Современные конструкции массообменных аппаратов

В нефтяной, нефтехимической, химической и пищевой промышленности большое место занимают массообменные процессы: ректификация, абсорбция, выпарка и экстракция. Одним из основных направлений деятельности ООО «ПЕТЕРБУРГНИИХИММАШ» является разработка и изготовление оборудования для осуществления этих процессов. Разработка и изготовление осуществляется в сотрудничестве с фирмой «Зульцер» — мировым лидером в данном направлении.

При конструировании оборудования применяется вся гамма массообменных контактных устройств: насыпные насадки, различные типы тарелок, регулярные насадки. Применение оптимальных для каждого технологического процесса конструктивных решений и типов высокоэффективных массообменных устройств позволяет добиться высокого качества разделения компонентов исходной смеси с минимальными энергозатратами, а также уменьшения габаритов оборудования.

Регулярные насадки «Зульцер» по сравнению с нерегулярными, широко используемыми в России, позволяют увеличить производительность массообменных колонн в несколько раз и существенно повысить эффективность массообмена в насадочном слое. Высокое радиальное перемешивание в слоях регулярных насадок, склонность данного типа массообменных устройств к самоперераспределению жидкости дает возможность применять очень высокие слои насадок без промежуточных распределителей жидкости.

Массообменные колонны, оборудованные регулярными насадками «Зульцер» обладают чрезвычайно низким гидравлическим сопротивлением. Это особенно важно в случае, когда повышение давления перед колоннами оказывает негативное влияние на предшествующие технологические операции. Насадки «Зульцер» могут быть изготовлены из углеродистых и коррозионностойких сталей, алюминия, монельметалла, титана, хастеллоя, полипропилена, фторопласта, фарфора, графитового волокна.

В качестве примера можно привести последние совместные разработки ООО «ПЕТЕРБУРГНИИХИММАШ» и фирмы «Зульцер». Ректификационные колонны установки малой производительности получения пропан-бутана из попутного нефтяного газа, где требуемое качество разделения при условии минимизации размеров колонны было решено применением самой современной регулярной насадки «МЕЛЛАПАК Плюс». Применение этой же насадки в абсорбционных колоннах очистки от кислых примесей в производстве особо чистых веществ позволило, по сравнению с колоннами, имеющими насадки из колец Рашига:

• снизить содержание кислых примесей в 3 раза до уровня 0,3 ppm;
  
• уменьшить диаметры колонн с 600 мм до 300 мм;
  
• уменьшить высоту колонн;
  
• уменьшить объем насадки в 5 раз.