其他辅助设备

其他辅助设备水冷凝器甲醇分离器滤油器循环压缩机本节学习水冷凝器、甲醇分离器、滤油器、循环压缩机等辅助设备。作用：用水迅速冷却甲醇合成反应器出口的高温气体，使甲醇和水蒸气冷凝成液体，并降低未反应不凝性气体的温度。低压法合成甲醇：冷却后气体中的甲醇含量为0.6%左右，高压法时可小于0.1%。冷凝后的气体温度影响气体中甲醇和水蒸气的冷凝效果：气体温度升高，合成气中未被冷凝分离的甲醇含量相应增加，增加循环压缩机的动力消耗，抑制甲醇的生成。气体温度降低，甲醇的冷凝效果相应提高，但降至20℃以下时，甲醇的冷凝效果提高不明显。控制冷凝的气体温度：20~40℃。1、水冷凝器①喷淋式水冷凝器气体在管内流动，自最下管进入，由最上管流出。冷却水由蛇管上方的喷淋装置均匀地喷洒在各排蛇管上，并沿着管外表面淋下。冷却水在各管表面上流过时，使管内气体冷却。优点：结构简单，检修、清洗方便，对水质要求不高；置于室外通风处，冷却水在空气中汽化时，可带走部分热量，提高冷却效果，减少冷却水用量。缺点：喷淋不易均匀；冷却效果受气温、气压等环境条件影响较大；厂房附近蒸气弥漫，恶化操作环境，对设备和管道有腐蚀作用；废热无法回收利用。1、水冷凝器1-直管；2-U形管；3-水槽；4-齿形槽板②套管式水冷凝器内管为高压管，外管为低压管。高温气体走内管，冷却水在内管与外管形成的环隙中流动。冷却水与高温气体作逆流流动，速度很快，传热效果很高。优点：结构简单，能耐高压，传热面积可根据需要增减。缺点：管子接头多，易发生泄露；占地面积大，单位传热面积的金属耗用量大；检修清洗不方便，给生产带来麻烦；高压管易被水中的氧腐蚀，在外壁应采取防腐措施。1、水冷凝器③列管式水冷凝器由壳体、管束、管板和顶盖等部件组成。管束安装在壳体内，两端固定在管板上，管板分别焊在外壳的两端，并在其上连接有两盖。顶盖和壳体上装有流体进、出口接管。壳体内安装折流挡板：提高流体速度，增大湍动程度，提高管外对流传热系数。壳体承受低压，列管为小直径高压管，两端为高压封头，气体由列管内通过，冷却水在管间与气体交错逆向流动。优点：结构紧凑，传热面积较大，占地面积小，传热效率高。缺点：结构复杂，清洗不方便。1、水冷凝器1-顶盖；2-管板；3-视孔；4-外壳；5-列管；6-挡板作用：分离甲醇，减压后送粗甲醇储槽。内筒外侧绕有螺旋板，下部有进气孔。气体从甲醇分离器上部以切线方向进入后，沿螺旋板盘旋而下，从内筒下端的圆孔进入筒内折流而上，这时由于气体的离心作用与回流运动，以及进入内筒后空间增大、气流速度降低，使甲醇液滴分离。气体经多层钢丝网，进一步分离甲醇雾滴，从外筒顶盖出口管排出。分离器底部有甲醇排出口，筒体上装有液面计。分离效率：关系到产品的收率、甲醇合成反应器的操作和产量。2、甲醇分离器1-内筒；2-外筒；3-顶盖；4-钢丝网作用：除去新鲜原料气和循环气中所夹带的油分、水分及其他杂质。取消滤油器：往复式循环机采用无油润滑的技术、透平循环机。外筒上部有两个径向对应的进气口，分别连接新鲜气与循环气，顶盖上有一个气体出口，筒体上有排油口和液位计接口。内筒共分六层，自下而上分别装有钢制鲍尔环、高效不锈钢丝网、钢制鲍尔环、砾石、活性炭和超细玻璃棉。气体由上部进入活性炭过滤器后，沿外筒与内筒间的环隙螺旋板旋转而下，穿过内筒下部的圆孔进入内筒，折流而上，此时由于气体螺旋运动的离心作用以及气体流速的降低，油水等杂质得到了分离。当向上的气体经过钢环、不锈钢丝网时，气体中的油水进一步得到清除。最后通过活性炭层除去气体中的羰基化合物后，从内筒上面的排出口排出。分离下来的油水，从底部排油口排出。3、滤油器1-内筒；2-外筒；3-顶盖；4-玻璃棉；5-活性炭；6-砾石；7,9-φ25mm×25mm×0.5mm钢环；8-过滤网要求：壳体必须能承受一定的工作压力；有较高的机械分离能力；易于拆装：活性炭吸附量有限，当达到饱和时应进行再生和更换；流动阻力小。3、滤油器作用：把未反应的H2、CO等混合气提高压力，送回甲醇合成反应器。往复式压缩机：依靠活塞的往复运动提高气体压力；透平压缩机：依靠高速旋转叶轮产生的离心力提高气体压力。透平压缩机优点：体积小，占地面积小；流量大，供气均匀，调节方便；易损部件少，可连续运转