專利名稱：一種氨分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及化肥生產(chǎn)裝置，具體為一種氨分離裝置。該裝置特別適用于合成氨的氨分離生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
在經(jīng)典的合成氨分離系統(tǒng)中，一定比例的氫、氮混合氣在氨合成塔反應(yīng)生成了一定氨濃度的混合氣(主要為氫氣、氮氣、氨氣及少量的惰性氣體，在此稱為出塔氣)，其中的氨含量一般為10 20%(v)。為使未反應(yīng)的大部分氫、氮混合氣循環(huán)使用，需要將反應(yīng)后混合氣中的氨分離出來作為氨產(chǎn)品，剩余的氫、氮混合氣(稱為循環(huán)氣)再返回合成塔循環(huán)使用。目前工業(yè)上所用的氨分離裝置主要為冷凍分氨裝置，該裝置普遍應(yīng)用于各大中小化肥企業(yè)合成氨的氨分離。現(xiàn)有的冷凍分氨裝置普遍存在以下問題:1.分離效率相對偏低:分離出的循環(huán)氣中仍有2.0-3.2% (V)的氨不能被分離下來，隨循環(huán)氣進入系統(tǒng)循環(huán)，增加了系統(tǒng)的循環(huán)量，既限制了產(chǎn)能的增加，又浪費了能源；2.原料煤耗高:為維持系統(tǒng)壓力及正常生產(chǎn)，需要排放一定量的惰氣，在此過程中，氫氮氣也隨之排放掉，增加了原煤消耗；3.氨在氨冷器中冷凝，需要消耗大量的冷凍功，因此冷凍分氨裝置雖經(jīng)多次改進，其能耗總是居高不下。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型擬解決的技術(shù)問題是，提供一種氨分離裝置，該裝置特別適合于合成氨生產(chǎn)過程中氨產(chǎn)品的分離和原料氣的凈化回用，具有組成結(jié)構(gòu)簡單，工藝簡化，分離效率高，操作穩(wěn)定易控，投資少，省電、節(jié)煤、降耗等特點。本實用新型解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種氨分離裝置，其特征在于該裝置主要包括換熱蒸發(fā)器、氣體冷卻器、吸收塔、氣液分離器、吸收劑冷卻器、高壓泵、閃蒸器以及連接管路和兩組工藝切換閥門；所述換熱蒸發(fā)器設(shè)計有五個工藝管口，分別為熱流進口、熱流出口、冷流進口、冷流氣相出口和冷流液相出口 ；換熱蒸發(fā)器的熱流進口管接出塔氣輸入管線和氣體冷卻器的熱流出口，其熱流出口管接氣體冷卻器的熱流進口和氣液分離器的氣相進口 ；換熱蒸發(fā)器冷流進口管接閃蒸器的液相出口和液氨輸入管線，其冷流氣相出口管接氨產(chǎn)品加工工段的輸入管線，其冷流液相出口管接吸收劑冷卻器的熱流進口 ；所述氣體冷卻器設(shè)計有五個工藝管口，分別為熱流進口、熱流出口、排液口、冷流進口和冷流出口 ；氣體冷卻器的熱流進口管接換熱蒸發(fā)器熱流出口和出塔氣輸入管線，其熱流出口管接換熱蒸發(fā)器的熱流進口和吸收塔的氣相進口 ；氣體冷卻器的排液口管接氨水儲槽的輸入管線；氣體冷卻器冷流進、出口分別管接冷卻介質(zhì)的輸入、輸出管線；所述吸收塔設(shè)計有四個工藝管口，分別為氣相進口、氣相出口、液相進口和液相出口 ；吸收塔氣相進口管接氣體冷卻器的熱流出口，其氣相出口管接氣液分離器的氣相進口，吸收塔液相進口管接高壓泵的液相出口，其液相出口管接閃蒸器的液相進口 ；[0009]所述氣液分離器設(shè)計有三個工藝管口，分別為氣相進口、氣相出口和排液口 ；氣液分離器的氣相進口管接換熱蒸發(fā)器的熱流出口和吸收塔的氣相出口，其氣相出口管接循環(huán)壓縮工段的輸入管線，其排液口管接殘液的輸出管線；所述吸收劑冷卻器設(shè)計有四個工藝管口，分別為熱流進口、熱流出口、冷流進口和冷流出口 ；吸收劑冷卻器的熱流進口管接換熱蒸發(fā)器的冷流液相出口，其熱流出口管接高壓泵的液相進口，其冷流進、出口分別管接冷卻介質(zhì)的輸入、輸出管線；所述高壓泵設(shè)計有兩個工藝管口，分別為液相進口和液相出口 ；高壓泵的液相進口管接吸收劑冷卻器的熱流出口，其液相出口管接吸收塔的液相進口 ；所述閃蒸器設(shè)計有三個工藝管口，分別為液相進口、液相出口和氣相出口，閃蒸器的液相進口管接吸收塔的液相出口，其液相出口管接換熱蒸發(fā)器的冷流進口，其氣相出口管接氣體回收工段的輸入管線；所述兩組工藝切換閥門為生產(chǎn)準(zhǔn)備階段閥門組和生產(chǎn)階段閥門組:所述生產(chǎn)準(zhǔn)備階段閥門組設(shè)計有四個閥門，分別設(shè)置在出塔氣輸入管線和氣體冷卻器熱流進口之間的連接管路中、氣體冷卻器熱流出口和換熱蒸發(fā)器熱流進口之間的連接管路中、換熱蒸發(fā)器熱流出口和氣液分離器氣相進口之間的連接管路中以及液氨輸入管線和換熱蒸發(fā)器冷流進口之間的連接管路中；所述生產(chǎn)階段閥門組設(shè)計有六個閥門，分別設(shè)置在出塔氣輸入管線和換熱蒸發(fā)器熱流進口之間的連接管路中、換熱蒸發(fā)器熱流出口和氣體冷卻器熱流進口之間的連接管路中、氣體冷卻器的熱流出口和吸收塔的氣相進口之間的連接管路中、吸收塔氣相出口和氣液分離器氣相進口之間的連接管路中、閃蒸器的液相出口和換熱蒸發(fā)器的冷流進口之間的連接管路中以及換熱蒸發(fā)器的冷流液相出口和吸收劑冷卻器的熱流進口之間的連接管路中。與現(xiàn)有的冷凍分氨裝置相比，本實用新型氨分離裝置是一種創(chuàng)新技術(shù)，可將氨分離的各階段設(shè)備組合成一個氨分離的循環(huán)系統(tǒng)，有效的將合成塔出塔氣中的氨與其他氣體分離，可實現(xiàn)循環(huán)氣和吸收劑的循環(huán)回用以及產(chǎn)品的高效分離；使回入合成塔的循環(huán)氣氨含量進一步降低，有效提高氨凈值和增加氨產(chǎn)量；同時加快了合成塔內(nèi)的反應(yīng)速度，提高反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率；且在換熱蒸發(fā)器中利用高溫的出塔氣加熱富液吸收劑，充分利用了工藝氣體的低品位熱能，并具有明顯的節(jié)能降耗、有益環(huán)保的特點。本實用新型裝置根據(jù)工藝需要，可在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段(催化劑升溫還原階段)和生產(chǎn)階段(氨分離階段)實施不同的工藝流程。在兩個階段不同工藝流程之間的切換可通過兩組工藝切換閥門實現(xiàn)，具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝優(yōu)化、操作容易、投資較少等特點。本實用新型氨分離裝置特別適用于合成氨生產(chǎn)過程中氨產(chǎn)品的分離和循環(huán)氣的凈化。

圖1為本實用新型氨分離裝置一種實施例的組成結(jié)構(gòu)和氨分離方法的工藝流程示意圖。圖1中標(biāo)記分別為:1-換熱蒸發(fā)器；2-氣體冷卻器；3_吸收塔；4_氣液分離器；5-吸收劑冷卻器；6_高壓泵；7-閃蒸器；F1、F2、F3、F4、F5和F6為生產(chǎn)階段的工藝切換閥門組；F7、F8、F9和FlO為生產(chǎn)準(zhǔn)備階段的工藝切換閥門組；A_出塔氣輸入管線；B_循環(huán)壓縮工段輸入管線；C_氣體回收工段輸入管線；D-氨產(chǎn)品加工工段輸入管線；E-殘液輸出管線；F_氨水儲槽輸入管線；G-液氨輸入管線。[0016]圖2為本實用新型氨分離裝置一種實施例的管口組成及其連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及其附圖進一步敘述本實用新型:本實用新型設(shè)計的氨分離裝置(簡稱裝置，參見圖1、圖2，在圖中，實箭線為生產(chǎn)階段的裝置連接結(jié)構(gòu)，虛箭線為生產(chǎn)準(zhǔn)備階段的裝置連接結(jié)構(gòu))，其特征在于該裝置主要包括換熱蒸發(fā)器1、氣體冷卻器2、吸收塔3、氣液分離器4、吸收劑冷卻器5、高壓泵6和閃蒸器7以及連接管路和兩組工藝切換閥門。本實用新型裝置所述換熱蒸發(fā)器I設(shè)計有五個工藝管口，分別為熱流進口 11、熱流出口 12、冷流進口 13、冷流氣相出口 14和冷流液相出口 15，具體連接為:換熱蒸發(fā)器I的熱流進口 11管接出塔氣輸入管線A和氣體冷卻器2的熱流出口 22，其熱流出口 12管接氣體冷卻器2的熱流進口 21和氣液分離器4的氣相進口 41 ;換熱蒸發(fā)器I的冷流進口 13管接閃蒸器7的液相出口 72和液氨輸入管線G，其冷流氣相出口 14管接氨產(chǎn)品加工工段的輸入管線D，其冷流液相出口 15管接吸收劑冷卻器5的熱流進口 51。所述換熱蒸發(fā)器I是指一般換熱設(shè)備，在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段該設(shè)備內(nèi)充裝液氨，用于對出塔氣的冷卻；在生產(chǎn)階段該設(shè)備用于對富液吸收劑的加熱，從而使其中的氨解吸出來并經(jīng)管線D去氨產(chǎn)品加工工段，力口熱介質(zhì)為高溫的出塔氣。所述換熱蒸發(fā)器I氣體側(cè)操作壓力為8 30MPa，液體側(cè)操作壓力為0.3 2.2MPa，進入換熱蒸發(fā)器I的高溫出塔氣溫度為110 220°C，將吸收劑加熱至60 150。。本實用新型裝置所述氣體冷卻器2設(shè)計有五個工藝管口，分別為熱流進口 21、熱流出口 22、排液口 23、冷流進口(圖中未標(biāo)出)和冷流出口(圖中未標(biāo)出)，具體連接為:氣體冷卻器2的熱流進口 21管接換熱蒸發(fā)器I熱流出口 12和出塔氣的輸入管線A，其熱流出口 22管接換熱蒸發(fā)器I的熱流進口 11和吸收塔3的氣相進口 31 ;氣體冷卻器2的排液口23管接氨水儲槽的輸入管線F ;氣體冷卻器2的冷流進、出口分別管接冷卻介質(zhì)的輸入、輸出管線(圖中未標(biāo)出)。所述氣體冷卻器2是指一般換熱設(shè)備，用于對氣體的冷卻。所述氣體冷卻器2的操作壓力為8 30MPa，出氣溫度為30 80°C。本實用新型裝置所述吸收塔3設(shè)計有四個工藝管口，分別為氣相進口 31、氣相出口 32、液相進口 33和液相出口 34，具體連接為:吸收塔3的氣相進口 31管接氣體冷卻器2的熱流出口 22，其氣相出口 32管接氣液分離器4的氣相進口 41 ;吸收塔3的液相進口 33管接高壓泵6的液相出口 62，其液相出口 34管接閃蒸器7的液相進口 71。所述吸收塔3是指含有塔內(nèi)件的塔器設(shè)備，用于使用吸收劑選擇性吸收循環(huán)出塔氣中的氨。本實用新型裝置吸收塔3的塔內(nèi)件具有廣泛適用性，可選用填料型(散堆填料、規(guī)整填料)、塔板型(泡罩型、篩孔型、浮閥型、立體傳質(zhì)型)或復(fù)合型。填料塔內(nèi)所用的分布器可以是管式、槽式、槽盤式或堰槽式等。所述吸收塔3操作壓力為8 30MPa，操作溫度30 80。。。本實用新型吸收塔3中選用的吸收劑必須符合蒸汽壓較低、選擇性較好、吸收率較高、又容易解吸，且對合成催化劑無副作用的吸收劑。公知的溶劑乙二醇、聚乙二醇、三乙二醇、丙三醇及其衍生物等都可以作為本實用新型裝置選用的吸收劑。本實施例的吸收劑
選用的是乙二醇和三乙二醇。[0024]本實用新型裝置所述氣液分離器4設(shè)計有三個工藝管口，分別為氣相進口 41、氣相出口 42和排液口 43，具體連接為:氣液分離器4的氣相進口 41管接換熱蒸發(fā)器I的熱流出口 12和吸收塔3的氣相出口 32，其氣相出口 42管接循環(huán)壓縮工段的輸入管線B，其排液口 43管接殘液輸出管線E。所述氣液分離器4是指一般氣液分離裝置，用于除去氣相中攜帶的吸收劑殘液。所述氣液分離器4的操作壓力為8 30MPa，操作溫度30 80°C。本實用新型裝置所述吸收劑冷卻器5設(shè)計有四個工藝管口，分別為熱流進口 51、熱流出口 52、冷流進口(圖中未標(biāo)出)和冷流出口(圖中未標(biāo)出)，具體連接為:吸收劑冷卻器5的熱流進口 51管接換熱蒸發(fā)器I的冷流液相出口 15，其熱流出口 52管接高壓泵6的液相進口 61 ;吸收劑冷卻器5的冷流進、出口分別管接冷卻介質(zhì)的輸入、輸出管線(圖中未標(biāo)出)。所述吸收劑冷卻器5同樣是指一般換熱設(shè)備，用于冷卻貧液吸收劑。所述吸收劑冷卻器5的操作壓力為0.3 2.2MPa，操作溫度30 80°C。本實用新型裝置所述高壓泵6設(shè)計有兩個工藝管口，分別為液相進口 61和液相出口 62，具體連接為:高壓泵6的液相進口 61管接吸收劑冷卻器5的熱流出口 52，其液相出口 62管接吸收塔3的液相進口 33。所述高壓泵6的作用是將從吸收劑冷卻器5輸出的貧液吸收劑送回到吸收塔3中，循環(huán)使用。所述高壓泵6的操作壓力為8 30MPa，操作溫度30 80 。本實用新型裝置所述閃蒸器7設(shè)計有三個工藝管口，分別為液相進口 71、液相出口 72和氣相出口 73，具體連接為:閃蒸器7的液相進口 71管接吸收塔3的液相出口 34，其液相出口 72管接換熱蒸發(fā)器I的冷流進口 13，其氣相出口 73管接氣體回收工段的輸入管線C。所述閃蒸器7是指含有內(nèi)部分離空間的儲罐或塔設(shè)備，可以是一級，也可以是兩級或以上的多級減壓設(shè)備，即閃蒸器7可以是一臺，也可以是兩臺或以上的多臺串聯(lián)或并聯(lián)。用于富液吸收劑中溶解氣的分離回收。所述閃蒸器7的操作壓力為4.0 10.0MPa，操作溫度30 80°C?；厥盏娜芙鈿馊怏w回收工段。
所述兩組工藝切換閥門為生產(chǎn)準(zhǔn)備階段閥門組和生產(chǎn)階段閥門組:所述生產(chǎn)準(zhǔn)備階段閥門組設(shè)計有四個閥門，圖中標(biāo)號分別為F7、F8、F9和F10，閥門F7設(shè)置在出塔氣輸入管線A和氣體冷卻器2熱流進口 21之間的連接管路中，F(xiàn)8設(shè)置在氣體冷卻器2熱流出口22和換熱蒸發(fā)器I熱流進口 11之間的連接管路中，F(xiàn)9設(shè)置在換熱蒸發(fā)器I熱流出口 12和氣液分離器4氣相進口 41之間的連接管路中，F(xiàn)lO設(shè)置在液氨輸入管線G和換熱蒸發(fā)器I冷流進口 13之間的連接管路中。所述生產(chǎn)階段閥門組有六個閥門，圖中標(biāo)號分別為F1、F2、F3、F4、F5和F6，閥門Fl設(shè)置在出塔氣輸入管線A和換熱蒸發(fā)器I熱流進口 11之間的連接管路中，F(xiàn)2設(shè)置在換熱蒸發(fā)器I熱流出口 12和氣體冷卻器2熱流進口 21之間的連接管路中，F(xiàn)3設(shè)置在氣體冷卻器2的熱流出口 22和吸收塔3的氣相進口 31之間的連接管路中，F(xiàn)4設(shè)置在吸收塔3氣相出口 32和氣液分離器4氣相進口 41之間的連接管路中，F(xiàn)5設(shè)置在閃蒸器7的液相出口 72和換熱蒸發(fā)器I的冷流進口 13之間的連接管路中，F(xiàn)6設(shè)置在換熱蒸發(fā)器I的冷流液相出口 15和吸收劑冷卻器5的熱流進口 51之間的連接管路中。本實用新型裝置用于生產(chǎn)準(zhǔn)備階段的工藝流程是:高溫的出塔氣經(jīng)廢熱(或余熱)鍋爐和氣體預(yù)熱器熱量回收后一經(jīng)過閥門F7 —氣體冷卻器2 —經(jīng)過閥門F8 —換熱蒸發(fā)器I —經(jīng)過閥門F9 —氣液分離器4 —循環(huán)氣送入循環(huán)壓縮工段B。本實用新型裝置用于生產(chǎn)階段的工藝流程是:高溫的出塔氣經(jīng)廢熱(或余熱)鍋爐和氣體預(yù)熱器熱量回收后一經(jīng)過閥門Fl —換熱蒸發(fā)器I —經(jīng)過閥門F2 —氣體冷卻器2 —經(jīng)過閥門F3 —吸收塔3 —經(jīng)過閥門F4 —氣液分離器4 —循環(huán)壓縮工段；貧液吸收劑經(jīng)吸收塔3 —閃蒸器7 —經(jīng)過閥門F5 —換熱蒸發(fā)器I —經(jīng)過閥門F6 —吸收劑冷卻器5 —高壓泵6 —吸收塔3。本實用新型裝置的進一步特征是所述吸收塔3的塔內(nèi)件可以是填料型(散堆填料、規(guī)整填料)、塔板型(泡罩型、篩孔型、浮閥型、立體傳質(zhì)型)或復(fù)合型等。其中，填料塔內(nèi)所用分布器可以是噴頭式、管式、槽式、槽盤式或堰槽式等。本實用新型裝置優(yōu)選申請人下述在先專利所述氣液接觸組合件中的至少一項，包括:1.該組合件的特征在于包括噴射罩及其上端的噴射罩頂板，噴射罩下邊緣均布連接有3-4個支腳，通過支腳可以把噴射罩安裝在傳質(zhì)分離塔的塔板上升氣孔的位置處，并且使噴射罩的底面與塔板之間留有液流通道；所述的噴射罩上均布開有噴射孔，所述的噴射罩頂板上均布開有導(dǎo)向孔，其特征在于所述的噴射罩為圓柱形或圓臺形，所述的噴射罩頂板的形狀為與噴射罩匹配的圓形，并且在所述噴射罩及噴射罩頂板之間開有天窗(參見ZL200410093933.6號發(fā)明專利)；2.該組合件的特征在于包括兩塊梯形噴射板、分別與之相連的兩塊梯形端板和一塊噴射罩頂板構(gòu)成的噴射罩，噴射罩下邊緣均布連接有2-4個支腳，通過支腳可以把噴射罩安裝在傳質(zhì)分離塔的塔板上升氣孔的位置處，并且使噴射罩的底面與塔板之間留有液流通道；所述的噴射板上均布有噴射孔，其特征在于所述的兩塊噴射板、兩塊梯形端板和一塊噴射罩頂板構(gòu)成水平剖面為矩形而垂直剖面為梯形的梯矩形噴射罩；所述梯矩形噴射板的底角α為45-89°，所述梯矩形端板的底角β為45-89° ;并在所述的噴射罩頂板與兩塊噴射板之間分別開有天窗；且所述噴射罩頂板上在噴射板方向的兩側(cè)外展對稱安裝有導(dǎo)向擋板；(參見ZL200410093935.5號發(fā)明專利);3.實用新型專利ZL200420056799.8號權(quán)利要求1_3任意一項規(guī)定的氣液接觸組合件；4.發(fā)明專利ZL200410093934.0號權(quán)利要求1_4任意一項規(guī)定的氣液接觸組合元件設(shè)置方法設(shè)置氣液接觸組合元件。本實用新型裝置實施例具體選擇的是:發(fā)明專利ZL200410093935.5號權(quán)利要求1規(guī)定的氣液接觸組合件。本實用新型裝置的進一步特征是所述吸收塔3優(yōu)選申請人下述在先專利所述傳質(zhì)分離塔中的至少一種，包括:發(fā)明專利ZL200410093933.6號權(quán)利要求4或5規(guī)定的傳質(zhì)分離塔；發(fā)明專利ZL200410093935.5號權(quán)利要求4或5規(guī)定的傳質(zhì)分離塔；發(fā)明專利ZL200410093934.0號權(quán)利要求5或6規(guī)定的傳質(zhì)分離塔；實用新型專利ZL200620152170.2號權(quán)利要求1-5任意一項規(guī)定的連續(xù)立體噴射分離塔。本實用新型裝置實施例的具體選擇是:發(fā)明專利ZL200410093935.5號權(quán)利要求4規(guī)定的傳質(zhì)分離塔。為簡練、清晰，本實用新型雖然僅引述了申請人上述在先專利的權(quán)利要求序號，但應(yīng)理解為該權(quán)利要求序號對應(yīng)的技術(shù)內(nèi)容已被記述在本實用新型中，同時，上述在先專利的說明書也應(yīng)視為相應(yīng)權(quán)利要求的支持已被引述到本實用新型說明書中。所述的在先專利技術(shù)選用，原則上以引用最新的專利技術(shù)或與產(chǎn)品設(shè)計需要最相關(guān)的專利技術(shù)為宜，但考慮到成本或?qū)嶋H情況，不排除做其他的適當(dāng)選擇。本實用新型所述閃蒸器7可以是一級或兩級以上的多級閃蒸，也就是說所述閃蒸器7可以是一臺或兩臺以上的多臺串聯(lián)或并聯(lián)。本實用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。本實用新型氨分離裝置，針對現(xiàn)有冷凍分氨裝置的不足，對原裝置系統(tǒng)進行了重大創(chuàng)新，并取代了傳統(tǒng)合成氨工藝裝置；同時在本實用新型裝置的使用中考慮了對生產(chǎn)準(zhǔn)備階段(催化劑的升溫還原階段)的實現(xiàn)，使整個合成氨生產(chǎn)的銜接更加完整；并將氨分離的吸收劑和分離后的循環(huán)氣體分別循環(huán)使用，組成了一個循環(huán)分離系統(tǒng)，且在換熱蒸發(fā)器的設(shè)計上充分利用了工藝氣體的低品位熱能，大大減少了原料的排放和大大增加了合成效率。本實用新型裝置的使用可將在原系統(tǒng)中一直循環(huán)的部分氨產(chǎn)品分離出來，降低系統(tǒng)負荷，同時可提高原料氣的轉(zhuǎn)化率，提高產(chǎn)品收率；同時，由于入塔循環(huán)氣氨含量降低，可使合成系統(tǒng)的壓力降低或者減少惰氣中氫氮氣的排放，進而節(jié)能和降低煤耗；另外，此裝置可以完全取代原有的冷凍分氨裝置，故可大大節(jié)省冰機系統(tǒng)的消耗，降低能耗。本實用新型裝置已經(jīng)完成連接工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的中試測試，并得到以下真實數(shù)據(jù):本實用新型裝置投入運行，可使循環(huán)氣中殘余的氨含量由目前的2.0-3.2% (V)降至0.8%(V)及以下，此情況下可使產(chǎn)量提高15% (w)以上；隨入氨合成塔循環(huán)氣中氨含量的降低，可使系統(tǒng)壓力至少降低2.0Mpa ;同時節(jié)約煤耗0.1噸煤/噸氨以上。合成氨是化工領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)及耗能大戶，本實用新型裝置具有明顯的節(jié)能降耗減排的效果，實現(xiàn)工業(yè)化運行可為企業(yè)乃至整個行業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。
權(quán)利要求1.一種氨分離裝置，其特征在于該裝置主要包括換熱蒸發(fā)器、氣體冷卻器、吸收塔、氣液分離器、吸收劑冷卻器、高壓泵、閃蒸器以及連接管路和兩組工藝切換閥門； 所述換熱蒸發(fā)器設(shè)計有五個工藝管口，分別為熱流進口、熱流出口、冷流進口、冷流氣相出口和冷流液相出口 ；換熱蒸發(fā)器的熱流進口管接出塔氣輸入管線和氣體冷卻器的熱流出口，其熱流出口管接氣體冷卻器的熱流進口和氣液分離器的氣相進口 ；換熱蒸發(fā)器冷流進口管接閃蒸器的液相出口和液氨輸入管線，其冷流氣相出口管接氨產(chǎn)品加工工段的輸入管線，其冷流液相出口管接吸收劑冷卻器的熱流進口； 所述氣體冷卻器設(shè)計有五個工藝管口，分別為熱流進口、熱流出口、排液口、冷流進口和冷流出口 ；氣體冷 卻器的熱流進口管接換熱蒸發(fā)器熱流出口和出塔氣輸入管線，其熱流出口管接換熱蒸發(fā)器的熱流進口和吸收塔的氣相進口 ；氣體冷卻器的排液口管接氨水儲槽的輸入管線；氣體冷卻器冷流進、出口分別管接冷卻介質(zhì)的輸入、輸出管線； 所述吸收塔設(shè)計有四個工藝管口，分別為氣相進口、氣相出口、液相進口和液相出口 ；吸收塔氣相進口管接氣體冷卻器的熱流出口，其氣相出口管接氣液分離器的氣相進口，吸收塔液相進口管接高壓泵的液相出口，其液相出口管接閃蒸器的液相進口 ； 所述氣液分離器設(shè)計有三個工藝管口，分別為氣相進口、氣相出口和排液口 ；氣液分離器的氣相進口管接換熱蒸發(fā)器的熱流出口和吸收塔的氣相出口，其氣相出口管接循環(huán)壓縮工段的輸入管線，其排液口管接殘液的輸出管線； 所述吸收劑冷卻器設(shè)計有四個工藝管口，分別為熱流進口、熱流出口、冷流進口和冷流出口 ；吸收劑冷卻器的熱流進口管接換熱蒸發(fā)器的冷流液相出口，其熱流出口管接高壓泵的液相進口，其冷流進、出口分別管接冷卻介質(zhì)的輸入、輸出管線； 所述高壓泵設(shè)計有兩個工藝管口，分別為液相進口和液相出口 ；高壓泵的液相進口管接吸收劑冷卻器的熱流出口，其液相出口管接吸收塔的液相進口 ； 所述閃蒸器設(shè)計有三個工藝管口，分別為液相進口、液相出口和氣相出口，閃蒸器的液相進口管接吸收塔的液相出口，其液相出口管接換熱蒸發(fā)器的冷流進口，其氣相出口管接氣體回收工段的輸入管線； 所述兩組工藝切換閥門為生產(chǎn)準(zhǔn)備階段閥門組和生產(chǎn)階段閥門組:所述生產(chǎn)準(zhǔn)備階段閥門組設(shè)計有四個閥門，分別設(shè)置在出塔氣輸入管線和氣體冷卻器熱流進口之間的連接管路中、氣體冷卻器熱流出口和換熱蒸發(fā)器熱流進口之間的連接管路中、換熱蒸發(fā)器熱流出口和氣液分離器氣相進口之間的連接管路中以及液氨輸入管線和換熱蒸發(fā)器冷流進口之間的連接管路中；所述生產(chǎn)階段閥門組設(shè)計有六個閥門，分別設(shè)置在出塔氣輸入管線和換熱蒸發(fā)器熱流進口之間的連接管路中、換熱蒸發(fā)器熱流出口和氣體冷卻器熱流進口之間的連接管路中、氣體冷卻器的熱流出口和吸收塔的氣相進口之間的連接管路中、吸收塔氣相出口和氣液分離器氣相進口之間的連接管路中、閃蒸器的液相出口和換熱蒸發(fā)器的冷流進口之間的連接管路中以及換熱蒸發(fā)器的冷流液相出口和吸收劑冷卻器的熱流進口之間的連接管路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨分離裝置，其特征在于所述吸收塔的塔內(nèi)件選用下述專利所述氣液接觸組合件中的至少一項，包括: 發(fā)明專利ZL200410093933.6號權(quán)利要求1規(guī)定的氣液接觸組合件；該組合件的特征在于包括噴射罩及其上端的噴射罩頂板，噴射罩下邊緣均布連接有3-4個支腳，通過支腳可以把噴射罩安裝在傳質(zhì)分離塔的塔板上升氣孔的位置處，并且使噴射罩的底面與塔板之間留有液流通道；所述的噴射罩上均布開有噴射孔，所述的噴射罩頂板上均布開有導(dǎo)向孔，其特征在于所述的噴射罩為圓柱形或圓臺形，所述的噴射罩頂板的形狀為與噴射罩匹配的圓形，并且在所述噴射罩及噴射罩頂板之間開有天窗；或發(fā)明專利ZL200410093935.5號權(quán)利要求I規(guī)定的氣液接觸組合件；該組合件的特征在于包括兩塊梯形噴射板、分別與之相連的兩塊梯形端板和一塊噴射罩頂板構(gòu)成的噴射罩，噴射罩下邊緣均布連接有2-4個支腳，通過支腳可以把噴射罩安裝在傳質(zhì)分離塔的塔板上升氣孔的位置處，并且使噴射罩的底面與塔板之間留有液流通道；所述的噴射板上均布有噴射孔，其特征在于所述的兩塊噴射板、兩塊梯形端板和一塊噴射罩頂板構(gòu)成水平剖面為矩形而垂直剖面為梯形的梯矩形噴射罩；所述梯矩形噴射板的底角α為45-89°，所述梯矩形端板的底角β為45-89° ;并在所述的噴射罩頂板與兩塊噴射板之間分別開有天窗；且所述噴射罩頂板上在噴射板方向的兩側(cè)外展對稱安裝有導(dǎo) 向擋板。
專利摘要本實用新型公開一種氨分離裝置，該裝置包括換熱蒸發(fā)器、氣體冷卻器、吸收塔、氣液分離器、吸收劑冷卻器、高壓泵、閃蒸器以及連接管路和兩組工藝切換閥門。所述換熱蒸發(fā)器設(shè)計有五個工藝管口，所述氣體冷卻器設(shè)計有五個工藝管口，所述吸收塔設(shè)計有四個工藝管口，所述氣液分離器設(shè)計有三個工藝管口，所述吸收劑冷卻器設(shè)計有四個工藝管口，所述高壓泵設(shè)計有兩個工藝管口，所述閃蒸器設(shè)計有三個工藝管口，所述兩組工藝切換閥門為生產(chǎn)準(zhǔn)備階段閥門組和生產(chǎn)階段閥門組生產(chǎn)準(zhǔn)備階段閥門組設(shè)計有四個閥門，生產(chǎn)階段閥門組設(shè)計有六個閥門，各設(shè)備間通過管線和工藝切換閥門實現(xiàn)連接與切換；具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝優(yōu)化、操作容易、投資較少等特點。
文檔編號C01C1/12GK203065170SQ20122063649
公開日2013年7月17日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者杜佩衡, 孫土金, 李蓓, 杜劍婷, 鄭獻軍, 張繼軍, 姚紅果, 陳學(xué)青, 董強富 申請人:天津衡創(chuàng)工大現(xiàn)代塔器技術(shù)有限公司