Proiectarea din Punct de Vedere Mecanic la Nivel de Proiect Tehnic a Unei Coloane de Distilare Sub Vacuum

LEGENDA

1. Corpul cilindric propriu-zis al aparatului cu inalţimea H3 şi diametrul interior tehnologic Dit,3.

2. Zona cilindrica superioara a aparatului sau domul aparatului are inaltimea H1 si diametrul interior tehnologic Dit,1.

3. Zona cilindrica inferioara a aparatului cu inaltimea H5 si diametrul interior tehnologic Dit,5.

4. Zona de racordare tronconica (toroconica), are inaltimea H2.

5. Zona de racordare semisferica, diametrul interior tehnologic Dit,4.

6. Fundul semisferic superior, cu inaltimea Hs1f.

7. Fundul semisferic inferior, cu inaltimea Hi1f.

8. Sistemul de sustinere si rezemare a aparatului – este alcatuit dintr-o manta cilindrica (piciorul de rezemare al aparatului).

9. Sistemul de rezemare – ancorare al aparatului :

- Inel de rezemare,

- Contrainel de rezemare,

- Nervuri de rigidizare (gusee),

- Suruburi de ancorare.

R1 – R8 – racordurile

GV – guri de vizitare (dreptunghiulare)

2.1. Prezentarea constructiv funcţională a aparatului

În industriile de rafinare a petrolului, chimică şi petrochimică, precum şi în alte industrii, se intîlnesc aparate tehnologice care, prin formă şi dimensiuni, întră în categoria aparatelor de tip coloana, aparate zvelte, cu raport relativ mare între înălţime şi diametru.

Prin procesul de distilare in vid se realizează recuperarea unor cantitaţi maxime de distilate de o anumită calitate din păcura de DA supusă prelucrării.

În coloana de distilare se realizează, sub vacuum, separarea amestecului lichid-vapori, care vine din cuptor, în distilate şi un rezidiu, avînd în vedere limitarea temperaturii la ieşirea din cuptor pentru a preîntîmpina descompunerile termice şi deteriorarea produselor.

Pentru o valoare dată a temperaturii în zona de vaporizare a coloanei, scăderea presiunii parţiale a hidrocarburilor are ca efect creşterea procentului vaporizat şi deci a cantităţii de distilate obţinute.

Coloanele de distilare în vacuum se deosebesc ca formă geometrică şi amenajări interioare de cele de distilare atmosferică.

Coloanele pentru obţinerea de uleiuri au un număr mai mare de talere(29 - 33) pentru a realiza o separare mai bună şi au diametrul de bază mai mic decît în zona de mijloc pentru a asigura un timp de staţionare mic (3-5 min) a rezidiului de vacuum, în scopul evitării cocsării zonei datorită temperaturilor mari.

Pentru limitarea antrenărilor, coloanele sunt prevazute cu demistere în zona de sub talerul de curgere a fracţiei de ulei greu, la vîrful coloanei deasupra primului taler, şi în zona de intrare a vaporilor în conductele de vîrf.

Coloanele sunt echipate cu talere de fracţionare cu clapeţi şi talere coşuri.

Coloanele mai noi sunt echipate cu talere cu clapeţi şi pachete de umplutură de tip „glitsch grid” aranjate în diferite combinaţii şi talere sită care dau o cădere mică de presiune şi au un preţ de cost scazut. Talerele cu clopoţei se utilizează din ce în ce mai rar.

Avînd în vedere importanţa menţinerii unei presiuni scăzute în zona de vaporizare de 50 – 90 mm Hg abs., talerele şi amenajările interioare trebuie să realizeze căderi mici de presiuni în comparaţie cu cele de la DA.

Zona de bază a coloanelor pentru obţinerea distilatelor este prevăzută cu talere de stripare şi are un diametru mai mic decît zona centrală, la fel ca şi la coloanele pentru obţinerea uleiurilor.

Coloanele de DV au diametre mai mari decît cele de DA; în baza coloanei de DV, diametrul este mai redus decît în restul coloanei pentru a micşora timpul de staţionare al rezidiului şi a evita descompunerile termice. De asemenea coloanele de DV, care nu scot produs de vîrf pot avea în partea superioară un diametru mai mic.