專利名稱：聯(lián)合法制堿新型氯化銨結晶外冷系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種化工設備，具體地涉及一種聯(lián)合法制堿生產(chǎn)工藝中氯化銨結晶的外冷設備。
聯(lián)合法制堿是我國著名制堿專家候德榜發(fā)明創(chuàng)立的，早已實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中氯化銨結晶所采用的外冷系統(tǒng)由列管式換熱外冷器1、立式分離器2組成。分離器2結構簡單，或為一簡單筒體，或為帶有檔板或絲網(wǎng)的筒體。分離主要依靠的是液體流動的慣性和本身的重力作用，分離效率低。這樣必須要求進入分離器2中的汽體中只含少量液滴，否則達不到所要求的分離效果。為達到此要求，則要求液氨必須先在外冷器中蒸發(fā)、分離，而后汽體(僅帶少許液體)再進入分離器中，為此則出現(xiàn)下面的問題1、汽液分界面存在于外冷器中，在分界位置，制堿母液易結晶析出，產(chǎn)生結疤現(xiàn)象，隔段時間必須清洗一次，不僅勞動強度大，而且減少了其使用周期和使用壽命;2、外冷器中的裝液量只能采用半液位式，大多數(shù)情況下只能裝液1/3，不能充分發(fā)揮外冷器的換熱作用，為達到生產(chǎn)要求，必須增加外冷器臺數(shù)，如對60kt/a的工廠而言，則需四臺，其中一臺清洗、一臺備用，兩臺運行。外冷器材料采用鈦材，每臺價高120萬元以上，增加臺數(shù)則增加投資，增加能耗(每臺耗電75千瓦/h)，提高產(chǎn)品成本。
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述存在的問題，旨在設計一種聯(lián)合法制堿新型氯化銨結晶外冷系統(tǒng)。采用本系統(tǒng)可將外冷器半液位式裝液改為滿液位式，充分發(fā)揮外冷器的換熱作用，將氣液分界面從外冷器移出，減緩結疤現(xiàn)象，延長外冷器的使用周期和使用壽命，從而大大減少設備投資、降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的目的是以下述方式實現(xiàn)的，聯(lián)合法制堿新型氯化銨結晶外冷系統(tǒng)由列管式換熱外冷器1、汽液分離器2組成，分離器2位于高位，其內(nèi)裝液下孔板6，分離器2與外冷器1之間用上升管4、液體下降管5連通。系統(tǒng)還包括旋流板管道除霧器3，旋流板管道除霧器3與分離器2之間用管道連通，整個為封閉的自然循環(huán)系統(tǒng)。外冷器1裝液為滿液位式。
下面參照附圖詳述本發(fā)明內(nèi)容。


圖1 本發(fā)明系統(tǒng)安裝、流程示意2 旋流板管道除霧器結構示意圖參照附圖，本發(fā)明汽液分離采用二級串聯(lián)分離形式。第一級采用高位汽液分離器2，最好臥式安裝。汽液分離器2內(nèi)裝有液下孔板6，以穩(wěn)定和緩解從外冷器1導進汽液混合的氨流時所造成的局部液面波動。分離器裝有液位自動調(diào)節(jié)儀L，再通過液位調(diào)節(jié)閥控制進入外冷器中的液氨量，以保證汽液分離器內(nèi)的液位穩(wěn)定，防止由于液位波動或不穩(wěn)而造成汽體夾帶霧沫。第二級采用旋流板式管道除霧器3，該除霧器具有阻力小、效率高的特點，可徹底清除氣體中所可能夾帶的少量霧沫，以保證后序的制冷系統(tǒng)安全進行。旋流板式管道除霧器3后管道上裝有壓力表P，由半母液Ⅱ的溫度來控制分離器的氨蒸發(fā)壓力。
本發(fā)明氣液分離器2采用高位布置。聯(lián)堿生產(chǎn)的半母液Ⅱ由結晶器上的軸流泵送入外冷器1的管內(nèi)，液氨經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥進入外冷器的管間，被管內(nèi)的半母液Ⅱ加熱蒸發(fā)。被冷卻后的母液從頂部流出，返回結晶器，被蒸發(fā)的氨氣和未蒸發(fā)的液氨由上升管4導出并輸入汽液分離器2進行汽液分離。這樣一來，汽液分界面則從原工藝的外冷器中引出，從而緩解制堿母液在分界面結晶析出，所造成的結疤現(xiàn)象，減少外冷器清洗時間，延長其工作周期和使用壽命，達到降低設備投資，生產(chǎn)成本之目的。汽液分離后，液氨利用體密度比汽液混合物密度大所產(chǎn)生的推動力，從分離器底部經(jīng)液體下降管5返回外冷器1。氨氣從分離器頂部引出，并在旋流板管道分離器3中進一步徹底分離其中所夾帶的霧沫，分離后的氣氨去氨壓縮機，分離下的液氨自流返回分離器2中，如此形成封閉的自然循環(huán)系統(tǒng)。外冷器可用鈦材、不銹鋼或碳鋼制造。
采用本發(fā)明比傳統(tǒng)系統(tǒng)工藝投資少，能耗低，成本低，這從下面比較的表1、表2可見表1
表1是按國內(nèi)40kt/a聯(lián)堿廠采用鈦材外冷器條件下各項數(shù)據(jù)的比較。從表中可見對60kt/a聯(lián)堿廠，采用本發(fā)明外冷器所需安裝臺數(shù)從4臺降至3臺，作業(yè)臺數(shù)從2臺降為1臺，這就大大降低了設備投資和能耗，從而降低產(chǎn)品成本。
再以40kt/a半液位外冷器為基準看看幾項主要指標的變化情況表2
>表中雙噸產(chǎn)品是指1噸純堿和1噸氯化銨產(chǎn)品。從對比可見采用本發(fā)明設備購置費大大降低，原生產(chǎn)40kt/a的設備可用來生產(chǎn)60kt/a。雙噸產(chǎn)品的電耗大大降低，預計每噸節(jié)電7.5度，年節(jié)電45萬度。
本發(fā)明采用滿液位、二級串聯(lián)分離形式，將液氨蒸發(fā)汽液交界面從傳統(tǒng)的外冷器移至分離器，強化了外熱器換熱效率，減緩內(nèi)部結疤現(xiàn)象，延長其作業(yè)周期和使用壽命、能增產(chǎn)、節(jié)資，節(jié)能。本發(fā)明可在新廠里進行全新設計，也可以用于對已有的設備進行改造。
權利要求
1.聯(lián)合法制堿新型氯化銨結晶外冷系統(tǒng)，由列管式換熱外冷器1，汽液分離器2組成，其特征在于分離器2位于高位，其內(nèi)裝液下孔板6，分離器2與外冷器1之間用上升管4，液體下降管5連通，系統(tǒng)還包括旋流板管道除霧器3，旋流板管道除霧器3與分離器2之間用管道連通，整個為封閉的自然循環(huán)系統(tǒng)，外冷器1裝液為滿液位式。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于汽液分離器最好臥式安裝。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于外冷器采用鈦材、不銹鋼或碳鋼制造。
全文摘要
聯(lián)合法制堿新型氯化銨結晶外冷系統(tǒng)，由外冷器、汽液分離器、除霧器組成，外冷器為滿液位式，分離器高位布置，整個為一封閉的自然循環(huán)系統(tǒng)。液氨在外冷器中被半母液加熱蒸發(fā)，被蒸發(fā)的和未蒸發(fā)的汽液進入分離器進行一級分離，汽體再進入除霧器進行二級分離。本發(fā)明將液氨蒸發(fā)汽液交界面由傳統(tǒng)的外冷器移至分離器，減緩外冷器內(nèi)結疤現(xiàn)象，延長外冷器工作周期和使用壽命，減少設備或工作臺數(shù)，以達到增產(chǎn)、節(jié)資、節(jié)能的目的。
文檔編號C01C1/16GK1079445SQ9310209
公開日1993年12月15日 申請日期1993年2月23日 優(yōu)先權日1993年2月23日
發(fā)明者陸善鳴, 胡瓊華 申請人:中國五環(huán)化學工程公司