§ 13.4. Особенности пожарной опасности процесса ректификации
Пожаровзрывоопасность ректификационных установок характеризуется следующими факторами: пожаровзрывоопасными свойствами обращающихся в них веществ, их количеством, режимом работы установки (температурой, давлением).
Обычно на ректификационных установках происходит разделение горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, горючих сжиженных газов. В этом случае пожаровзрывоопасны и ректификат, и остаток. При разделении разбавленных водных растворов (например, раствора спирта в воде) исходная смесь и остаток могут быть непожароопасными, а готовый продукт обладать пожаровзрывоопасными свойствами (спирт-ректификат).
Количество горючих веществ, обращающихся в ректификационной установке, зависит от ее производительности. Для обеспечения высокой производительности применяются аппараты большого объема, увеличивается их число. Технологическая схема строится в несколько параллельных линий (потоков).
Производительность установки обычно задается количеством ректификата (готового продукта), который нужно получить в единицу времени, либо количеством самой смеси, которую следует переработать в единицу времени. Для оценки пожарной опасности процесса следует знать количество и свойства всех обращающихся в установке веществ: исходной смеси, ректификата, флегмы, кубового остатка. Пожаровзрывоопасные свойства этих веществ могут существенно различаться.
Между количеством исходной смеси GCM, ректификата GpeK и кубового остатка G0Ct существует зависимость, которая может быть выражена формулой
GCM=Gpeк+Gocт. (13.4)
Это уравнение материального баланса ректификационной установки. По аналогии с (13.4) составим уравнение баланса легко летучего компонента:
Gсмacм = Gрекaрек + Gостaост, (13.5)
где аcм, аpек, aост — содержание легколетучего компонента соответственно в смеси, ректификате и кубовом остатке. Эти величины известны; они задаются в задании на разработку колонны.
Таким образом, задаваясь производительностью установки по ректификату или исходной смеси и решая совместно уравнения (13.4) и (13.5), можно определить два других члена уравнения (13.4).
В кубовой части крупногабаритных колонн и на тарелках может находиться большое количество легковоспламеняющихся к горючих жидкостей, исчисляемое тоннами и десятками тонн (например, при перегонке нефти в колонне средней производительности одновременно находится до 20 т ЛВЖ и ГЖ).
Объем жидкости V, находящейся в тарельчатой ректификационной колонне, можно подсчитать по формуле
, (13.6)
где D — внутренний диаметр колонны; dKH — наружный диаметр колпачка; hт — высота жидкости на тарелке; Hкуб — высота жидкости в кубе; п — количество тарелок в колонне; т — количество колпачков на тарелке.
Для определения массы этой жидкости следует знать ее плотность. Но плотность жидкости (по высоте колонны) возрастает по мере ее движения сверху вниз: от рр (на верхней тарелке) дорост (на нижней тарелке). Поэтому для расчетов используют среднее
значение плотности: рср=0,5 (рР+рoст). С учетом этого массу жидкости в колонне можно определить по формуле
, (13.7)
где рр и рост — плотность ректификата и кубового остатка.
Пожароопасные вещества находятся не только в колонне, но и в других аппаратах ректификационной установки: теплообменниках, сборниках, промежуточных емкостях, емкостях орошения и др. Это следует учитывать при оценке пожаровзрывоопасности конкретной ректификационной установки.
Основными технологическими параметрами процесса ректификации являются давление и температура, которые тесно взаимосвязаны: чем выше давление, применяемое при разделении какой-либо смеси, тем выше и температура.
В большинстве случаев ректификацию проводят под небольшим давлением (0,12...0,7 МПа), в некоторых случаях — под повышенным давлением или под вакуумом.
Температура и давление по высоте колонны не остаются постоянными: максимальное значение они имеют в нижней части колонны, минимальное — в верхней части колонны. Температура верха колонны примерно равна температуре кипения легкокипящего компонента (ректификата) при рабочем давлении в верхней части колонны. Температура низа колонны равна температуре кипения высококипящего компонента (кубового остатка) при рабочем давлении в нижней части колонны.
- Пожарная безопасность
- § 1.1. Аппараты с неподвижным уровнем жидкости
- § 1.2. Аппараты с подвижным уровнем жидкости
- § 1.3. Аппараты с газом
- § 1.4. Аппараты с пылями, порошками и волокнами
- Глава 2. Выход горючих веществ наружу из нормально действующих аппаратов
- § 2.1. Аппараты с открытой поверхностью испарения
- § 2.2. Аппараты с дыхательными устройствами
- § 2.3. Аппараты периодического действия
- § 2.4. Выход пыли в помещение
- Глава 3. Выход горючих веществ наружу из поврежденного технологического оборудования
- § 3.1. Характеристика аварийной ситуации
- § 3.2. Локальное и полное повреждение аппаратов
- § 3.3. Ограничение утечек горючих веществ
- § 3.4. Образование взрывоопасной смеси в помещении и на открытой площадке
- Глава 4. Причины повреждения технологического оборудования
- § 4.1. Основы прочности и классификация причин повреждения оборудования
- § 4.2. Повреждения технологического оборудования в результате механических воздействий
- § 4.3. Повреждения технологического оборудования в результате температурного воздействия
- § 4.4. Повреждения технологического оборудования в результате химического воздействия
- Защита от коррозии
- Глава 5. Производственные источники зажигания
- § 5.1. Понятие источника зажигания
- § 5.2. Открытый огонь, раскаленные продукты горения и нагретые ими поверхности — производственные источники зажигания
- § 5.3. Тепловое проявление механической энергии как производственный источник зажигания
- § 5.4. Тепловое проявление химических реакций — производственный источник зажигания
- § 5.5. Тепловое проявление электрической энергии — производственный источник зажигания
- Глава 6. Подготовка оборудования к ремонтным огневым работам
- § 6.1. Использование естественной вентиляции оборудования перед проведением ремонтных огневых работ
- § 6.2. Использование принудительной вентиляции оборудования перед проведением ремонтных огневых работ
- § 6.3. Пропаривание аппаратов перед проведением ремонтных огневых работ
- § 6.4. Промывка аппаратов водой и моющими растворами перед проведением ремонтных огневых работ
- § 6.5. Флегматизация среды в аппаратах инертными газами — способ подготовки их к проведению ремонтных огневых работ
- § 6.6. Заполнение аппаратов пеной при проведении ремонтных огневых работ
- § 6.7. Организация ремонтных огневых работ
- Раздел второй. Предотвращение распространения пожара
- Глава 7. Ограничение количества горючих веществ и материалов, обращающихся в технологическом процессе
- § 7.1. Выбор технологической схемы производства
- § 7.2. Режим эксплуатации технологического процесса производства
- Производства,их удаление
- § 7.4. Замена горючих веществ, обращающихся в производстве, негорючими
- § 7.5. Аварийный слив жидкостей
- § 7.6. Аварийный выпуск горючих паров и газов
- Глава 8. Огнезадерживающие устройства на производственных коммуникациях
- § 8.1. Сухие огнепреградители
- Расчет огнепреградителя по методу я. Б. Зельдовича
- § 8.2. Жидкостные огнепреградители (гидрозатворы)
- § 8.3. Затворы из твердых измельченных материалов
- § 8.4. Автоматические заслонки и задвижки
- § 8.5. Защита трубопроводов от горючих отложений
- § 8.6. Изоляция производственных помещений от траншей и лотков с трубопроводами
- Глава 9. Защита технологического оборудования и людей от воздействия опасных факторов пожара
- § 9.1. Опасные факторы пожара
- § 9.2. Защита людей и технологического оборудования от теплового воздействия пожара
- § 9.3. Защита технологического оборудования от разрушений при взрыве
- § 9.4. Защита людей и технологического оборудования от агрессивных сред
- Пожарная профилактика основных
- § 10.2. Пожарная профилактика процессов измельчения твердых веществ
- § 10.3. Пожарная профилактика процессов механической обработки древесины и пластмасс
- § 10.4. Замена л вж и гж пожаробезопасными моющими средствами в технологических процессах обезжиривания и очистки поверхностей
- Глава 11. Пожарная профилактика средств транспортировки и хранения веществ и материалов
- § 11.1. Пожарная профилактика средств перемещения горючих жидкостей
- § 11.2. Пожарная профилактика средств перемещения и сжатия газов
- § 11.3. Пожарная профилактика средств перемещения твердых веществ
- § 11.4. Пожарная профилактика технологических трубопроводов
- § 11.5. Пожарная профилактика хранения горючих веществ
- Глава 12. Пожарная профилактика процессов нагревания и охлаждения веществ и материалов
- § 12.1. Пожарная профилактика процесса нагревания водяным паром
- § 12.2. Пожарная профилактика процесса нагревания горючих веществ пламенем и топочными газами
- § 12.3. Пожарная профилактика теплопроизводящих установок, используемых в сельском хозяйстве
- § 12.4. Пожарная профилактика процесса нагревания высокотемпературными теплоносителями
- Глава 13. Пожарная профилактика процесса ректификации
- § 13.1. Понятие процесса ректификации
- § 13.2 Ректификационные колонны: их устройство и работа
- § 13.3. Принципиальная схема непрерывно действующей ректификационной установки
- § 13.4. Особенности пожарной опасности процесса ректификации
- § 13.5. Пожарная профилактика процесса ректификации
- Пожаротушение и аварийное охлаждение ректификационной установки
- Глава 14. Пожарная профилактика процессов сорбции и рекуперации
- § 14.1. Пожарная опасность процесса абсорбции
- § 14.2. Пожарная профилактика процессов адсорбции и рекуперации
- Возможные пути распространения пожара
- Глава 15. Пожарная профилактика процессов окраски и сушки веществ и материалов
- § 15.1. Пожарная опасность и профилактика процесса окраски
- Окраска окунанием и обливанием
- Окраска в электрическом поле высокого напряжения
- § 15.2. Пожарная опасность и профилактика процессов сушки
- Глава 16. Пожарная профилактика процессов, протекающих в химических реакторах
- § 16.1. Назначение и классификация химических реакторов
- § 5. По конструктивному оформлению теплообменных устройств
- § 16.2. Пожарная опасность и противопожарная защита химических реакторов
- Глава 17. Пожарная профилактика экзотермических и эндотермических химических процессов
- § 17.1. Пожарная профилактика экзотермических процессов
- Процессы полимеризации и поликонденсации
- § 17.2. Пожарная профилактика эндотермических процессов
- Дегидрирование
- Пиролиз углеводородов
- Глава 18. Изучение технологических процессов
- §18.1. Информация о технологии производств, необходимая работнику пожарной охраны
- § 18.2. Источники информации о технологических процессах производств
- § 18.3. Методы изучения технологии производств
- Глава 19. Исследование и оценка пожаровзрывоопасности технологических процессов производств
- § 19.1. Категории пожаровзрывоопасности производств согласно требованиям сНиПов
- § 19.2. Соответствие технологии производств системе стандартов безопасности труда
- § 19.3. Разработка пожарно-технической карты
- Глава 20. Пожарно-техническая экспертиза технологических процессов на стадии проектирования производств
- § 20.1. Особенности пожарного надзора на стадии проектирования технологических процессов производств
- § 20.2. Использование норм проектирования по обеспечению пожарной безопасности технологических процессов производств
- § 20.3. Задачи и методика пожарно-технической экспертизы проектных материалов
- § 20.4. Основные решения пожарной безопасности, разрабатываемые на стадии проектирования производств
- Глава 21. Пожарно-техническое обследование технологических процессов действующих производств
- § 21.1. Задачи и организация пожарно-технического обследования
- § 21.2. Бригадный метод пожарно-технического обследования
- § 21.3. Комплексное пожарно-техническое обследование предприятий отрасли
- §21.4. Нормативно-технические документы пожарно-технического обследования
- § 21.5. Пожарно-техническая анкета как методический документ обследования
- § 21.6. Взаимодействие госпожнадзора с другими надзорными органами
- Глава 22. Обучение рабочих и инженерно-технических работников основам пожарной безопасности технологических процессов производств
- § 22.1. Организация и формы обучения
- § 22.2. Учебные программы
- § 22.3. Методика и технические средства обучения
- § 22.4. Программированное обучение
- Литература
- Оглавление