Химические аппараты

Химия далеко шагнула вперед. Усложнились ее технологические процессы, а с ними и инженерные сооружения и аппараты, с помощью которых вещества превращаются в продукт.

Продукты и аппараты химических производств можно отнести к высоким технологиям и сложным инженерным конструкциям. При помощи аппаратов исходные вещества изменяют свое физическое состояние.

Аппараты химических технологий обеспечивают полный процесс, в ходе которого происходят механические, тепловые, химические и массообменные преображения веществ.

В технологиях производства, как и в технологиях разгонки нефти используется одинаковое оборудование. Современный этап аппаратов химической технологии настолько сложен, что перестает быть только химической отраслью, но переходит в разряд межотраслевых инструментов и технологий.

Аппараты основных химических процессов

1. Маслообменные. В таких аппаратах вещество переходит в другое состояние за счет плавления, конденсации, взгонки, кристаллизации, испарения, ректификации.


2. Гидромеханические. В центрифугах, В них происходит перемешивание веществ при разности давления в жидкой среде, разделение жидкостей, очитка от газов и пыли, перемешивание самих жидкостей или газа.


3. Механические. Обрабатывают, измельчают, смешивают, отсеивают и перемещают твердые тела


4. Тепловые. Эти процессы передают тепло от одного тела к другому путем нагрева, охлаждения, испарения, плавления, выпаривания и конденсации, кристаллизации


5. Химические. В ходе этого процесса вещества преобразуются в новые соединения, а именно: каталитический крекинг, гидроочистка, риформинг, пиролиз, коксование, полимеризация, алкилирование.

Аппараты химической технологии

Можно разделить по способу создания движущей силы и принципу химических процессов, происходящих в них:

1. Маслообменные. Аппараты, применяемы при таких процессах- это: адсорберы, десорберы, ректификационные колонны, экстракторы, сушилки, кристаллизаторы.


2. Гидромеханические. К гидромеханическим аппаратам относятся фильтры, циклоны, электродегидраторы, отстойники, центрифуги, мешалки.


3. Механические. С помощью аппаратов типа дробилки, сито, смесителей, дозаторов.


4. Тепловые. Эти процессы обеспечиваются в плавильных печах, в холодильниках, аппаратах теплообмена, испарителях, конденсаторах.


5. Химические. В качестве аппаратов используются разновидовые реакторы. Химические реакторы можно назвать самыми важными из всех видов аппаратов, так как они задействованы во многих отраслях переработки и производства.

Машины, процессы и аппараты химических производств и нефтегазопереработки

Добытая с помощью буровой установки нефть, которую называют «сырой», включает в себя такие примеси, как соль, вод, песок, частицы грунта, попутный газ и требует процесса очистки (с начала комплексной (грубой), а затем тонкой). В процессе очистки сепараторы разделяют нефть и газ друг от друга. Затем, полученный продукт охлаждается в резервуарах при низких или высоких температурах, что позволяет убрать из сырья воду и твердые частицы.

Основные аппараты для перегонки нефти - это трубчатые печи, теплообменные устройства и ректификационные колонны.

Далее, в связи с назначением конечного продукта, получаемого из нефти, процессы могут быть такими:

• каталитический крекинг, в процессе которого нефть нагревают до состояния пара и прогоняют ее через катализатор;


• гидроочистка, с помощью которой удаляются примеси серы;


• процесс экстракции разделяет смесь твердых и жидких веществ с помощью растворителей;


• коксование;


• изомеризация;


• алкинирование.

Основы конструирования и расчета химической аппаратуры

При расчете и конструировании химической аппаратуры чаще всего определяют расход воды и пара. Для начала составляется материальный баланс, в котором учитываются такие факторы как закон сохранения энергии, напрямую влияющий на количество перерабатываемого материала.

Если процесс непрерывный, то в балансе учитывают временной интервал, например рабочую смену. Если процесс периодический, то в балансе отражают количество продукта, выходящего в процессе переработки.

В балансе также учитывается тепловые процессы внутри аппаратуры и движущая сила, возникающая в процессе. После составления баланса, происходит механический расчет, призванный определить прочность элементов и величину аппарата.

Какой химический элемент незаменим для изготовления химической аппаратуры

Незаменимым элементом для изготовления химической аппаратуры является тантал. В периодической системе Менделеева тантал обозначен под номером 73. Это редкий тяжелый твердый металл серебристого цвета. Тантал хорошо поддается механической обработке, который устойчив к действию жидких щелочных металлов.

Химические аппараты с механическим перемешивающим устройством

При помощи перемешивания получают эмульсии, суспензии, твердых смесей. Механические перемешивающие устройства применяются для множества разных химических процессов.

Варианты конструкций перемешивающих устройств весьма широк: это аппараты, имеющие плоские лопасти (горизонтальные , вертикальные, барабанного типа), мешалки с лопастями в виде пропеллера, турбинные аппараты и специальные, которые применяют для суспензий с большим количеством твердых примесей.

Расчет и конструирование химических аппаратов с мешалками

Как правило, компания производитель делает расчет и конструирование химических аппаратов на основании технической задачи заказчика и предоставленных чертежей.

Конструирование химической аппаратуры происходит при использовании нормализованных узлов и деталей, таких как: цилиндрические элементы, дно, укрепление отверстий, крышки, выводящие трубы, уровнемеры, окна для отслеживания процесса, опорные конструкции, лопасти.

При расчетах учитываются все технологические особенности изготовления и сборки, надежность, безопасность, технологические требования, прочность, размеры и транспортировка. Отдельной строкой рассчитываются детали.

Производители химических аппаратов

Среди ведущих компаний, производящих химические аппараты, можно выделить представительство компании ENCE GmbH в России. Предприятие специализируется на химической промышленности, нефти-газопереработке, энергетики и горно-металлургической сферы.

Пензинский «НИИПТхиммаш» уже более 50-ти лет изготавливает и разрабатывает химические аппараты из высококачественных сплавов, поставляя их на предприятия нефтехимической переработки и транпортировки.

Созданная в подмосковных Мытищах Компания «Химические системы» помогает в разработке промышленных объектов и перерабатывающих комплексов.

Калужский завод «ЮВС» является разработчиком и изготовителем химических реакторов, оснащенных любимы типом перемешивающих устройств. Особый акцент предприятие уделяет изготовлению комплектующих деталей.

Поставщики химических аппаратов

ООО «Медлабстекло» входит в Ассоциацию производственных предприятий и поставляет разнообразный выбор стеклоизделий для лабораторий.

Компания «ХИММЕД» поставляет химические реактивы, расходные материалы, растворители и материалы для электроники и фармакологии.

Процессы и аппараты химической технологии
Химические реагенты