Опис об'єкта управління
В
1.1 Піроліз дихлоретану в печах R -501А, В, С.
Піч піролізу R-501 А, В, С являє собою сталеву вертикальну, зауженную вгорі камеру з габаритними розмірами: нижній частині - 15200х1900х6300 мм, верхній частині - 15200х1224х5200мм. Теплова потужність 1,9 х10 6 ккал/ч. Усередині піч піролізу футерована вогнетривким матеріалом, на верхній частині розташовані димова труба діаметром 1500мм висотою 26000мм. Загальна висота печі піролізу, разом з димарем, складає 40м.
У печі піролізу R-501А, В розміщений змійовик з 96 горизонтальних труб, в печі піролізу R-501С з 88 горизонтальних труб, який по потоку умовно ділиться на зони підігріву, випаровування, перегріву парів і реакції (див. рис. 1). Довжина змійовика в печі R-501А, В -1308 п.м., в печі R-501С -1199 п.м.
Зона підігріву печі піролізу R-501А, В складається з двох рядного вбудованого підігрівача, що складається з 8 горизонтальних труб діаметром 114,3 '4 мм по 4 труби в кожному і десяти рядного підігрівача, що складається з 40 горизонтальних труб діаметром 114,3 '4 мм по 4 труби в кожному ряді. Загальна довжина зони підігріву 654 п.м. Труби семи верхніх рядів мають обребрена поверхню. p> Зона підігріву печі піролізу R-501С являє собою десяти рядний підігрівач з труб діаметром 114,3 '4 мм по 4 труби в кожному ряду, загальною довжиною 544 п.м. Труби п'яти верхніх рядів мають ребра поверхню. p> Зона випаровування складається з 14 горизонтальних труб діаметром 168,3 '5, 6 мм, загальною довжиною 191 п.м., розміщених в п'ять рядів, по 3 труби в кожному ряду; в п'ятому 2 труби. p> Зона перегріву парів складається з 8 горизонтальних труб діаметром 168,3 '9, 5 мм, загальною довжиною 109 п.м., розміщених в 2 ряди, по 4 труби в кожному ряду.
Зона реакції складається з 26 горизонтальних труб діаметром 168,3 '9, 5 мм, довжиною 354 п.м., розміщених в 13 рядів, по 2 труби в кожному ряду.
У зоні реакції дихлоретан нагрівається випромінюванням тепла при згорянні палива на форсунках. У зонах випаровування і підігріву дихлоретан нагрівається відходять димовими газами. p> За потоку димових газів, піч піролізу розділена на три зони випромінювання: радіантній, перехідну (шокова) і конвекції (див. рис.1).
Зона випромінювання знаходиться в розширеної частини печі піролізу, де розташовані в шаховому порядку 128 пальників (64 шт на кожній стінці в 5 рядів по висоті: 1, 2 ряд по 14 шт., 3, 4, 5 - ряди по 12 шт.). У торцевих стінках печі піролізу R-501 А, В, С розташовані оглядові вікна, для контролю за горінням палива на форсунках і станом труб змійовика.
Вгорі розширеної частини знаходиться перехідна або шокова зона, передбачена для захисту труб конвекційної зони від шокового ефекту прямого випромінювання (Радіації) пальникової камери. Зона конвекції розміщується в самій верхній частині печі, яка заужена для збільшення швидкості димових газів і поліпшення теплообміну. ​​
Верхня частина печі піролізу з'єднана з димарем двома димарями з вбудованими шиберами, для ручного регулювання перепаду тиску в топці печі.
У печі піролізу R-501 А, В, С при температурі 350-520 про С відбувається піроліз дихлоретану (дегидрохлорирования дихлоретану до вінілхлориду). Піроліз - ендотермічний процес (D Н 298 = 73 кДж/моль), який проходить зі ступенем конверсії не більше 55%, по наступному механізмом:
C 2 H 4 Cl 2 C 2 H 3 Cl + HCl; Н 298 = 73 кДж/моль
Нижче 350 про С швидкість цієї реакції вкрай низька, а при 250 про С - 1,2 дихлоретан НЕ розкладається, взагалі. Піроліз 1,2 дихлоретану - ланцюговий вільно-радикальний процес, що включає в себе:
1. Ініціювання ланцюга
CH 2 Cl - СН 2 Cl t CH 2 Cl - C * H 2 + Cl *
дихлоретан
2. Розвиток і зростання ланцюга.
Cl * + CH 2 Cl - CH 2 Cl CH 2 Cl - C * HCl + HCl
дихлоретан
CH 2 Cl - C * HCl CH 2 = CHCl + Cl *
вінілхлорид
3. Обрив ланцюга
CH 2 Cl - C * HCl + Cl * CH 2 Cl - CHCl 2
1,1,2-трихлоретан
2CH 2 Cl - C * HCl CH 2 Cl - CHCl - CHCl - CH 2 Cl
1,2,3,4-тетрахлорбутан
2CH 2 Cl - C * HCl CHCl = CHCl + CH 2 Cl - CH 2 Cl і ін
діхлоретілен
Дихлоретан з танків T-501А-Е насосами P-501А, В, С, D, Е з об'ємною витратою 25-50 м 3 /год (в пусковому режимі 14-24 м 3 /год), подається в змійовик печі піролізу R-501 А, В, С. При цьому є можливість подавати дихлорета...
