Фракції, що миттєво випарувалися, у виді пар піджимаються нагору і, пройшовши верхню тарілку отбойника, залишають випарник. Краплі рідини, що відокремилися, стікають назад у випарник. У випарнику I ступіні смола, що внизу зібралася, виводиться через штуцер і направляється в конвекційну частину трубчастої печі.
З верхньої частини випарники приділяються пари води і легкої фракції в конденсатор-холодильник. Зрошується випарник I ступіні рефлексом — легкою фракцією, випарник II ступіні — рефлексом поглинальної фракції. З нижньої частини випарника II ступіні виводиться лек в отпарную колону.
Для фракціонування кам'яновугільної смоли набули застосування ректифікаційні колони з тарілок; колпачкового і тунельного типу. У двоколонних трубчастих агрегатах одна колона служить для добору двох антраценових фракцій, конструктивно вона сполучена з випарником II ступіні і називається позовний (антраценової), друга — фракційна колона для одержання інших (чотирьох) фракцій. Обидві колони мають тарілки з кільцевими переливами флегми і тунельних ковпачків, діаметр колон 1400—'1800 мм.
В агрегаті з однією колоною застосовується ратифікаційна колона діаметром 2,4 м з 59-ю тарілками, що мають по 86 зірчастих ковпачків. Такі тарілки забезпечують необхідну чіткість ректифікації в широкому діапазоні навантажень.
На мал. 5! приведено ректифікаційну колону, корпус якої складається з чавунних царг 2, з'єднаних фланцями. Колпачковые тарілки 3 установлюються на кільцеві виступи царг. Корпус, кришка 4 і днище колони 1 теплоизолируются. Штуцери для введення смоли і добору фракцій відливаються заодно з царгами.
Для перевірки барботажа на тарілках вони заливаються водою і продуваються повітрям. Перед зборкою колони окремі царги і кришка піддаються гідравлічному іспиту на міцність тиском 0,2 МПа. Зібрана колона випробується на герметичність надлишковим тиском пари 0,05 МПа.
Пари фракцій смоли надходять у колону через штуцер И и рухаються знизу нагору, барботируя через шар рідини на тарілках. При цьому пари збагачуються легкокипящими, а рідина высококинящими компонентами
Добір фракцій виробляється через штуцери, розташовані на різній висоті колони.
Через штуцери ДО, Ж, Е, Д, Г відбираються, соответственно, 1М антраценова, I антраценова, поглинальна, нафталінова і фенольна фракції. З верхньої частини колони через штуцер Б приділяються пари води і легкої фракції. На верхню тарілку через штуцер У подається рефлекс— легка фракція. У нижню частину колони подається гостра пара через штуцер Л.
Необхідний температурний режим колони підтримується регулюванням кількості зрошення (легкої фракції), подаваного в колону.
Для охолодження фракцій застосовуються заглибні змеевикового типу холодильники, виконані з нержавіючої сталі, для конденсації пар легкої фракції конденсатори коробчатого типу, що забезпечують краще охолодження конденсату. Поверхня охолодження конденсаторів ректифікаційних колон в установках продуктивністю 100 і 200 тис. т смоли в рік відповідно 150 і 220 м*.
Устаткування для виробництва пеку визначається напрямками його використання, способом транспортування, ступенем використання вторинних ресурсів тепла.
Найпростіша схема використання пеку передбачає використання його в рідкому виді при порівняно високих температурах продукту. За такою схемою, зокрема, здійснюються прийом і навантаження електродного пеку. Пік після випарники II ступіні самопливом надходить у збірники рідкого пеку (лекотушители), з яких насосом откачивается в напірні баки пекового парку. З напірних баків пекового парку пік самопливом надходить у термоцистерну, у якій перевозиться до споживача. При такій найпростішій схемі устаткування позовного парку представлено декількома пекотушителями— вертикальними, заглубленными в бетонному котловані, сталевими судинами циліндричної форми діаметром 1200—1600 мм, висотою 3—3,2 м. Звичайно встановлюється по трьох таких некотушителя, що працюють послідовно. У пекотушителях рідкий гарячий пек відстоюється від твердих опадів, що можуть у ньому утворитися в результаті місцевих перегрівів смоли в трубчастій печі. З останнього пекотушителя пік перетікає в горизонтально розташований пекотушитель, з якого насосом откачивается в напірний бак. Напірний бак представляє собою вертикальний сталевий циліндричний резервуар діаметром 7 м, висотою 6 м, місткістю 180 м3, обладнаний кранами на двох рівнях для випуску пеку, возлушкой, штуцером для переливу і буйковым покажчиком рівня.
При необхідності обробки пеку після випарника II ступіні методом термічної полімеризації з подачею повітря для інтенсифікації процесу в схему включають два куби-реактори, через які пік після випарника проходить послідовно. Куб-реактор (мал. 52) являє собою вертикальний циліндричний апарат висотою близько 6 м і діаметром 3—3,2 м. У реактор по центрі вводиться барботажное пристрій, у яке компресором подається стиснене повітря. Пристрій повинний обидві спечшь рівномірні розподіли повітря але всьому перетину реактора. Повітря, не тільки частково окисляє пек, підвищуючи його температуру розм'якшення, але і сприяє перемішуванню пеку в реакторі, крім можливості його переокислювання. Відпрацьоване повітря, пара- і газоподібні продукти реакції проходять через конденсатор-холодильник і скрубер, зрошуваний поглинальною олією.
Быеококиплщие фракції конденсуються в конденсаторі-холодильнику й у рідкому виді надходять у збірник під скрубером, частина пар уловлюється поглинальною олією в скрубері, що після насичення подаються разом з дистилятами конденсатора-холодильника в смолу, що йде на переробку, що залишилася після скрубера парогазовая суміш направляється в піч каталітичного 4, дожита. Конструкція такої печі розроблена Інститутом газу АН УРСР. Пекти забезпечує спалювання органічних сполук, що містяться в парогазовой суміші, у надлишку повітря над спеціальним каталізатором з перетворенням їх у диоксид вуглецю і воду.
При по м; і зводетве середньо- і високотемпературного пеку відвантаження його споживачам виробляється в гранульованому виді.
Для грануляції пеку применяется транспортер специальной конструкції, виконаний із пластинчастої стрічки ркс. 53). Верхня галузь цієї стрічки знаходиться в металевому ринві-ванні, заповненою водою на горизонтальній ділянці стрічки; на похилій ділянці стрічки жолоб виконує функції лотка для стоку води з верхньої частини транспортера.
Нижня, неодружена галузь проходить під жолобом і обладнана шкребками для видалення пеку. Пік подається на грануляцію в живильник, що представляє собою циліндрична судина з перфорованим днищем, у якому розташоване 175 отворів діаметром 10 мм. Пік надходить з напірного бака охолодженим до 190—200°С и через перфороване днище стікає на робочу галузь транспортера у виді струмків діаметром 5—7 мм. Потрапляючи в холодну воду ванни, струмки поступово прохолоджуються, затвердевают і у виді гранул, що нагадують зовнішнім виглядом вермішель, надходять на розвантажувальну галузь транспортера й у вагон. У залежності від типу транспортера ширина стрічки може бути 800 чи 1200 мм, швидкість її руху 0,156 і 0,175 м/с, висота шаруючи води над стрічкою 800 мм, шлях гранул у водяній ванні 22 чи 16 м. Витрата охолодної води влітку 7,5 м3 на 1 т пеку, узимку 6 м3. Вода знаходиться в замкнутому циклі і прохолоджується на окремій градирні. Продуктивність 12 і 18 т пеку в годину.
Технологічний режим процесу ректифікації смоли і шляху зниження енерговитрат у цьому процесі.
Технологічний режим процесу ректифікації смоли повинний забезпечити поділ смоли на фракції, у яких повинне бути забезпечене максимальне зосередження цільових продуктів, одержуваних з даної фракції. Перша вимога забезпечує максимальний витяг цільового продукту зі смоли, друге — із фракції, що переробляється.
Це вимога в першу чергу відноситься до нафталінової фракції, оскільки нафталін є найбільше крупнотоннажным коштовним чистим продуктом, одержуваним зі смоли. Суть цих вимог стає ясної з даних, приведених у табл. 5. У приведеному прикладі досягнута досить чітка ректифікація смоли, однак, оцінюючи ступінь зосередження нафталіну в нафталіновій фракції варто визнати її недостатньої. У нафталіновій фракції сосредо гострено всего 82,2% нафталіну, що міститься в смолі, але ж витягається він тільки з цієї фракції, отже, якщо навіть на стадії переробки фракції буде досягнутий витяг нафталіну 90%, те зі смоли буде витягнуто всего 72% нафталіну, що міститься в ній. Ідеальним процесом ректифікації був би такий, при якому зі смоли відбиралася б фракція, що містить 90—95% нафталіну, однак при цьому коефіцієнт зосередження нафталіну в цій фракції знизився б у значній мірі.
Другою вимогою до процесу ректифікації є, як правило, одержання позову заданої якості, особливо при виробництві електродного пеку. Це якість на стадії ректифікації смоли визначається температурою розм'якшення пеку. Пік з низкою (55—65°С) температурою розм'якшення шляхом наступної термічної полімеризації з чи повітрям без нього вдається довести до рівня вимог до електродного пеку. Обробка пеку з високою температурою розм'якшення (70—75°С) навіть з додаванням у среднетемпературный пік антраценової фракції не дозволяє одержати пек необхідної якості. У такому пеку більше вихід речовин, нерозчинних у хкнолине, менше речовин, нерозчинних у толуолі, властивості його як сполучного при виробництві електродів помітно погіршуються. Оскільки температура розм'якшення пеку після випарника II ступіні визначається температурою нагрівання смоли в трубчастій печі, найбільш доцільної при виробництві електродного пеку явля-
Схема уловлювання бензольних вуглеводнів і нафталіну
Уловлювання бензольних вуглеводнів і нафталіну поглинальними оліями здійснюється в скруберах, установлюваних по газовій трасі після кінцевих холодильників. Основною задачею скрубберного відділення є забезпечення високого ступеня виділення бензольних вуглеводнів з газу. Утрати бензольних вуглеводнів у газі поїло скруберів не повинні перевищувати 1,8—2,0 г/м3 газу в зимовий період і 3,0 г/м3 у літній.