培训材料之八压力容器、压力管道使用管理基本知识.pdfVIP

压力容器及压力管道知识培训材料之八

压力容器压力管道使用管理基本知识

1常见生产工艺及压力容器安全操作要点

为了确保压力容器压力管道的安全行，要求容器操作人员熟悉生产工艺流

程，并严格执行生产工艺操作规程。为有助于操作人员了解生产工艺流程，掌握

如何正确操作压力容器压力管道，本章特介绍几种常见的生产工艺流程，所使用

的压力容器压力管道的作用及安全操作要点介绍如下。

1.1几种常见单元工艺及压力容器

任何生产工艺，特别是化工生产工艺，尽管其原料、产品、工艺条件、生产

工艺流程的长短等各不相同，但其生产工艺过程通常都可以划分成若干个单元工

艺。因而熟悉并掌握主要单元工艺的原理对加深各种工艺流程的理解大有益处。

1.1.1力口热

加热是利用热载体（热流体）放出的显热或潜热提高物料的温度，使之满足

工艺需要的一种单元工艺。

为加速物料的的溶解和提高溶解度，或者为保证一些化学反应的顺利进行，

需对物料预热到一定温度等都要采用加热工艺。

常用的热载体有热水、蒸汽、烟道气、导热油、熔盐等。选用何种热载体需

视加热温度等具体等情况而定。有时为了节约能源，将生产过程中的具有较高温

度的产品或中间产物作为热载体来加热原料或其他中间产物，以回收其热量。

按照加热方式，加热工艺分为直接加热、间接加热等。直接加热是热载体与

被加热介质直接接触、混合进行换热，如合成氨生产中的饱和塔就是半水煤气与

热水直接换热；间接加热其热载体与被加热介质不直接接触，这是最常用的一种

加热方法，如各种类型的热交换器都属于间接加热，就是靠器壁或管壁与介质的

温度差实现加热的。

用于加热的常见压力容器有夹层锅，各种形式的管壳式热交换器、板式热交

换器，管壳式余热锅炉、夹套容器等。化工生产中普遍使用预热器、加热器等对

物料加热以达到反应工艺所需的温度、使反应顺利进行；合成氨生产中用变换气

作热载体通过热交换器对原料半水煤气来回收变换气的热量等。

1.1.2冷却与冷凝

冷却是利用冷载体冷（却剂）吸收物料的热量的以降低物料温度，使之满足

工艺需要的一种单元工艺。冷凝是利用冷载体吸收气体物料的热量包（括显热和

汽化潜热），使物料完成由气态凝结成为液态的相边过程。例如，气体压缩机各

级排气与吸收间采用冷却降低压缩机气体温度，缩小气体体积，以保证压缩机正

常工作，降低电耗，并将水蒸汽、油蒸汽冷凝，使之便于分离；压缩后的制冷气

体冷凝成液态用于冷冻、空调。蒸发、蒸馈后的介质组分冷凝收集等，都需要到

冷却或冷凝工艺。

常用的冷载体有空气、液氨、液氮等，有时采用较低温度的物料作为冷载体来冷

却较高温度的物料，以回收热量。

按照冷却、冷凝的方不同，冷却分为直接冷却与间接冷却；冷凝也分为直

接冷凝和间接冷凝，其中间接冷却与间接冷凝在压力容器中较为常用。用于冷却、

冷凝工艺的压力容器大多是各种形式的热交换器，有时使用夹套结构的容器。例

如，气体压缩系统设置的中间冷却器，后冷却器，通常为管壳式热交换器。冷却

系统的冷凝器多为列管式热交换器；用于化工产品蒸f趴精镭的冷凝器也多为列

管式换热器。

1.1.3反应

反应是指介质的物理、化学反应。物理反应过程中没有新物质生成，物质的

化学性质不发生变换；化学反应过程中有新物质生成，物质组成和化学性质都发

生改变，并伴随能的变化。生产中用压力容器来完成反应的大多是化学反应，如

化合、分解、复分解、取代等反应。

用于反应工艺的压力容器是各种形式的反应器。例如，合成氨行业用变换炉将一

氧化碳、水蒸汽在一定压力、温度下变换为氢气和二氧化碳，用合成塔完成氮气

与氢气部分合成为氨的反应，碳化塔内氨水与二氧化碳反应生成为碳酸氢铁等，

由于化学反应伴随能的变化，为保证化学反应顺利进行，提高反应速率，所以相

当部分的反应容器需要设置夹套、盘管等，以根据工艺要求进行加热和冷却。

LL4蒸发

蒸发是液体表面发生的汽化现象，蒸发时液体需要吸收汽化热，所以液体的

温度愈高，蒸发的速度愈快。蒸发可在沸点时或在低于沸点时进行，在沸点时的

蒸发称之为沸腾蒸发。为保证蒸发工艺顺利进行，蒸发时需不断供给热能并不断

排出发