охлаждения пирогаза сохранится на прежнем уровне; при уменьшении скорости пирогаза в аппарате высота псевдоожиженного слоя уменьшится, но при опускании цилиндрической вставки, частицы промежуточного теплоносителя пересыпаются через край обечайки в кольцевой зазор, одновременно уменьшая свободное сечение переточки окон.1 При этом. циркуляция теплоносителя сохранится, а ее кратность уменьшит-. ся пропорционально снижению расхода сырья и время охлаждения не изменится.Таким образом, наличие подвижной цилиндрической вставки позволяет стабилизировать время закалки пирогаэа при ивменении расхода сырья на печь. Оптимальное время закалки при этом составляет 0,004 с. При уменьшении расхода сырья на 30 :время закалки пирогаза в предлагаемом аппарате не изменится, а в аппарате-.прототипе возрастет до 0,01 с, при этом количество разложившегося этилена (относительно к полученному в пиролиэной печи) в аппарате-прототипе составит 0,84, в предлагаемом аппарате - 0,30.1032012 АЪрагау Рирогю Составитель В.Кудряшовактор А.Власенко Техред И.Гайду Корректор Ю.Макаренк ППП Патент, г, Ужгород, ул. ная, 4 и Заказ 5328/30 Тираж 503 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РПодпискомитета СССРи открытийушская наб., д, 4/