În primele etape ale dezvoltării gazeificării, aparatul folosit în acest proces avea un strat dens relativ mare de combustibil și un grătar fix. Zgura a fost descărcată manual, drept urmare productivitatea generatoarelor de gaz a fost scăzută. Suflarea aerului era furnizată prin tiraj natural, astfel încât gazele rezultate au fost caracterizate printr-o putere calorică scăzută, iar procesul de gazeificare în sine a avut o distribuție foarte limitată. Această metodă a fost utilizată pe scară largă în industrie în primul sfert al secolului al XX-lea. datorită dezvoltării generatoarelor de gaz cu grătar rotativ. Acest lucru a făcut posibilă mecanizarea procesului laborios de îndepărtare a zgurii și creșterea productivității echipamentelor. Generatoarele de gaz de acest tip au fost utilizate pe scară largă în majoritatea celor industriale țările dezvoltate până în anii 1960, asigurând aproape în totalitate nevoia de gaze combustibile tehnologice, energetice și menajere.
O diagramă a unui generator de gaz cu un grătar rotativ este prezentată în fig. unu.
Pe rolele 2, deplasându-se de-a lungul suportului șinei 1, este instalat un bol metalic 3, care se rotește de la antrenarea 13. În centrul vasului se află un grătar 5 din plăci de fontă cu orificii, având forma unui cort. Vasul 3 este umplut cu apă destinată răcirii zgurii care intră în el, în plus, servește ca o etanșare hidraulică care izolează interiorul aparatului de atmosferă. Partea inferioară 4 („șorț”) a minei 7 a generatorului de gaz este scufundată în apă din vas. Adâncimea de scufundare a „șorțului” determină presiunea admisă în aparat. Arborele se sprijină pe fundație cu ajutorul suporturilor amplasate în partea sa din mijloc (neprezentată în figură). Arborele are în partea superioară un dispozitiv 10 pentru încărcarea combustibilului, un fiting 9 pentru evacuarea gazului (scurgerea gazului), o căptușeală 8 și o manta de apă 6. Pe grătar există un strat dens de combustibil, a cărui înălțime aproape ajunge la fitingul 9. De jos, suflarea este furnizată prin conductă. Pentru o distribuție mai uniformă a exploziei pe secțiunea transversală, grătarul superior al grătarului (numit „cap” sau „cap”) nu este situat în centrul său, ci ușor deplasat în lateral. În stratul de combustibil adiacent direct grătarului, acesta este ars, rezultând temperaturi ridicate și degajare de căldură necesară pentru gazeificare. Aceasta este așa-numita zonă de oxidare. Fluxul de produse gazoase fierbinți de combustie obținute aici pătrunde în straturile superioare ale combustibilului (în zona de recuperare), unde au loc principalele reacții de gazeificare, ducând la formarea produselor țintă (CO, H 2 , CH 4). Datorită endotermicității puternice a reacțiilor de formare a monoxidului de carbon și a hidrogenului, gazele sunt răcite la 300-500 ° C și apoi intră în straturile superioare, unde au loc semi-cocsificare (distilarea uscată) și uscarea combustibilului datorită lor. căldură. În această zonă se eliberează rășină și produse volatile, precum și toată umiditatea conținută în combustibil, adică aici combustibilul este pregătit pentru gazeificare. Zgura rămasă pe grătar, în timpul rotației sale, coboară, se răcește într-un vas cu apă și este scoasă din aparat în recipientul 12. În generatorul de gaz considerat, zgura a lipit periodic de pereți. Acesta a fost îndepărtat manual folosind tije metalice trecute prin orificiile șuruburilor 11. În timpul prelucrării combustibililor de sinterizare, pentru a preveni lipirea, stratul de combustibil a fost amestecat continuu cu un agitator capabil să se deplaseze simultan într-un plan vertical. Pentru gazeificarea combustibililor tineri cu un randament mare de volatile, zona de preparare a fost făcută cu o înălțime de 4-5 m (a fost numită „shvelshacht”).
Până la mijlocul secolului XX. procesul de obţinere a apei gazoase în aparate discontinue a fost utilizat pe scară largă. Gazul de apă, care este în principal un amestec de CO și H 2 cu un mic amestec de alte componente, a fost utilizat pe scară largă în scopuri energetice, ca materie primă pentru sinteza amoniacului și a combustibilului lichid artificial, pentru nevoile casnice, precum și pentru astfel de procese la temperatură ridicată, cum ar fi tăierea și sudarea metalelor. Principala caracteristică a generatoarelor de gaz utilizate în acest scop este absența etanșării cu apă (în schimb este instalat un dispozitiv de îndepărtare a zgurii uscate). Cenușa a fost înlocuită cu o carcasă etanșă cu una sau două buncăre, din care zgura se îndepărta periodic. Căldura necesară a fost obținută prin suflarea aerului prin stratul de combustibil (faza de suflare fierbinte), datorită căruia s-au dezvoltat temperaturi ridicate (850-900 °C). Apoi, vaporii de apă supraîncălziți la 600-700 °C au fost alimentați în generatorul de gaz, care, interacționând cu combustibilul fierbinte, a format produsul țintă, apă gazoasă (fază de suflare rece). După ce temperatura a scăzut la ~650°C, alimentarea cu abur a fost oprită și suflarea aerului a fost reluată. Durata fazei de suflare la cald a fost de ~ 1 min, iar cea a fazei de suflare rece a fost de ~ 3 min.
În anii 1920, generatoarele de gaz fără grilaj cu un strat dens de combustibil și îndepărtarea zgurii lichide au câștigat o oarecare popularitate. Acest lucru a făcut posibilă procesarea combustibililor cu conținut ridicat de cenușă.
Metode de gazeificare considerate combustibil solidîntr-un strat dens presiune atmosferică acum aproape pierdut valoare industrială datorită productivităţii scăzute a aparatului de reacţie. Singura variantă a unui astfel de proces utilizat pe scară largă în industrie este gazeificarea șisturilor bituminoase. După cum se știe, în timpul prelucrării șisturilor, un numar mare de rășină valoroasă, pentru a cărei distilare generatorul de gaz este furnizat cu un arbore de prag înalt. Sub ea se află o zonă de gazeificare pentru semi-cocs, concepută pentru a produce gaz, care, urcând în arbore, acționează ca un lichid de răcire intern. Partea inferioară a aparatului (Fig. 2) are un vas rotativ 1 umplut cu apă și un grătar 2, deasupra căruia se află o zonă de gazeificare a semicocsului care coboară din canalul 4. Datorită conținutului ridicat de cenușă al semi-cocs, căldura degajată în timpul gazificării sale pe explozie de aer oferă doar 60 % din căldura necesară pentru semi-cocsificarea șisturilor în mina Schwels. Prin urmare, în shvelshacht este amplasat un cuptor 5, în arzătorul 6 din care este arsă o parte din gazul de retur (purificat din vaporii de rășină). Gazele de ardere prin duzele 7 intră în stratul de combustibil și se amestecă cu produse gazoase care se ridică din zona de gazeificare. Amestecul gaz-vapori este îndepărtat din aparat prin scurgerea de gaz 9, iar semi-cocsul este coborât în zona de gazeificare.
Gazeificarea combustibililor cu granulație grosieră în strat dens prin metoda Lurgi, care se efectuează la presiune ridicată, este în prezent cea mai comună. Această metodă este folosită în fabrici tari diferite lume, care operează peste 60 de generatoare de gaz Lurgi. Anterior, s-a demonstrat că o creștere a presiunii poate crește semnificativ căldura de ardere a gazului rezultat datorită apariției reacțiilor de metanizare. Aceste reacții sunt exoterme, datorită cărora, la Р = 2,8-3 MPa, este posibilă reducerea necesarului de oxigen cu 30-35%. În plus, în același timp, productivitatea generatorului de gaz crește (proporțional cu presiunea) și crește eficiența gazificării.
În generatorul de gaz Lurgi (Fig. 3), cărbunele inițial (dimensiunea particulelor 5–30 mm) din buncărul 2 este încărcat periodic în arborele generatorului de gaz 7, echipat cu o manta de apă 12. Folosind un distribuitor rotativ răcit 5 și un dispozitivul de amestecare 6, combustibilul este distribuit uniform pe secțiunea transversală a aparatului, suflarea este alimentată sub grătarul rotativ 11, pe care se află un strat de cenușă, care contribuie la distribuția uniformă a agentului de gazeificare. Când grătarul se rotește, excesul de cenușă este aruncat în buncărul 14 cu ajutorul cuțitelor 8. Gazul format în aparat trece prin scruberul 10, unde este pre-curățat de praful de cărbune și gudron (dacă este necesar, gudronul poate fi returnat la axul generatorului de gaz). Rotirea distribuitorului 5 și a grătarului 11 este efectuată de la antrenările 4 și 9. O presiune de ~3 MPa este menținută în arborele generatorului de gaz, prin urmare, pentru a asigura încărcarea în siguranță a combustibilului și descărcarea cenușii, fiecare dintre containerele 2 și 14 este echipată cu două porți în formă de con (1, 3, 13 și 15). Când combustibilul este încărcat în buncărul 2, poarta 1 este deschisă și poarta 3 este închisă. Pentru a transfera combustibil la puț, poarta 1 este închisă, buncărul este conectat la axul generatorului de gaz printr-o conductă de gaz bypass (pentru a egaliza presiunea) și se deschide poarta 3. Înainte de următoarea încărcare a combustibilului în buncărul 2, poarta 3 este închis, gazul este evacuat în conductă presiune scăzută, purjați buncărul cu azot sau vapori de apă, apoi deschideți obturatorul 1. În mod similar, cenușa este descărcată din buncăr 14. Un generator de gaz tipic Lurgi are un diametru de 4-5 m, o înălțime de 7-8 m ( fără buncăre) și o capacitate de cărbune de 600-1000 tone pe zi. Alături de avantajele metodei Lurgi menționate mai sus, trebuie menționat că în acest proces este necesară comprimarea oxigenului, și nu a gazului final, care este mult mai simplu din punct de vedere tehnologic. Dezavantajele metodei Lurgi:
Restricții stricte privind dimensiunea particulelor - cel puțin 5 mm (deoarece cu un conținut ridicat de fine, performanța aparatului scade);
Odată cu gazificarea, are loc descompunerea termică a combustibilului cu formarea de produse semi-cocsificare, care trebuie extrase din gaz și prelucrate;
Un grad scăzut de descompunere a vaporilor de apă (30-40%), în urma căruia restul cantității sale, atunci când gazul este răcit, se condensează pentru a forma apă contaminată chimic, care necesită o purificare minuțioasă.
Fig 1. Generator de gaz cu grătar rotativ:
1 - suport sina, 2 - rola, 3 - bol; 4 - "șorț", 5 - grătar; 6 - cămașă de apă, 7 - a mea, 8 - căptușeală, 9 - scurgere de gaz, 10 - dispozitiv de încărcare, 11 - orificiu pentru șurub; 12 - receptor de zgură, 13 - antrenare
Orez. 2. Generator de gaz pentru prelucrarea șisturilor petroliere:
1 - bol, 2 - grătar, 3 - zonă de gazeificare, 4 - bar, 5 - cuptor, 6 - arzător, 7 - duze, 8 - căptușeală, 9 - scurgere gaz, 10 - dispozitiv de încărcare, 11 - orificiu pentru șurub, 12 - antrenare, 13 - rolă, 14 - receptor de zgură
Fig.3. Generator de gaz Lurgi:
1, 3, 13, 15 - obloane, 2, 14 - buncăre, 4, 9 - unități, 5 - distribuitor de cărbune, 6 - dispozitiv de amestecare, 7 - ax, 8 - cuțite, 10 - scruber, 11 - grătar, 12 - jachetă de apă
După dezvoltarea schemei de operare, ei încep să elaboreze o schemă tehnologică de bază, care, de fapt, este designul hardware al sălii de operație. Poate fi considerat ca fiind format dintr-un număr de unități tehnologice. O unitate tehnologică este un aparat (mașină) sau un grup de aparate cu țevi și fitinguri, în care unul dintre procesele fizico-chimice sau chimice începe și se termină complet.
LA noduri tehnologice include obiecte precum colectoare, rezervoare de măsurare, pompe, compresoare, suflante de gaz, separatoare, schimbătoare de căldură, coloane de distilare, reactoare, cazane de căldură reziduală, filtre, centrifuge, rezervoare de decantare, concasoare, clasificatoare, uscătoare, evaporatoare, conducte, fitinguri de conducte, dispozitive de siguranță, senzori și dispozitive de control și automatizare, actuatoare și mecanisme și dispozitive de control.
Marea majoritate a acestor dispozitive și mașini sunt produse de industrie și sunt standardizate. Informații despre tipurile de mașini și dispozitive fabricate, designul și caracteristicile acestora pot fi obținute din diferite cărți de referință, cataloage de produse ale fabricilor, publicații ale industriei și institute de informare, Materiale publicitareși reviste științifice și tehnice din industrie.
Dar înainte de a elabora o schemă tehnologică, este necesar să se clarifice o serie de sarcini care sunt rezolvate în această etapă de lucru. Aceasta este, în primul rând, asigurarea protecției și siguranței muncii. Prin urmare, schema tehnologică ar trebui să prevadă mijloace de prevenire a presiunii excesive (supape de siguranță, membrane explozive, etanșări hidraulice, rezervoare de urgență), sisteme pentru crearea unei atmosfere de protecție, sisteme de răcire de urgență etc.
În etapa de sinteză a schemei tehnologice, problema reducerii costului de pompare a produselor este rezolvată. Gravitația trebuie utilizată cât mai mult posibil pentru a transporta lichide de la aparat la aparat. Prin urmare, deja aici este prevăzut excesul necesar al unui aparat față de altul.
În această etapă, se determină un set de căldură și lichide de răcire care vor fi utilizate în proces. Costul unei unități de căldură sau frig depinde de disponibilitatea unui purtător de energie la întreprindere și de parametrii acestuia. Cei mai ieftini agenti frigorifici sunt aerul si apa industriala reciclata. Este avantajos din punct de vedere economic să transferați cea mai mare parte a căldurii către acești agenți frigorifici ieftini și să eliminați doar căldura reziduală cu agenți frigorifici scumpi (apă răcită, saramură, amoniac lichid etc.). Gazele de ardere sunt cei mai ieftini purtători de căldură, dar nu sunt transportabile.
Pentru a întocmi o diagramă tehnologică de bază pe o foaie de hârtie milimetrică, în primul rând, sunt trasate linii de colectoare pentru alimentarea și ieșirea fluxurilor de materiale, purtători de căldură și agenți frigorifici, lăsând o bandă liberă de 150 mm înălțime în partea inferioară a foii, unde instrumentația și echipamentele de control vor fi amplasate ulterior. Se recomandă ca liniile colectoare de gaz să fie trase în partea de sus a foii, iar liniile colectoare de lichid în partea de jos. După aceea, pe planul foii dintre colectori, imaginile condiționate ale dispozitivelor și mașinilor necesare pentru efectuarea operațiunilor sunt plasate în conformitate cu schema de funcționare dezvoltată. Imaginile condiționate ale mașinilor și dispozitivelor nu au o scară. Distanța orizontală dintre ele nu este reglementată, trebuie să fie suficientă pentru a găzdui liniile de flux de material și echipamentele de control și automatizare. Dispunerea imaginilor condiționate de-a lungul verticală ar trebui să reflecte excesul real al aparatului față de celălalt, fără a respecta scara. Imaginile condiționate ale mașinilor și aparatelor plasate pe planul foii sunt conectate prin linii de fluxuri de materiale și sunt furnizate linii de agenți frigorifici și purtători de căldură. Numerotarea pozițiilor dispozitivelor și mașinilor se face de la stânga la dreapta.
Atunci când proiectați o schemă tehnologică, trebuie acordată o atenție deosebită tubulaturii nodurilor sale individuale. Un exemplu de astfel de legare este prezentat în Fig. 5.3. Aici este prezentată unitatea de absorbție a unei componente dintr-un amestec de gaze de către un lichid. Funcționarea normală a unității de absorbție depinde de constanta temperaturii, presiunii și de raportul dintre cantitatea de gaz și absorbant. Respectarea acestor condiții se realizează prin instalarea următoarelor dispozitive și fitinguri.
Pe linia de alimentare cu gaz (I): orificiul debitmetrului, prelevatorul de eșantionare, presiunea și temperatura.
Pe linia de ieșire a gazului (II): diafragmă debitmetrului, prelevator, boț de măsurare a temperaturii, boț de măsurare a presiunii, supapă de control care menține o presiune constantă „până la sine”, adică în absorbant.
Pe linia de alimentare cu absorbant proaspăt (III): un orificiu sau un rotametru al debitmetrului, un prelevator de eșantionare, un șef de măsurare a temperaturii, o supapă de control conectată la un regulator de raport gaz-absorbant.
Pe linia de ieșire a absorbantului saturat (IV): orificiul sau rotametrul debitmetrului, boțul de măsurare a temperaturii, supapa de control conectată la regulatorul de nivel al lichidului din partea inferioară a absorbantului.
Atunci când se dezvoltă o schemă tehnologică, trebuie avut în vedere faptul că supapele de control nu pot servi ca dispozitive de închidere. Prin urmare, pe conductă ar trebui să fie prevăzute supape de închidere cu o acționare manuală sau mecanică (supape, supape cu poartă) și trebuie prevăzute linii de bypass (bypass) pentru a închide supapele de control.
Diagrama desenată este preliminară. După efectuarea calculelor materiale și termice preliminare în schema tehnologică dezvoltată, trebuie analizate posibilitățile de recuperare la căldură și la rece a fluxurilor de material tehnologic.
În timpul procesului de proiectare, la schema tehnologică pot fi aduse și alte modificări și completări. Proiectarea finală a schemei tehnologice se realizează după adoptarea principalelor decizii de proiectare privind calculul și selecția reactoarelor și aparatelor, după clarificarea tuturor aspectelor legate de amplasarea și amplasarea aparatelor din producția proiectată.
Deci, uneori, atunci când selectați echipamente, trebuie să faceți față faptului că unele dintre tipurile sale fie nu sunt produse în Rusia, fie sunt în stadiu de dezvoltare. Absența oricărei mașini sau aparate cu caracteristicile cerute, realizate dintr-un material structural care este stabil într-un mediu dat, necesită adesea o schimbare a nodurilor individuale ale schemei tehnologice și poate servi drept motiv pentru trecerea la altul, mai puțin profitabil din punct de vedere economic. metoda de obtinere a produsului tinta.
Schema tehnologică nu poate fi definitivă până când nu a fost realizată amenajarea echipamentului. De exemplu, conform versiunii originale, trebuia să transfere lichidul de la aparat în aparat prin gravitație, ceea ce nu a putut fi realizat la dezvoltarea proiectului de amplasare a echipamentului. În acest caz, este necesar să se prevadă instalarea unui rezervor de transfer suplimentar și a unei pompe, care sunt aplicate schemei tehnologice.
Schema tehnologică finală este întocmită după dezvoltarea tuturor secțiunilor proiectului și este desenată pe foi standard de hârtie în conformitate cu cerințele ESKD.
După aceea, se întocmește o descriere a schemei tehnologice, care este furnizată cu un caiet de sarcini. Specificația indică numărul tuturor dispozitivelor și mașinilor.
Rezerva de echipamente este selectată ținând cont de programul de întreținere preventivă și de proprietățile procesului tehnologic.
Descrierea schemei tehnologice face parte din nota explicativă de decontare. Este recomandabil să descrieți schema în etape separate proces tehnologic. La început, trebuie indicat ce materii prime sunt furnizate atelierului, cum ajung, unde și cum sunt depozitate în atelier, ce procesare primară sunt supuse, cum sunt dozate și încărcate în aparat.
Când se descriu operațiunile tehnologice reale, se raportează pe scurt proiectarea aparatului, metoda de încărcare și descărcare a acestuia, caracteristicile procesului în curs și metoda de desfășurare (periodic, continuu), principalii parametri ai procesului. (temperatura, presiunea, etc.), metodele de control și reglare a acestuia, deșeurile sunt enumerate și produse secundare.
Sunt descrise metodele acceptate de transport intrashop și intershop a produselor. Descrierea trebuie să enumere toate schemele, dispozitivele și mașinile prezentate în desen, indicând numerele atribuite acestora conform schemei.
Se analizează fiabilitatea schemei tehnologice dezvoltate și se indică metodele utilizate pentru îmbunătățirea stabilității acesteia.
Proiectarea hardware și tehnologică a proceselor
rafinarea petrolului primar
Rectificarea amestecurilor simple și complexe se realizează în coloaneperiodic sau continuu actiuni.
Coloanele de lot sunt utilizate în instalațiile de capacitate redusă unde trebuie colectat un număr mare de fracții și separarea trebuie să fie mare. Componentele uneia dintre aceste instalații sunt (Fig. 1) un cub de distilare 1, o coloană de distilare 2 , condensator 3, frigider 5 și containere. Materia primă este turnată într-un cub la o înălțime egală cu 2/3 din diametrul său. Încălzirea se realizează cu abur surzi. În prima perioadă de funcționare a unității de distilare, se ia cea mai volatilă componentă a amestecului, de exemplu, capul benzenic, apoi componentele cu punct de fierbere mai mare (benzen, toluen etc.). Componentele amestecului cu cel mai mare punct de fierbere rămân în cub, formând un reziduu de TVA. La sfârșitul procesului de rectificare, acest reziduu este răcit și pompat. Cubul se umple din nou cu materii prime și se reia rectificarea. Periodicitatea procesului se datorează consumului mai mare de căldură, productivității muncii mai scăzute și mai puțin utilizare eficientă echipamente.
Plantele cu coloane continue nu au aceste dezavantaje. schema circuitului o astfel de instalație pentru separarea unui amestec de pentani este prezentată în fig. 2. Instalația este formată dintr-un preîncălzitor de materie primă 1, coloană de distilare 2, schimbatoare de caldura 3 , condensator-frigider 4 si boiler 5. Materia primă încălzită este introdusă în coloana de distilare, unde este separată în faze lichide și de vapori. Ca rezultat al rectificării, izopentanul este luat din partea de sus a coloanei ca produs principal și din partea de jos a coloanei - n-pentan ca reziduu.
În funcție de numărul de produse obținute la separarea amestecurilor multicomponente, există simpluși complex coloane de distilare. În primul, în timpul rectificării se obțin două produse, de exemplu, benzină și semi-combustibil. Acestea din urmă sunt concepute pentru a produce trei sau mai multe produse. Sunt coloane simple conectate în serie, fiecare dintre acestea separând amestecul intrând în el în două componente.
Fiecare coloană simplă are un stripper și o secțiune de concentrare. Secțiunea de decopertare sau decapare este situată sub intrarea de materii prime. Placa pe care este alimentată materia primă pentru separare se numește placă de alimentare. Produsul țintă al secțiunii de stripare este un reziduu lichid. Secțiunea de concentrare sau de întărire este situată deasupra farfurii cu alimente. Produsul țintă al acestei secțiuni sunt vaporii rectificați. Pentru funcționarea normală a coloanei de distilare, este necesar să se alimenteze irigarea în partea superioară a secțiunii de concentrare a coloanei și să se introducă căldură (prin boiler) sau vapori de apă vii în secțiunea de stripare.
În funcție de dispozitivul intern care asigură contactul între vaporii ascendenți și lichidul descendent (reflux), coloanele de distilare se împart în ambalat, disc, rotativ etc.In functie de presiune se impart in coloane de distilare presiune atmosferică înaltăși vid. Primele sunt utilizate în procesele de stabilizare a uleiurilor și benzinelor, fracționarea gazelor în unități de cracare și hidrogenare. Coloanele de distilare atmosferică și în vid sunt utilizate în principal la distilarea uleiurilor, a produselor petroliere reziduale și a distilatelor.
Alegerea tavilor pentru coloanele de distilare
Nu poate exista un singur răspuns la întrebarea care dintre plăci este cea mai bună. În fiecare caz, alegerea tipului de placă necesită o justificare atentă. Coloana de distilare trebuie să funcționeze satisfăcător, ținând cont de posibilele fluctuații ale încărcăturii de materii prime și să ofere o anumită claritate de distilare la un minim de costuri de exploatare și investiții de capital specifice.
În industria de rafinare a petrolului, tăvile cu bule au devenit cele mai utilizate pe scară largă și au acumulat date considerabile despre performanța lor, astfel încât acestea servesc de obicei ca reper pentru comparație cu alte modele de tăvi. Caracteristicile comparative ale diferitelor plăci sunt prezentate mai jos.
Aceste date arată că tăvile cu capac cu bule au rezultate mai slabe decât alte tăvi în mai multe moduri. Prin urmare, în multe fabrici aflate în construcție și în funcțiune, noi tipuri de tăvi înlocuiesc tăvile pentru capac. Avantajul tăvilor cu zăbrele, site și supape nu este doar costul mai mic, ci și productivitatea mai mare, rezistența hidraulică scăzută, transportul mai puțin de picături de lichid prin fluxul ascendent de vapori și alți factori importanți.
Datele publicate în literatură arată că costul relativ de fabricație (fără instalare) 1 m 2 suprafața plăcilor este: acoperită 100%; plăci cu supape rotunde 70%; sita, grilaj si cu elemente in forma de S 50%.
Tipuri de irigare
Îndepărtarea căldurii din partea superioară a coloanei pentru formarea irigației se realizează prin una dintre următoarele metode: irigare la cald (folosind un condensator parțial); irigare cu circulație evaporativă (la rece); irigare cu circulație neevaporativă.
Irigarea la cald este furnizată folosind un condensator parțial - tubular sau spiralat, este instalat deasupra coloanei de distilare sau în interiorul acesteia (Fig. 3, A). Agentul de răcire este apa sau alt agent frigorific, mai rar materii prime. Vaporii care intră în spațiul inelar sunt parțial condensați și returnați în placa superioară sub formă de pulverizare fierbinte.
Din cauza dificultății instalării și reparării unui condensator parțial, această metodă de creare a irigațiilor a primit o utilizare limitată, în special la instalațiile de capacitate redusă în rectificarea materiilor prime neagresive.
Irigarea la rece este organizată conform schemei (Fig. 3, b). Cuplurile ies din partea de sus a coloanei 1 și trece prin condensator 2. Condensul este colectat într-un recipient. 3, de unde este parțial pompat înapoi în coloana de distilare sub formă de irigare la rece, iar cantitatea rămasă de produs rectificat este evacuată ca produs finit.
Irigare circulantă neevaporativă (Fig. 3, în) din prima sau a doua placă se pompează prin schimbătorul de căldură 4 si frigider 5 pe placa de sus. Mediul de primire a căldurii din schimbătorul de căldură este de obicei materia primă, care este încălzită în acest fel.
Irigarea prin circulație este uneori combinată cu evaporarea la rece. Cantitatea acestora din urmă în astfel de cazuri este limitată și este utilizată în principal pentru un control mai precis al temperaturii în partea de sus a coloanei. La instalațiile de distilare directă a uleiului folosind coloane complexe, irigarea circulantă este organizată în două sau trei secțiuni intermediare. Irigarea cu circulație intermediară permite descărcarea coloanei de distilare în tronsoanele din amonte, precum și îmbunătățirea preîncălzirii materiilor prime și reducerea încărcăturii termice a cuptoarelor.
Introducerea irigațiilor cu circulație a făcut posibilă creșterea semnificativă a productivității instalațiilor de distilare a uleiului. Pentru implementarea sa, sunt necesare pompe mai puternice pentru a pompa mai multe lichide. Pomparea este însoțită de un consum de energie ușor crescut, care, însă, este mai mult decât compensat de economiile de combustibil și apă.
Furnizare de căldură în jos pe coloană
În practica industrială, se realizează folosind un fascicul de tuburi montat direct în coloană (Fig. 4, a), un schimbător de căldură - convențional sau cu un spațiu de abur (Fig. 4, b, c) sau un jet fierbinte care circulă printr-un cuptor cu tuburi (Fig. 4, G). Căldura furnizată în partea inferioară a coloanei evaporă o parte din lichid, formând fluxul de vapori necesar pentru distilare și încălzește reziduul la o temperatură mai mare decât cea de pe placa inferioară a secțiunii de stripare.
Orez. 4. Modalități de alimentare cu căldură în jos pe coloană:A - un mănunchi de țevi de schimb de căldură montate într-o coloană; b - boiler vertical la distanță; în- boiler cu spatiu pentru abur; G- jet fierbinte.
Utilizarea unui fascicul de tuburi în interiorul coloanei este posibilă numai dacă există o suprafață de schimb de căldură relativ mică, un mediu non-coroziv și un lichid de răcire curat.
Cea mai comună metodă de furnizare a căldurii este utilizarea schimbătoarelor de căldură standard orizontale sau verticale și a cazanelor. În cazul primului (vezi Fig. 4, b) este necesar ca lichidul să se deplaseze în ele de jos în sus, prevenind formarea blocajelor de vapori. Când căldura este furnizată de la cazan cu un spațiu de vapori (a se vedea Fig. 4, c), lichidul din partea inferioară a coloanei intră în cazan, trecând prin care curge prin despărțitor în secțiunea din stânga a aparatului și este îndepărtat. de acolo ca produs final. La trecerea între tuburile schimbătorului de căldură, lichidul se evaporă parțial, încălzindu-se de la temperatura de pe placa inferioară a secțiunii de stripare până la temperatura de la ieșirea din cazan. Vaporii formați în ea revin în coloana de distilare, sub placa de jos. Un nivel constant al lichidului în spatele deflectorului cazanului este menținut de un regulator de nivel.
Când căldura este furnizată cu un jet fierbinte (vezi Fig. 4, G) lichidul din placa inferioară este pompat printr-un cuptor cu tuburi, unde i se oferă cantitatea necesară de căldură Q . Din cuptor, amestecul de vapori format și lichidul încălzit este returnat în coloană.
Regimul de temperatură al coloanei de distilare
Regimul de temperatură este unul dintre principalii parametri ai procesului, a cărui modificare reglează calitatea produselor de rectificare. Cele mai importante puncte de control sunt temperaturile materiilor prime care intră și ale produselor de rectificare care părăsesc coloana de distilare.
La calcularea coloanelor de distilare pentru separarea uleiurilor și fracțiilor de ulei, regimul de temperatură este determinat folosind curbele de evaporare unică (OI). Cu cât uleiul de distilat este mai ușor, cu atât curba RI este mai plată și cu cât presiunea în evaporator și fracția dată de distilare este mai mică, cu atât temperatura uleiului este mai mică la intrarea în coloană. După cum a arătat practica funcționării instalațiilor tubulare, distilarea uleiului la presiune atmosferică se efectuează la temperaturi la intrarea materiilor prime în coloana de distilare de 320-360 ° C. Distilarea uleiului de combustibil se realizează în vid și la o temperatură la ieșirea cuptorului nu mai mare de 440 ° C. Temperatura de încălzire a uleiului de încălzire în cuptor limitată de posibila descompunere și deteriorarea calității distilatelor de ulei rezultate (vâscozitate, punct de aprindere, culoare etc.).
Metode de construire a curbelor RI .
Curba RI pentru ulei sau produs petrolier poate fi construită fie prin metoda analitică dezvoltată de profesorul A. M. Tregubov pentru un amestec multicomponent, fie prin utilizarea graficelor empirice propuse de un număr de autori. Metoda analitică oferă rezultate mai precise, dar necesită calcule relativ complexe și lungi. Metodele empirice pentru construirea curbei RI sunt simple și convenabile în practica de calcul, dar sunt mai puțin precise, în special pentru uleiuri și reziduuri de ulei. Baza metodelor empirice sunt grafice ale pantei curbelor ITC sau Engler (ASTM) față de panta curbei RI. Acestea includ metodele lui Pirumov, Nelson, Obryadchikov și Smidovpch etc. Metoda lui Obryadchikov și Smidovich, bazată pe utilizarea graficului prezentat în Fig. 5. Procedura de construire a curbei RI este următoarea. Calculați panta curbei ITC conform ecuației:
|
și găsiți temperatura de distilare de 50%. Conform graficului, din punctul corespunzător pantei curbei ITC, perpendiculara se coboară și se reface până se intersectează cu curbele corespunzătoare temperaturilor de distilare 50% a produsului petrolier studiat conform ITC. Din punctele de intersecție cu curbele numite, se trasează linii orizontale, care sunt tăiate pe axa ordonatelor cantității de distilare (în%) conform
Curba ITC corespunzătoare temperaturilor de la începutul și sfârșitul unei singure evaporări.
Fig.5
Determinarea dimensiunilor principale ale stâlpului. Numărul de plăci.
Metodele de determinare a numărului de plăci teoretice dintr-o coloană sunt împărțite în analitice și grafice. Metodele analitice dau rezultate mai precise, dar sunt laborioase, în conditii moderne utilizarea acestor metode este facilitată de utilizarea computerelor. Metodele grafice sunt mai puțin precise, dar convenabile și ilustrative, dintre care metoda McCabe și Thily a fost utilizată pe scară largă.
Numărul necesar de plăci teoretice depinde de o serie de parametri, în principal de: diferența dintre punctele de fierbere ale componentelor separate ale amestecului (valoarea coeficientului de volatilitate relativă); claritatea distilarii, adică asupra compoziției produsului rectificat rezultat și a reziduului; numărul flegmei, adică de la multiplicitatea irigațiilor la rectificat. Cu cât diferența dintre punctele de fierbere ale componentelor separate ale amestecului este mai mică, cu atât curba de echilibru este mai plată și cu atât sunt necesare mai multe tăvi.
Relația dintre punctele de fierbere ale componentelor separate ale amestecului și numărul de plăci teoretice este caracterizată de diagrama Bragg și Lewis (Fig. 6), care se bazează pe ecuația:
Pentru a crește claritatea diviziunii capului, este necesară creșterea numărului de plăci teoretice și invers. Cel mai dificil lucru este să obțineți produse de înaltă puritate. Numărul necesar de plăci teoretice depinde și de multiplicitatea irigațiilor: cu cât este mai mare multiplicitatea de irigare la rectificat, cu atât sunt necesare mai puține plăci și invers. O creștere a numărului de tăvi crește înălțimea coloanei de distilare și, prin urmare, costul acesteia, în timp ce o creștere a cantității de reflux crește costurile de funcționare asociate cu consumul de căldură în cazan și apă în condensator. Cantitatea optimă de irigare este cantitatea la care costul total este minim.
Schimbatoare de caldura in industria petrochimica
Schimbătoarele de căldură fac parte integrantă din aproape toate instalațiile tehnologice din rafinăriile de petrol și fabricile petrochimice. Costul acestora este în medie de 15% din costul total al echipamentelor instalațiilor tehnologice. Schimbatoarele de caldura sunt folosite pentru incalzirea, evaporarea, condensarea, racirea, cristalizarea, topirea si solidificarea produselor implicate in proces, precum si generatoarele de abur sau cazanele de caldura reziduala.
Mediile utilizate pentru furnizarea sau eliminarea căldurii se numesc purtători de căldură și, respectiv, agenți frigorifici. Substanțe gazoase, lichide sau solide încălzite pot fi utilizate ca purtători de căldură. Gazele de ardere ca lichid de răcire pentru încălzire sunt de obicei utilizate direct în instalațiile în care este ars combustibil, deoarece transportul lor pe distanțe lungi este dificil. Aerul cald ca fluid de transfer de căldură este, de asemenea, utilizat în multe procese petrochimice. Un dezavantaj semnificativ al încălzirii cu gaze de ardere și aer cald este volumul echipamentului de schimb de căldură datorită coeficientului lor relativ scăzut de transfer de căldură.
Vaporii de apă ca purtător de căldură sunt utilizați în principal în stare saturată, atât la presiune ridicată, cât și evacuați de la motoarele cu abur și pompele. Avantajul vaporilor de apă saturați este căldura mare de condensare, astfel încât este nevoie de relativ puțin fluid de transfer de căldură pentru a transfera chiar și o cantitate mare de căldură. Coeficienții mari de transfer de căldură în timpul condensării vaporilor de apă fac posibilă existența unor suprafețe de schimb de căldură relativ mici. În plus, constanta temperaturii de condensare facilitează funcționarea schimbătoarelor de căldură. Dezavantajul vaporilor de apă este o creștere semnificativă a presiunii asociată cu o creștere a temperaturii de saturație, ceea ce limitează utilizarea acesteia la o temperatură finală de încălzire a substanței de 200-215 ° C. La temperaturi mai ridicate, presiune ridicata abur, iar schimbătoarele de căldură devin intensive în metal și scumpe.
În industria de rafinare a petrolului, distilatele puternic încălzite și reziduurile de distilare, precum și vaporii de petrol, sunt utilizate pe scară largă ca purtători de căldură. Într-un număr de cazuri, se folosesc solide în vrac puternic încălzite, inclusiv catalizatori solizi și cocs, precum și purtători de căldură lichizi speciali: difenil, difenil oxid, siliconi și foarte supraîncălzite (sub o presiune de 220a.m) apă. Toți acești purtători de căldură permit încălzirea doar până la 250 ° C. Peste această temperatură, transferul de căldură se realizează - cu ajutorul încălzitoarelor de foc - cuptoare cu tuburi. Pentru încălzirea la temperaturi ridicate se folosesc uneori aliaje lichide cu punct de fierbere ridicat: aliaj NaN 0 2 (40%) + KN 0 3 (53%) + NaN 0 3 (7%) cu un punct de fierbere de 680°C, aliaj NaCI + AlCl3 + FeCl3 în raport molecular 1:1:1s punct de fierbere 800°C.
Clasificarea schimbătoarelor de căldură în tehnologia uleiului
În funcție de modul de acțiune, schimbătoarele de căldură sunt împărțite în dispozitive de suprafață și dispozitive de amestecare. Primul grup include schimbătoare de căldură în care mediile de schimb de căldură sunt separate printr-un perete solid. La schimbătoarele de căldură de amestecare, transferul de căldură are loc fără o partiție de separare prin contact direct între mediile de schimb de căldură. Un exemplu este un condensator de amestecare (scrubber) umplut cu umplutură. Lichidul curge de sus în jos, vaporii sau gazul se deplasează în contracurent. În rafinării, se folosesc cu precădere schimbătoarele de căldură de suprafață. Conform designului lor, acestea sunt împărțite în serpentine, tip „pipe-in-pipe” și shell-and-tube - cu fixare
foi tubulare, tuburi în U și plutitoare
cap.
După modul de instalare, se disting schimbătoarele de căldură verticale, orizontale și înclinate. Schimbătoarele de căldură verticale ocupă mai puțin spațiu, dar sunt mai puțin ușor de curățat. În rafinării, schimbătoarele de căldură orizontale sunt cele mai utilizate.
Condensatoare si frigidere in tehnologia uleiului
P 
Primele sunt concepute pentru a condensa vaporii, iar al doilea - pentru a răci produsele la o temperatură predeterminată. Aceste dispozitive sunt realizate sub formă de bobine din tuburi netede sau cu aripioare sau sub formă de dispozitive cu carcasă și tuburi cu o singură trecere și mai multe treceri. Condensatoarele cu imersie și frigiderele de tip secțional au devenit larg răspândite la rafinării, mai rar - frigidere de irigare; în ultimii ani, răcitoarele de aer au fost folosite din ce în ce mai mult. Se mai folosesc condensatoare de amestec (scrubbers).
Cuptoare cu tuburi în tehnologia uleiului.
Cuptoarele cu tuburi sunt grupul lider de încălzitoare cu ardere în majoritatea fabricilor de proces din rafinării și fabrici petrochimice. Primele cuptoare cu tuburi erau de tip foc cu un flux ascendent de gaze de ardere. În aceste cuptoare, rândurile superioare de tuburi serpentine erau subîncărcate termic, în timp ce rândurile inferioare erau supraîncărcate și adesea arse; randamentul acestor cuptoare era, de asemenea, redus.
Cuptoarele cu convecție au înlocuit cuptoarele pentru foc de tabără.
în care serpentina conductei este separată de camera de ardere a şeii
perete. Prin ecranarea camerei de ardere și creșterea volumului acesteia s-au creat condiții normale pentru funcționarea bobinei.
Rafinarii de petrol si in special rafinarii de gaze
fabricile au găsit folosirea cuptoarelor cilindrice verticale
cu ţevi amplasate pe suprafaţa cilindrului (Fig. 8). Se realizează astfel o sarcină termică uniformă a conductelor. Astfel de cuptoare sunt compacte și transportabile, intensitatea spațiului lor de cuptoare atinge 75.000 kcal/(m 3 * h). În partea de sus a încălzitorului de foc, este suspendat un con de oțel rezistent la căldură, ceea ce contribuie la
încălzirea uniformă a materiilor prime de-a lungul lungimii conductelor ca urmare a creșterii
debitul gazelor de ardere în partea superioară a cuptorului.
Instalații industriale pentru prelucrarea primară a uleiurilor și păcurelor
Prelucrarea primară (distilarea directă) este procesul
obţinerea de fracţii de ulei care diferă ca punct de fierbere, fără descompunerea termică a componentelor care alcătuiesc distilatul. Acest proces poate fi efectuat în instalații de fund sau tubulare la presiuni atmosferice și ridicate sau în vid.
Pe stadiul prezent instalații tubulare de rafinărie de petrol
fac parte din toate rafinăriile de petrol și servesc
furnizori atât de produse petroliere comerciale, cât și de materii prime pentru procese secundare (cracare catalitică, reformare, hidrocracare, cocsificare, izomerizare etc.).
Metodele secundare utilizate pe scară largă de rafinare a petrolului au crescut cerințele pentru claritatea distilarii, pentru o selecție mai profundă a fracțiilor medii și grele de uleiuri. În legătură cu aceste cerințe, rafinăriile au început să îmbunătățească proiectarea coloanelor de distilare, mărindu-le
numărul de plăci și creșterea eficienței acestora, se aplică un secundar
distilare, vid profund, agenți antispray, aditivi antispumă, etc. Odată cu creșterea capacității instalațiilor primare de rafinare a uleiului, acest proces a început să fie combinat cu alte procese tehnologice, în primul rând cu deshidratare și desalinizare, stabilizare și distilare secundară.
benzina (pentru a obtine fractii inguste), cu catalitic
cracarea, cocsificarea etc. Productivitatea unor instalatii de prelucrare primara a uleiurilor ajunge la 200 mii tone pe an.
În funcție de presiunea din coloanele de distilare, instalațiile tubulare se împart în atmosferice (AT), vid (VT) și vid atmosferic (AVT). După numărul de trepte de evaporare se disting instalațiile tubulare
evaporare simplă, dublă, triplă și cvadruplă. La instalațiile de evaporare unică a uleiului într-o coloană de distilare la presiune atmosferică, se obțin toate distilatele - din benzină. Restul distilarii este gudron. La instalațiile de dublă evaporare, distilarea în gudron se realizează în două etape: mai întâi, la presiunea atmosferică, uleiul este distilat până la păcură, care este apoi distilat în vid până când se obține gudron în rest. Aceste procese sunt efectuate în două coloane de distilare; în primul dintre ele se menține presiunea atmosferică, în al doilea - vid. Evaporarea dublă a uleiurilor în păcură poate fi efectuată și la presiune atmosferică în două coloane de distilare; în primul se ia doar benzină, iar reziduul de distilare este decapat ulei; în al doilea, uleiul stripat, încălzit la o temperatură mai mare, este distilat până la păcură. Similar cu două coloane
instalaţiile aparţin grupei atmosferice (AT).
La instalațiile cu triplă evaporare, uleiul este distilat în trei coloane: două atmosferice și una în vid. O variație a unității triple de evaporare a uleiului este unitatea AVT cu o coloană atmosferică și două coloane de vid. A doua coloană de vid este proiectată pentru post-evaporare
gudron, menține un vid mai profund decât în coloana principală de vid.
Instalația de evaporare cvadruplă este o instalație AVT cu o coloană de acoperire atmosferică la cap și o coloană de gudron cu vid post-evaporare la capăt.
Să luăm în considerare mai detaliat schemele instalațiilor tubulare.
Instalatii tubulare atmosferice, vacuum si atmosferic-vid
Unități de fulger de ulei
La aceste unități, uleiul stabilizat și desalinizat (Fig. 9) este pompat prin schimbătoarele de căldură 4 și serpentina cuptorului cu tuburi 1 în coloana de distilare 2; vaporii de apă supraîncălziți sunt alimentați în coloană. Din coloană se iau fracții care diferă în punctul de fierbere: benzină, nafta, kerosen, motorină, solar și altele.
Componentele cu punct de fierbere scăzut din fracția de nafta sunt distilate în coloana de stripare 5, echipată cu un cazan. Unitatea procesează până la 1000 de tone/zi de ulei ușor. Randamentul fracțiilor este: benzină 26-30%, nafta
7-14%, kerosen 5-8%, motorină și solar 19-20%,
distilate ușoare și grele de parafină 15-18%, restul este gudron.
Caracteristicile pozitive ale unei instalații tubulare cu o singură etapă sunt un număr mai mic de dispozitive și, ca urmare, un număr mai mic de dispozitive.
lungimea liniilor de comunicație; compactitate; suprafata mai mica
ocupat de instalatie; temperatură mai scăzută de încălzire a materiilor prime în cuptor; lipsa dispozitivelor de vid; consum redus de combustibil și abur. Dezavantajele unor astfel de instalații includ rezistența hidraulică ridicată la fluxul de materii prime în schimbătoarele de căldură și conductele cuptorului și, ca urmare, consumul de energie crescut pentru a antrena pompa brută; contrapresiunea crescută în conductele și carcasa echipamentului de schimb de căldură și, în legătură cu aceasta, probabilitatea ca uleiul să pătrundă în distilate în cazul încălcării etanșeității schimbătoarelor de căldură.
Instalatii de dubla evaporare a uleiului la pacura
Aceste unități sunt caracterizate prin evaporarea preliminară parțială a uleiului
înainte de a intra în cuptorul cu tuburi. Evaporarea poate avea loc într-un evaporator (coloană goală) sau într-o coloană de fracţionare cu tăvi. Evaporatorul se foloseste in cazurile in care materia prima este stabilizata (degazata), putin udata si nu contine ulei hidrogen sulfurat. Uleiuri care conțin gaze dizolvate (inclusiv hidrogen sulfurat), apă și săruri,
trimis la coloana de distilare de top.
Instalațiile de dublă evaporare, în care se instalează o coloană de distilare separată în locul unui evaporator, sunt utilizate pe scară largă. În astfel de instalații (Fig. 10), uleiul I este pompat în mai multe fluxuri paralele printr-un grup de schimbătoare de căldură 7 către partea de mijloc a coloanei de pre-evaporare 2. Vaporii de benzină și apă, împreună cu cei dizolvați în ulei. gaze de hidrocarburi iar hidrogenul sulfurat trece prin condensatorul-frigider 6 către separatorul de gaz 5. Gazul III din separatorul de gaz este trimis la unitatea de fracţionare a gazelor, iar benzina este parţial introdusă în coloană sub formă de pulverizare, restul cantităţii sale este introdusă în coloana de stabilizare 4. Produsul principal al acestei coloane de presiune este gaz lichefiat IV, trimis tot la uzina de fracționare a gazelor.
Uleiul II acoperit din coloana 2 este pompat prin serpentina cuptorului 1 în coloana principală 3 sub placa a 7-a, numărând de jos. În total, sunt 40 de plăci în coloană. Produsul său principal este benzina grea V, ai cărei vapori, după ce trec prin condensatorul-frigider 6, intră în separatorul de gaz 5 și de acolo, parțial pentru irigare în coloana 3, iar restul după levigare și spălare cu apă pentru amestecare. cu benzină stabilă VI din
coloanele 4. La instalație se selectează și fracțiile VII de kerosen de aviație, motorină și din partea de jos a coloanei 3 păcură.
Instalații de vid pentru distilarea păcurului
În timpul distilării în vid, distilatele de ulei sunt obținute din păcură, care diferă în puncte de fierbere, vâscozitate și alte proprietăți,
ca rest - jumătate de gudron sau gudron. Instalatii de vid
(VT) sunt împărțite în combustibil și ulei. în uzinele de combustibil
o fracție largă de până la 550 ° C este luată din păcură - motorină în vid, care este folosită ca materie primă pentru cracare catalitică sau hidrocracare.
Cerințele privind acuratețea distilării atunci când se selectează o fracție largă sunt mai puțin stricte decât atunci când se selectează distilate de ulei: este în principal necesar să se prevină pătrunderea celor mai mici picături de gudron în motorina în vid, astfel încât conținutul de compuși organometalici otrăvind catalizatorul nu crește în ea și astfel încât formarea de cocs să nu crească în timpul cracării.
Pentru a face acest lucru, se folosesc aditivi antispumanți, cum ar fi siliconii, iar deasupra locului de introducere a materiilor prime se instalează aripile din plasă metalică presată sau ondulată.
Pentru o separare mai clară a fracțiilor de ulei, păcură este distilată în instalații cu două coloane. Conform uneia dintre opțiunile din prima coloană de vid, selectați o fracție largă de ulei, iar în a doua coloană de vid cu un număr mare de plăci, această fracțiune este separată în fracții mai înguste. Conform unei alte variante de distilare în două coloane, păcură este distilată în două coloane de vid conectate în serie. În prima coloană se iau distilate mai ușoare și semi-gudron, care intră în a doua coloană pentru a produce distilate vâscoase și gudron.
Un exemplu al primei opțiuni este diagrama unei instalații de vid (Fig. 11). La această instalație, în prima coloană de vid 2, distilat II este luat ca produs principal ( 
Instalații de vid atmosferic
Instalațiile tubulare de vid sunt de obicei construite într-un singur complex cu o etapă de distilare a uleiului atmosferic. Combinație de procese atmosferice
iar distilarea în vid într-o unitate are următoarele beneficii: reducerea liniilor de comunicare; mai puține rezervoare intermediare; compactitate; utilitate; posibilitatea unei utilizări mai complete a căldurii distilatelor și reziduurilor; reducerea consumului de metal și a costurilor de exploatare; productivitate mare a muncii.
Pe fig. 12 prezintă o schemă tehnologică a unei instalaţii atmosferice-vide a unui profil de combustibil destinat procesării uleiului acru. Motorina luată din partea superioară a coloanei de vid este o fracțiune largă și este folosită ca materie primă pentru cracarea catalitică.
Instalații combinate
Capacitatea din ce în ce mai mare a rafinăriilor de petrol aflate în construcție și proiectare necesită ca acestea să fie echipate cu un minim
numărul de instalații tehnologice, ceea ce reduce investițiile de capital,
reduce timpul de construcție a fabricilor. Soluția la această problemă se realizează atât prin creșterea productivității instalațiilor tehnologice, cât și prin combinarea proceselor într-o singură instalație.
Sunt posibile diferite combinații de procese pe o singură instalație:
ELOU - AVT; AWT - distilarea secundară a benzinei late
fracțiuni; distilarea uleiului primar - cracare catalitică
motorină în vid - distilarea distructivă a gudronului; distilarea primară a uleiului - cocsificarea păcurului într-un pat fluidizat de cocs.
ELOU - instalatii AVT
Schema tehnologică a instalației combinate ELOU - AVT este prezentată în Fig.13. Încălzit în schimbătoarele de căldură 5 uleiul I cu o temperatură de 120-140 ° C în deshidratatoarele 1 este supus la deshidratare termochimică și electrică
și desalinizarea în prezența apei, a demulgatorului și a alcalinei.
Uleiul preparat în acest fel este încălzit suplimentar
în alte schimbătoare de căldură și cu o temperatură de 220 ° C intră în coloana 2. Deasupra acestei coloane se ia o fracțiune de benzină ușoară XV. Reziduul III de la fundul coloanei 2 este introdus în cuptorul 7, unde este încălzit la 330°C, și intră în coloana 3. O parte din uleiul din cuptorul 7 este returnat în coloana 2 sub formă de jet fierbinte. Partea de sus a coloanei 3
Se selectează benzina grea XVII, iar din lateral prin coloanele de stripare
11 fracții VI (140-240, 240-300 și 300-350°C). Păcură IV de jos
coloana 3 este introdusă în cuptorul 15, unde este încălzită la 420 ° C și intră
în coloana de vid 4 funcționând la presiune reziduală
60 mmHg Artă. Vaporii de apă, produșii de descompunere gazoasă și vaporii ușori XIV din partea de sus a coloanei 4 intră în condensatorul barometric 12, gazele necondensate sunt aspirate de ejectorul 1.3. Curelele laterale ale coloanei 4 sunt fracțiuni VII, restul este gudron VIII. Benzinele IV și XVII, obținute din coloanele 2 și 5, sunt amestecate și deviate către stabilizatorul 5. După comprimare, gazul din separatoarele de gaz 10 este alimentat în absorbantul 6, irigat cu benzină stabilă V. Gazul uscat XII este evacuat în duzele cuptorului. Cap
produsul de stabilizare al coloanei 5 este trimis la HFC. Benzina stabilă suferă alcalinizare.
Schema hardware-tehnologică este furnizată cu o specificație a echipamentului care conține următoarele date: numărul aparatului de pe diagramă și denumirea acestuia, principalele caracteristici ale aparatului (volum, masă, suprafață, dimensiuni de gabarit, materialul principal pentru fabricație). a aparatului) și numărul de aparate.
Schema hardware-tehnologică trebuie desenată pe o foaie separată; toate dispozitivele prezentate în acesta trebuie numerotate prin numerotare, de la stânga la dreapta, în sensul acelor de ceasornic, rotunde.
Schema hardware-tehnologică are o mare manevrabilitate și vă permite să lucrați la diverse opțiuni, în funcție de calitatea materiilor prime prelucrate.
Schema hardware-tehnologică (Fig. XII.1) constă într-o topitoare de tip șurub 1, în care topirea are loc datorită circulației soluțiilor printr-un încălzitor tubular 3, alimentat cu abur de joasă presiune. Suspensia topită intră în agentul de îngroșare 2, din care partea îngroșată este trimisă pentru separare la centrifuga 4, scurgerea este utilizată parțial ca purtător de căldură în procesul de topire și parțial este trimisă la a doua etapă de sărare.
Schema hardware-tehnologică diferă de cea descrisă mai sus prin prezența unor schimbătoare de căldură speciale pentru a asigura topirea mirabilitei. Încălzirea este realizată de apă, care răcește vaporii de alcool din condensator și încălzește în continuare suspensia topită.
Schema hardware-tehnologică a acestui proces include: un recipient cu un agitator pentru separarea sulfatului de sodiu într-un precipitat; agent de îngroșare, filtru de vid cu tambur pentru separarea fazei solide și spălarea acesteia; coloană de distilare pentru îndepărtarea prin distilare a solventului organic.
Schema feronerie-tehnologică este formată din două vibroextractoare de 6 m înălțime cu 16 plăci și trei extractoare-separatoare. Soluția inițială de polisulfonă intră în vibroextractor. Agentul de extractie este apa de spalare provenita de la al doilea vibroextractor in contracurent la solutie. În fiecare etapă a extractorului-separator, soluția este extrasă și separată în rafinat și extractant. Soluția purificată de polisulfonă în clorbenzen este trimisă spre plantare.
O schemă hardware-tehnologică tipică este formată din trei scheme-circuite: schemă-circuit al mișcării grăsimilor; scheme-contur al mișcării hidrogenului și scheme-bucla a mișcării catalizatorului. În practică, toate aceste scheme sunt combinate într-o singură schemă tehnologică interconectată de hidrogenare. Mai jos este o descriere a fiecărei scheme de circuit.
Această schemă hardware-tehnologică poate fi parțial schimbată în funcție de condițiile specifice. Dacă, de exemplu, numărul de acid al amestecului de grăsimi nu depășește 0,5 mg KOH, amestecul nu este supus la rafinare alcalină.
Schema hardware-tehnologică pentru producția de îngrășăminte complexe NP- și NPK, care prevede amonizarea separată a acizilor azotic și fosforic și include etapa de uscare a produsului finit, este practic similară cu schema tehnologică pentru producția de fosfați de amoniu folosind un amonizator-granulator (Fig. VII-3), dar diferă de acesta prin includerea de echipamente destinate producerii de topitură de azotat de amoniu și o unitate de alimentare cu clorură de potasiu în proces.
Schema hardware-tehnologică a proceselor de oxidare, alchilare, condensare, izomerizare diferă puțin de schemele de mai sus ale aparatelor de reacție. Aparatele pot diferi doar în ceea ce privește materialul, designul mixerului, tipul de lichid de răcire.
Schema hardware-tehnologică a instalației TOR este construită similar cu schema altor instalații plasma-chimice prezentate în Figurile 4.20, 4.24, 4.29. Procesul de denitrare la unitatea TOP a fost efectuat după cum urmează.
Schema hardware-tehnologică pentru producerea nitroemailurilor și nitroprimerilor este prezentată în fig. 4.6. Baza nitro se obține conform schemei (vezi Fig. 4.1) de obținere a nitro-lacurilor, descrisă mai sus (p. Pastele pigmentare se obțin prin dispersarea pastelor pigmentare semifabricate într-o moară cu bile, într-o moară cu bile sau pe un trei. -rola de râșniță pentru vopsea.
Schema hardware-tehnologică pentru producerea nitroemailurilor și nitroprimerilor este prezentată în fig. 4.6. Baza nitro se obține conform schemei (vezi Fig. 4.1) de obținere a nitrolacurilor, descrisă mai sus (p. Pastele pigmentare se obțin prin dispersarea pastelor pigmentare semifabricate într-o moară de mărgele, într-o moară cu bile sau pe trei. -rola de râșniță pentru vopsea.În plus, se folosesc paste pigmentare laminate uscate (SVP), fabricate de obicei la întreprinderile producătoare de coloxilină - studiu SVP Pigmenții uscați se frământă cu coloxilină udată, ftalat de dibutil și un stabilizator.
Schemele hardware-tehnologice pentru producerea microfiltrelor pe bază de fibre și materiale fibroase (fibră-film) sunt foarte diverse și depind de tipul de materie primă utilizată și de compoziția compoziției. Acestea pot fi materiale celulozice, materiale din fibre chimice sau EPS, care folosesc un singur tip de particule anizometrice. Materialele compozite pot fi amestecuri în vrac de particule fibroase (film fibros) de diferite naturi și amestecuri de particule fibroase sau structuri stratificate.
Echipamentul și schema tehnologică de tratare biologică include un biocoagulator, un rezervor de decantare primar, rezervoare de aerare-amestecătoare, rezervoare de decantare secundare, filtre de pietriș-nisip, un amestecător de rufe și un rezervor de contact pentru dezinfecția cu hipoclorit de sodiu, un agent de îngroșare a nămolului și un dehelmintizer pentru dezinfectarea sedimentelor.
Hardware-ul modern și schemele tehnologice pentru producția de îngrășăminte fac posibilă combinarea mai multor etape ale procesului într-un singur aparat. Astfel, etapa de amestecare a componentelor este adesea combinată cu etapa de granulare în hardware.
Schema hardware-tehnologica de obtinere a hexafluorura de uraniu. Schema hardware-tehnologică de recuperare a hexafluorurii de uraniu include unități de alimentare cu reactivi, măsurarea și controlul consumului acestora; reactor de recuperare; echipamente pentru desprafuirea gazelor si extragerea fluorurii de hidrogen din acestea, un arzator pentru arderea hidrogenului si un sistem de racire si ambalare pentru tetrafluorura de uraniu. Pentru a furniza hexafluorură de uraniu reactorului, recipientele în care este transportată sunt încălzite la o anumită temperatură. În acest scop, este necesar să se utilizeze cel puțin două recipiente, astfel încât, după golirea unuia dintre ele, să înceapă imediat alimentarea cu hexafluorură în reactor din al doilea recipient.
Schema hardware-tehnologică pentru prelucrarea polihalitului din depozitul Zhilyanskoye într-un îngrășământ fără clor de potasiu-azot-magneziu (nitrokalimag) este prezentată în fig. III. Minereu de polihalit după concasorul cu ciocan / cu o dimensiune a particulelor de 5 - 10 mm intră în moara de tije 2, care servește simultan într-un anumit raport de soluție reciclată.
Schema hardware-tehnologică a unei întreprinderi, atelier sau șantier în funcțiune sau proiectată trebuie să fie prezentată astfel încât să poată fi utilizată pentru evaluarea, analiza și calcularea principalelor indicatori ai procesului tehnologic, a fluxurilor de materiale de bază și auxiliare, a echipamente tehnologice principale și auxiliare, pentru a detecta blocajele în producție, costurile cu energia.
Schema hardware-tehnologică include unități de distilare pentru clorură de metilen cu impurități ale altor substanțe volatile; așezarea; rectificare pentru izolare din faza organică a clorurii de metilen; neutralizare; filtrare; evaporare; calcinare și ardere; purificarea prin sorbție a distilatului de evaporare.
După calculul materialului și selectarea echipamentelor, se întocmește un caiet de sarcini al echipamentelor pentru scheme hardware și tehnologice.
Pe schema hardware-tehnologică, toate echipamentele tehnologice sunt desenate fără excepție. Aparatele sunt reprezentate într-un mod simplificat și aplicate diagramei la scară. Fiecare dispozitiv din schema hardware-tehnologică este reprezentat ca o schiță care nu este prea detaliată, care ar trebui să reflecte în continuare caracteristicile fundamentale ale dispozitivului.
La proiectarea schemelor hardware-tehnologice, trebuie să ne ghidăm după o serie de simboluri adoptate în practica de proiectare a întreprinderilor industriale.
După întocmirea schemei hardware-tehnologice și calculul materialului, se efectuează calculul și selecția echipamente tehnologice. Scopul calculului este de a identifica principalele dimensiuni de proiectare ale echipamentului, tipul și numărul de dispozitive instalate.
Au fost dezvoltate trei versiuni ale schemei hardware-tehnologice pentru producția de dimonofosfat de calciu cu utilizarea maximă a echipamentelor atelierelor existente pentru producerea îngrășămintelor care conțin fosfor.
Baza nitro se obtine dupa schema feronerie-tehnologica de obtinere a nitrolacurilor (vezi p. Dupa amestecarea semifabricatelor si tastare, lacul se curata in centrifuge de tip SGO-100. Dupa uscare lacul se formeaza). o peliculă elastică cu luciu ridicat.Se folosește pentru vopsirea în negru a pielii.
Baza nitro se obtine dupa schema feronerie-tehnologica de obtinere a lacurilor nitro (vezi p. Dupa amestecarea semifabricatelor si tastare, lacul se curata in centrifuge de tip SGO-100. Dupa uscare, lacul se formeaza). o peliculă elastică cu luciu ridicat.Se folosește pentru vopsirea în negru a pielii.
Schema de deshidratare a mirabilitei prin metoda de topire - evaporare. Lucrarea prezintă o schemă hardware-tehnologică, conform căreia mirabilite, obținută prin cristalizare în vid de răcire, intră în reactor pentru topire. Purtătorul de căldură este o topitură încălzită prin schimb de căldură în stadiul de condensare a vaporilor de solvenți organici.
Pe fig. 3.2 este prezentată o schemă feronerie-tehnologică pentru obținerea emailurilor și grundurilor cu ajutorul mașinilor de șlefuit vopsea.
Schema hardware-tehnologică pentru producția de clorură de magneziu într-un cuptor electric cu arbore. Pe fig. 32 prezintă schema hardware-tehnologică pentru producerea clorurii de magneziu în cuptoare electrice cu arbore.
Pe fig. 31 prezintă schema hardware-tehnologică a filtrării pastei de nămol.
Schema câmpurilor de fază ale sistemului Na2O - Al2O3 - Na2O - Fe203 - 2CaO - SiO2.| Schema de sinterizare a încărcăturii de bauxită-calar sodic. Pe fig. 53 prezintă un exemplu de schemă instrumental-tehnologică pentru sinterizarea unei încărcături de bauxită-sodă-calcar. Sarcina inițială de la malaxor este alimentată printr-o conductă de distribuție a presiunii printr-o duză într-un cuptor rotativ tubular, unde este sinterizată. Tortul rezultat din cuptor este turnat într-un răcitor cu tambur, răcit în acesta și alimentat până la zdrobire de un transportor. Concasorul de speck funcționează în buclă închisă cu un vuiet.
Schema stației de tratare a apei UV-05. Pe fig. 7.4 prezintă o schemă hardware-tehnologică simplificată a stației de tratare a apei UV-05. Consumul de energie electrică este de 1 - 12 kWh per 1 m3 de apă tratată.
În 1958-1959 schema hardware-tehnologică a fost testată în condiţii de laborator.
În funcție de conjunctura cererii, schema instrumentală și tehnologică a producției de catalizator de funcționare a primei etape a instalației permite producerea de zeoliți LaKh, Les.
Schema hardware-tehnologică a etapelor de prăjire oxidativă a încărcăturii și leșierii sinterului. Pe fig. 7 prezintă una dintre schemele hardware-tehnologice ale etapelor de prăjire oxidativă a încărcăturii și levierii sinterului.
Schema unei variante secvențiale a metodei combinate Bayer - sinterizare. Un alt dezavantaj al variantei consistente Bayer - sinterizarea este volumul schemei hardware-tehnologice datorită prelucrării în două etape a materiilor prime.
În producția de materiale semiconductoare, după cum se poate observa din schemele hardware-tehnologice pentru obținerea semiconductoarelor elementare (vezi Fig. 3.1 și 3.3), se utilizează un număr mare de dispozitive diferite. Multe dintre ele, în special în etapa de producție a semiconductorilor policristalini, aparțin aparatelor de tehnologie chimică generală. Acestea sunt coloane de distilare, scrubere, condensatoare, absorbante etc. Schemele structurale principale ale acestor aparate sunt relativ simple și nu necesită explicații speciale. Cele mai responsabile în lanțul general de dispozitive sunt instalațiile pentru obținerea produsului final - monocristalele semiconductoare.
Astfel, în termen de 7 luni din acest an. complexul a dezvoltat o schemă instrumentală și tehnologică de procesare a reziduului de halit-lang-bainite în sare de masă pentru electroliza diafragmei și săruri sulfat și magneziu, care va reduce semnificativ timpul de stăpânire a capacității de producție și va asigura realizarea indicatorilor tehnici și economici de proiectare.
Schema structural-tehnologică a prelucrării TPBO. Pe fig. 8.36 prezintă cele structurale și tehnologice, iar în fig. 8.37 - schema hardware-tehnologica de baza pentru prelucrarea TPBO.
Pentru a reduce costul procesului de purificare a apei, este necesar să se depună eforturi pentru simplificarea maximă a schemei hardware-tehnologice și automatizarea acesteia, precum și utilizarea dispozitivelor de capacitate unitară mare și reactivi ieftini cu un consum minim de acesta din urmă.
Schema procesului de obținere a tetrafluorurei de uraniu. Din descrierea schemei, în care sunt indicate doar cele mai importante noduri ale schemei hardware-tehnologice, putem concluziona că producția este complexă, ceea ce este descris doar de două ecuații chimice.
Procesul de obținere a cauciucului include următoarele etape principale:
Etapa de pregătire a taxei;
Etapa de preparare a complexului catalitic (s/s);
polimerizare continuă.
Polimerizarea se realizează într-o etapă de două polimerizatoare conectate în serie, răcite cu saramură. Polimerizatorul este un aparat cilindric vertical cu o capacitate de 20 mc, echipat cu o manta prin care circula agentul frigorific (entalpia de polimerizare 1050 kJ/kg), si un agitator spiral cu lame si raclete care asigura amestecarea si curatarea continua a polimerului din întreaga suprafață interioară a aparatului. Solventul pre-răcit este amestecat într-un raport predeterminat cu monomerul (izoprenul) într-un mixer special și este alimentat de o pompă de dozare la primul aparat al bateriei de polimerizare. Schema tehnologică a procesului este prezentată în Figura 2. Concentrația izoprenului în soluție este de 16-18% în greutate. Un complex catalitic pre-preparat este furnizat în mod continuu aceluiași aparat. Catalizatorul utilizat este un catalizator Ziegler-Natta pe bază de titan. Formarea complexului catalitic continuă cu de mare vitezăși eliberarea a 251,4 kJ/mol de căldură. Toate componentele complexului catalitic, și anume, tetraclorură de titan (ТiCl4), triizobutilaluminiu (TIBA), precum și modificatorii difenil oxid (diproxid) sunt amestecate într-un anumit raport într-un mixer special. Apoi, amestecul din schimbătorul de căldură este adus la o temperatură de 70 ºC și este alimentat de o pompă dozatoare în conductă pentru încărcare imediat înainte de a fi introdus în bateria de polimerizare. Hidrogenul este furnizat aceleiași conducte la o doză de 0,1 m3/t. Durata procesului de polimerizare este de 2-6 ore, conversia izoprenului poate ajunge la 95%. Schema schematică a etapei de polimerizare a procesului de producție a cauciucului izopren este prezentată în Figura 3.
P1, P2 - polimerizatori.
Figura 3 - Schema schematică a etapei de polimerizare
Etapele finale ale procesului tehnologic sunt dezactivarea catalizatorului, precum și izolarea cauciucului din soluție prin degazarea cu apă și uscarea cauciucului.
Arhitecturi ale sistemelor de acces la distanță
Sistemele moderne de cercetare și simulare la distanță sunt construite pe principiul arhitecturii client-server. Acest lucru le oferă o serie de avantaje față de aplicațiile server de fișiere. Sistemul client-server se caracterizează prin prezența a două procese independente care interacționează - clientul și serverul, care, în caz general, poate fi executat pe diferite computere, schimbând date prin rețea. Conform acestei scheme, pot fi construite sisteme de procesare a datelor bazate pe DBMS, mail și alte sisteme. Vom vorbi, desigur, despre baze de date și sisteme bazate pe acestea. Și aici va fi mai convenabil nu doar să luăm în considerare arhitectura client-server, ci și să o comparăm cu alta - cea de fișiere-server.
Într-un sistem de server de fișiere, datele sunt stocate pe un server de fișiere (de exemplu, Novell NetWare sau Windows NT Server), iar procesarea lor se efectuează la stațiile de lucru, care, de regulă, operează unul dintre așa-numitele „DBMS desktop”. " - Access, FoxPro, Paradox etc.
Aplicația pe stația de lucru este „responsabilă pentru tot” - pentru formare interfața cu utilizatorul, prelucrarea logica a datelor si manipularea directa a datelor. Serverul de fișiere oferă doar servicii de cel mai jos nivel - deschiderea, închiderea și modificarea fișierelor, subliniez - fișiere, nu baze de date. Baza de date există doar în „creierul” stației de lucru.
Astfel, mai multe procese independente și inconsistente sunt angajate în manipularea directă a datelor. În plus, pentru a efectua orice procesare (căutare, modificare, însumare etc.), toate datele trebuie să fie transferate prin rețea de la server la stația de lucru (Figura 4).
Figura 4 - Modelul de server de fișiere al sistemului
proiectarea sistemelor de învățare asistată de calculator
În sistemul client-server există (cel puțin) două aplicații - clientul și serverul, care împart între ele funcțiile care în arhitectura fișier-server sunt îndeplinite în întregime de aplicația de pe stația de lucru. Serverul de baze de date, care poate fi Microsoft SQL Server, Oracle, Sybase etc., este responsabil pentru stocarea și manipularea directă a datelor.
Interfața cu utilizatorul este construită de client, care poate fi construită folosind o serie de instrumente personalizate, precum și majoritatea SGBD-urilor desktop. Logica de prelucrare a datelor poate fi executată atât pe client, cât și pe server. Clientul trimite cereri către server, de obicei formulate în SQL. Serverul procesează aceste solicitări și trimite rezultatul către client (desigur, pot fi mulți clienți).
Astfel, un proces este implicat în manipularea directă a datelor. În același timp, prelucrarea datelor are loc în același loc în care sunt stocate datele - pe server, ceea ce elimină nevoia de a transfera cantități mari de date prin rețea (Figura 5)
Figura 5 - Modelul client-server al sistemului
Ce calități aduce client-server sistemului informațional:
Fiabilitate. Serverul bazei de date efectuează modificarea datelor pe baza mecanismului tranzacției, care oferă oricărui set de operațiuni declarate ca tranzacție următoarele proprietăți:
atomicitate - în orice circumstanță, toate tranzacțiile tranzacției fie vor fi efectuate, fie nici una dintre ele nu va fi efectuată; integritatea datelor la finalul tranzacției;
independență - tranzacțiile inițiate de diferiți utilizatori nu se amestecă în treburile celuilalt;
· toleranță la erori - după finalizarea tranzacției, rezultatele acesteia nu se vor pierde.
Mecanismul de tranzacție suportat de serverul de baze de date este mult mai eficient decât cel găsit în SGBD-urile desktop. serverul controlează central operarea tranzacțiilor. În plus, într-un sistem de fișiere-server, o defecțiune la oricare dintre stațiile de lucru poate duce la pierderea datelor și la inaccesibilitatea la alte stații de lucru, în timp ce într-un sistem client-server, o defecțiune a clientului aproape niciodată nu afectează integritatea datelor și disponibilitatea lor pentru alți clienți.
Scalabilitatea este capacitatea sistemului de a se adapta la creșterea numărului de utilizatori și a dimensiunii bazei de date cu o creștere adecvată a performanței platformei hardware, fără a înlocui software-ul.
Este bine cunoscut faptul că capacitățile DBMS-ului desktop sunt serios limitate - aceștia sunt cinci până la șapte utilizatori și, respectiv, 30-50 MB. Cifrele reprezintă niște valori medii, în cazuri specifice ele pot abate atât într-o direcție, cât și în cealaltă. Cel mai important, aceste bariere nu pot fi depășite prin creșterea capacităților hardware.
Sistemele bazate pe server de baze de date pot suporta mii de utilizatori și sute de GB de informații - oferiți-le doar platforma hardware potrivită.
Siguranță. Serverul de baze de date oferă o protecție puternică a datelor împotriva accesului neautorizat, care nu este posibil în DBMS desktop. În același timp, drepturile de acces sunt administrate foarte flexibil - până la nivelul câmpurilor de tabel. În plus, este posibil să se interzică cu totul accesul direct la tabele, prin efectuarea interacțiunii utilizatorului cu datele prin obiecte intermediare - vizualizări și proceduri stocate. Deci, administratorul poate fi sigur că niciun utilizator prea inteligent nu va citi ceea ce nu trebuie să citească.
Flexibilitate. Există trei straturi logice într-o aplicație de date:
interfața cu utilizatorul;
reguli de procesare logică (reguli de afaceri);
Gestionarea datelor (nu confundați straturile logice cu straturile fizice, despre care se vor discuta mai jos).
După cum sa menționat deja, într-o arhitectură de server de fișiere, toate cele trei straturi sunt implementate într-o aplicație monolitică care rulează pe o stație de lucru. Prin urmare, modificările în oricare dintre straturi duc fără echivoc la modificarea aplicației și la actualizarea ulterioară a versiunilor acesteia pe stațiile de lucru.
Într-o aplicație client-server cu două niveluri prezentată în Figura 1.4, de regulă, toate funcțiile interfeței cu utilizatorul sunt implementate pe client, toate funcțiile de gestionare a datelor sunt implementate pe server, dar regulile de afaceri pot fi implementate atât pe server folosind serverul. mecanisme de programare (proceduri stocate, declanșatoare, vizualizări etc.) și asupra clientului. Într-o aplicație cu trei niveluri, apare un al treilea strat intermediar care implementează regulile de afaceri, care sunt componentele cele mai frecvent modificate ale aplicației (Figura 6).
Figura 6 - Model client-server pe trei niveluri
Prezența nu a unuia, ci a mai multor straturi vă permite să adaptați în mod flexibil și rentabil aplicația la cerințele în schimbare. Dacă trebuie să faceți modificări în logica programului, atunci:
1) Într-un sistem server de fișiere, „pur și simplu” facem modificări aplicației și actualizăm versiunile acesteia pe toate stațiile de lucru. Dar acest „simplu” presupune costuri maxime cu forța de muncă.
2) Într-un sistem client-server pe două niveluri, dacă algoritmii de procesare a datelor sunt implementați pe server sub formă de reguli, acesta este executat de serverul de reguli de afaceri, implementat, de exemplu, ca un server OLE, și vom actualizați unul dintre obiectele sale fără a modifica nimic în aplicația client și nici pe serverul bazei de date.
Astfel, arhitectura client-server este mai promițătoare și mai puțin costisitoare de operat, cu toate acestea, costurile inițiale pentru dezvoltarea sa sunt mai mari decât atunci când se utilizează arhitectura de fișiere-server a sistemului. În plus, procesarea datelor pe server și transferul rezultatelor către client este conditie necesara pentru construirea de sisteme la distanță.