Контрольная работа по "Технологии"

В случае прохода через  теплообменники высоковязких жидкостей  с высокой температурой нагрева (например гудроновые теплообменники типа «труба в трубе») наружные поверхности  теплообменных аппаратов, нагретые выше температуры самовоспламенения  нефти и нефтепродуктов, могут  послужить источниками зажигания  при утечке жидкостей, паров и  газов в атмосферу. Тепловая изоляция не устраняет эту опасность, если фланцевые соединения или другие фасонные детали теплообменников оставлены  неизолированными.

Компактное расположение большого количества теплообменных  аппаратов в блоках, наличие фланцевых  соединений и задвижек, быстро теряющих герметичность во время пожара, а  так же наличие тепловой изоляции, пропитанной нефтепродуктами, способствует быстрому развитию пожара.

Фундаменты для теплообменных  аппаратов выполняют из негорючих  и огнестойких материалов. Если теплообменники размещают на металлических конструкциях, то их защищают термоизоляцией или  обкладывают у основания бетоном. Теплообменники ограждают у основания  сплошной негорючей стеной высотой  не менее 0,3 м, или кольцевым кюветом  на расстоянии 0,5 м от выступающих  частей аппаратуры.

Поверх теплоизоляции  теплообменника рекомендуется надевать кожух из листвой стали, окрашенной в светлый цвет. Периодически кожухи очищают от загрязнений, а при  износе отдельных листов – заменяют новыми на работающем аппарате.

На пожарную опасность  других технологических аппаратов  и установок в целом теплообменные  аппараты влияют прежде всего при  ухудшении условий теплообмена. В результате уменьшения теплоотвода  и степени конденсации в технологических  аппаратах и трубопроводах, связанных  с теплообменниками, конденсаторами и холодильниками, значительно возрастает давление, что означает пожароопасное  нарушение технологического режима.

Нормальной работы установки  необходимо выполнять все требования Федерального Закона «Об основах  охраны труд в РФ» и Федерального Закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

Основные правила безопасности ведения технологического процесса. Безопасная работа зависит от квалификации и внимательности работающего персонала, а также от строгого соблюдения производственных инструкций и требований настоящего регламента.

К работе допускаются только те лица, которые прошли необходимую  подготовку, сдали экзамены на допуск к рабочему месту и прошли инструктаж по охране труда и промышленной безопасности, стажировку не менее 10 смен.

Все действующие инструкции и положения по охране труда и  промышленной безопасности должны быть в наличии, знание и их соблюдение персоналом должны постоянно контролироваться.

Работать разрешается  только на исправном оборудовании, на исправных коммуникациях, арматуре и приборах КИП.

Систематически следить  за исправностью и включением в работу приборов контроля и автоматики, систем сигнализации и автоматических блокировок. Постоянно следить за исправностью и работой сигнализаторов взрывоопасных  концентраций. Не допускать загазованности территории и помещений.

Следить за работой насосов, своевременно устранять пропуски торцовых уплотнений и фланцевых соединений. Систематически контролировать работу предохранительных клапанов, Отбор  проб осуществлять через специальные  вентили с помощью герметизированных  пробоотборников.

Оператор ТУ обязан.

Перед началом смены производить  осмотр обслуживаемого блока, проверять:

• - чистоту и порядок на рабочем мест, в производственных вентиляционных и складских помещениях;
• - исправность оборудования, коммуникаций, аппаратов, приборов КИША;
• - средства пожаротушения и газозащиты;
• - наличие и исправность ограждений, предохранительных клапанов, блокировочных и сигнализирующих устройств, средств индивидуальной и групповой защиты;
• - состояние проходов, переходов, площадок, лестничных устройств,
• Докладывать в течении смены оператору о выявленных неисправностях оборудования, приборов, электрических сетей и устройств, арматуры, коммуникаций и ограждений, а также о возникновении отклонений в режиме технологического процесса;
• - Предупреждать и устранять отклонения процесса от заданного режима;
• - Контролировать соблюдение технологического режима, качество сырья и вырабатываемых продуктов по показаниям контрольно-измерительных приборов и результатам анализов;
• - Вести контроль над учетом расхода сырья, материалов, топливно-энергетических ресурсов, вырабатываемых продуктов;
• - Контролировать полноту отбираемых анализов в течение смены, согласно графике аналитического контроля;

При переработке нефти  в атмосферу могут выделиться вредные вещества - углеводороды, сероводород, оксид углерода и азота, аммиак. Основными  источниками загрязнения являются резервуарные парки нефти нефтепродуктов, сливо-наливные эстакады, узлы оборотного водоснабжения и очистительные  сооружения, факельные свечи для  открытого сжигания газа, предохранительные  клапана, системы вытяжной вентиляции. Свыше 40% от всего выброса приходится на долю резервуарных парков. Резкого  снижения углеводородов можно добиться, применяю для хранения нефти и  светлых нефтепродуктов резервуары с понтонами или с плавающей  крышей. Это мероприятие позволяет  понизить потерю углеводородов на 85-90%. Предотвращению потере углеводородов  способствует также соединение резервуаров  между собой газоуравнительными линиями. В этом случае пары вытисняемый  из резервуара, в который закачивается продукт, вытесняются по уравнительной  линии в соседний резервуар.

 

 

3.Адсорбер с  кипящим слоем сорбента.

Аппараты, с помощью которых  происходит разделение газообразных и  жидких сред поверхностью пористого  твердого тела называются адсорберами. Наиболее распространено применение адсорберов для разделения паровых или газовых сред, осушки или очистки газа, а также для улавливания ценных органических веществ из газообразных сред.

Процесс поглощения пара или  газа поверхностью адсорбента (твердого вещества) является обратимым и избирательным, так как любой абсорбент поглощает  только те вещества из газообразной среды, которые необходимы. Адсорбер способен выделить поглощенное вещество методом  обратным адсорбции – десорбцией. Эффективность адсорбционной очистки во многом определяется пористой структурой адсорбента, решающая роль принадлежит микропорам.

В роли адсорбентов выступают  твердые пористые вещества. В адсорберах поглощающие вещества применяют в виде гранул от 2 до 8 мм, либо в виде пылевых частиц от 50 до 200 мкм. В промышленности применяют адсорберы нескольких типов:

• С неподвижным зернистым адсорбентом.
• С перемещающимся зернистым адсорбентом.
• С кипящим слоем адсорбента.

 

По химическому составу  все адсорбенты можно разделить  на углеродные и неуглеродные.

 К углеродным адсорбентам  относятся активные (активированные) угли, углеродные волокнистые материалы,  а также некоторые виды твердого  топлива.

 Неуглеродные адсорбенты  включают в себя силикагели, активный  оксид алюминия, алюмогели, цеолиты  и глинистые породы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Адсорбер с  кипящим слоем.

Его конструкция состоит  из корпуса (1), в котором размещена  распределяющая адсорбент решетка (2). Газовая среда поступает снизу  и проходит через абсорбент(3), приводя  его в состояние кипящего слоя. Адсорбент имеет пылеобразную структуру. Адсорбент, непрерывно поступая сверху, устраняется через патрубок (4) на процесс десорбции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В установках с псевдоожиженным ("кипящим") слоем адсорбента газовый  поток, поступающий в адсорбер снизу, приводит адсорбент во взвешенное состояние. При этом резко увеличивается  эффективность массообмена между  адсорбентом и газом и сокращается  длительность адсорбции и десорбции. Такие установки имеют высокую  производительность. Их широкому распространению  препятствуют высокие требования, предъявляемые  к механической прочности зерен  адсорбента (недостаточная прочность  обусловливает значительные потери адсорбента вследствие его истирания  и уноса из аппарата).  
 
Основные требования к адсорбентам: большая адсорбционную емкость, т.е. они должны представлять собой дисперсные тела с большой удельной поверхностью или с большим объемом пор; хим. природа поверхности должна обеспечивать эффективную адсорбцию данных веществ в данных условиях; хим. и термическую стойкость, регенерируемость, доступность.

 
Области применения адсорбционной техники

 
На явлении адсорбции основаны многие способы очистки воздуха  от вредных примесей , воды, а также  сахарных сиропов при сахароварении, фруктовых соков и др. жидкостей  в пищевой  промышленности, отработанных смазочных масел. Удаление влаги  как вредной примеси из газов  и жидкостей с помощью твердых  адсорбентов - одна из важных отраслей адсорбционной техники.

 
На адсорбционных процессах основано тонкое разделение смесей веществ и  выделение из сложных смесей определенных компонентов. Примеры - разделение изомеров алканов с целью получения нормальных углеводородов для производства ПАВ, разделение нефтей при производстве моторных топлив. Для газовых смесей адсорбционные методы разделения используют при получении воздуха, обогащенного кислородом (вплоть до почти чистого О2); во мн. случаях эти методы успешно конкурируют с ректификационным.

Быстро развивающаяся  область применения адсорбционной техники - медицина, где она служит для извлечения вредных веществ из крови (метод гемосорбции) и др. физиол. жидкостей. Высокие требования к стерильности ставят очень трудную задачу подбора подходящих адсорбентов. К ним относятся специально приготовленные активные угли.

Процесс работы адсорберов состоит из следующих четырех  фаз: адсорбция (поглощение), десорбция (продувка паром), сушка адсорбента и его охлаждение. Адсорбционная  установка для обеспечения непрерывности  действия имеет не менее двух адсорберов, в одном из которых протекает  адсорбция, а во втором - десорбция.

 

 

 

На примере Адсорбера  с регулируемой высотой кипящего слоя можно отследить процесс  для аппаратов подобного типа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1—корпус адсорбера; 2—регулятор  давления; 3—трубопровод для подачи  регулировочного газа; 4— вспомогательный  бак; 5—выход непо-глощеиной части  газа; б—крышка адсорбера; 7—труба  для подачи адсорбента; 8—загрузочный бункер; 9—труба; 10—труба для подачи исходного газа; 11—разгрузочная труба. 
Адсорбер имеет специальное приспособление для регулирования высоты кипящего слоя. Этот аппарат состоит из корпуса—резервуара 1, в верхней части которого расположен открытый сверху вспомогательный бак 4. Свежий адсорбент загружается через бункер 8 по трубе 7 в вспомогательный бак. Снизу в вспомогательный бак подведена труба 3. по которой через регулятор 2 нагнетается газ, необходимый для псевдоожижения адсорбента в баке 4. Бак 4 установлен в трубе 9, прикрепленной к крышке адсорбера; открытый конец трубы находится в кипящем слое адсорбента (в резервуаре 1). Псевдоожиженный слой адсорбента из бака 4 по этой трубе переливается в резервуар. Исходная газовая смесь поступает в адсорбер по трубе 10 и создает кипящий слой в резервуаре 1. Скорость газового потока должна быть равна скорости витания ω_вит. Освобожденная от поглощаемой части газовая смесь удаляется из адсорбера по трубе 5, а адсорбент, насыщенный поглощаемым газом, осаждается в нижней конической части резервуара и по трубе 11 удаляется из него. 
 
Высота кипящего слоя в резервуаре колеблется в интервале уровней А—В. Подачу газа в бак 4 рассчитывают таким образом, чтобы при достижении уровня А кипящий слой адсорбента переливался через край бака в резервуар в количестве большем, чем уходит по трубе 11. В результате количество адсорбента в резервуаре увеличивается и уровень кипящего слоя в нем повышается. При этом будет возрастать толщина слоя адсорбента, сопротивление которого должен преодолевать газ, подаваемый через трубу 5. Вследствие этого при постоянстве давления этого газа, поддерживаемом регулятором 2, расход его будет соответственно уменьшаться. По достижении кипящим слоем уровня Б расход газа сократится настолько, что подача адсорбента в резервуар прекратится, а это приведет к понижению уровня кипящего слоя в резервуаре. Разность уровней А и Б зависит от чувствительности регулятора и практически может быть доведена до 100 мм и менее. 
 
Опытные данные показывают, что процесс адсорбции в кипящем слое характеризуется теми же закономерностями, что и адсорбция в неподвижном слое. Так, время защитного действия слоя меняется прямо пропорционально высоте кипящего слоя. Коэффициент защитного действия адсорбента зависит от скорости газового потока, начальной концентрации газовой смеси и физико-химических свойств системы. 
При адсорбции в кипящем слое можно принимать скорость газового потока в три-четыре раза большей по сравнению со скоростью при адсорбции в неподвижном слое и значительно интенсифицировать процесс адсорбции.

Адсорбция в кипящем слое по сравнению с адсорбцией в неподвижном слое имеет ряд преимуществ, а именно:

• при сорбции адсорбентом, находящимся в псевдоожиженном состоянии, вследствие интенсивного движения частиц не происходит послойной отработки адсорбента;
• вследствие интенсивного перемешивания частиц адсорбента температура в кипящем слое выравнивается и предотвращается перегрев;
• адсорбент, находящийся в псевдоожиженном состоянии, оказывает относительно очень малое гидравлическое сопротивление;
• адсорбент представляет собой текучую фазу, легко транспортируемую из аппарата в аппарат. 
  

Вместе с этим адсорбция в кипящем слое имеет и свои недостатки:

• в кипящем слое адсорбента отработавшие частицы адсорбента смешаны с неотработавшими. Поток, выходящий из адсорбера, встретив отработавшие частицы адсорбента, может вызвать десорбцию, что отрицательно скажется на степени разделения газовой смеси;
• вследствие интенсивного перемешивания частиц адсорбента в кипящем слое происходит их истирание; поэтому к адсорбенту предъявляются особые требования по механической прочности;
• при интенсивном движении частиц адсорбента в кипящем слое усиливается эрозия стенок аппарата.

Требования по безопасности к адсорберу во время  его эксплуатации и ремонтного обслуживания:

• Каждый адсорбер, применяемый в составе технологической системы или автономно, должен  укомплектовываться эксплуатационной документацией, содержащей правила, которые предотвращают опасные ситуации во время монтажа или демонтажа, при вводе в эксплуатацию и во время эксплуатации.
• Адсорбер в течение всего срока эксплуатации должен отвечать предъявляемым требованиям по безопасности.
• Если во время работы адсорбера существует нагрузка на детали, которые могут быть причиной разрушения и могут представлять опасность для работающих, то данный аппарат должен быть обустроен специальными устройствами, которые предотвращают разрушительные нагрузки. Помимо этого сборочные единицы и детали должны располагаться и быть огражденными таким образом, чтобы в случае разрушения не травмировать работающих.
• Монтаж адсорбера должен проводиться по эксплуатационной документации, и при этом должна быть достигнута требуемая устойчивость, которая не приведет к опрокидыванию аппарата, падению, его наклону или смещению во время эксплуатации.
• Детали и отдельные элементы адсорбера не должны быть с острыми углами, заусенцами, кромками, с неровными поверхностями, которые могут представлять травмоопасность для работающих.
• Арматура адсорберов (трубопроводы, предохранительный клапан адсорбера, и т.п.), которая предоставляет опасность, должна быть защищена ограждениями и располагаться так, чтобы работающие или средства технического обслуживания не могли их случайно повредить.
• Адсорбер в условиях эксплуатации должен быть взрывобезопасным и пожаробезопасным.
• Адсорберы не должны быть источником вибрации и шума.
• В процессе эксплуатации адсорбера выброс вредных веществ в рабочей зоне и в природную среду не должен превышать допустимых значений, указанных в ГОСТе 12.1.005 и ГОСТе 17.2.3.02.
• Конструкция адсорбера не должна накапливать заряд статического электричества, который может привести к пожару, взрыву и представлять опасность для работающего.
• Адсорбер, который предназначается для работы с взрывоопасной газовой средой, должен быть оснащен устройствами, которые способны отвести направленную взрывную волну.
• Температура наружной теплоизоляционной оболочки в месте обслуживания не должна превышать 45 °С. Конструкция адсорбера должна быть выполнена таким образом, чтобы не  допускать соприкосновения с её горячими частями работающего. Если исключить соприкосновения невозможно по условиям эксплуатации, то в сопроводительной документации должно быть указано применение средств индивидуальной защиты.
• Рабочее место адсорбера должно быть оснащено средствами пожаротушения. Размеры и конструкция рабочего места должны обеспечивать безопасность при эксплуатации, ремонте, уборке, техническом обслуживании адсорбера. Если конструкция адсорбера необходима выше уровня пола, то аппарат должен быть оснащен необходимыми лестницами, площадками, которые обеспечивают безопасность работающего во время трудовых операций или ремонтных работ.
• Адсорбер должен быть оснащен блокирующим и сигнализирующим устройством, которые срабатывают, если происходит нарушение технологического режима работы.
• Обслуживающий персонал адсорбера должен иметь специальную подготовку по работе с данным оборудованием и его обслуживанием.
• Отключение адсорбера по причинам, не предусмотренным технологическим процессом, не должно происходить.
• Включение, эксплуатация, ремонтные работы адсорбера должны происходить по инструкции безопасности, действующей на промышленном объекте.