專利名稱：氨吸收制冷在聚乙二醇二甲醚脫碳工藝上的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實用節(jié)能工藝—氨吸收制冷工藝首次應(yīng)用于NHD(聚乙二醇二甲醚)脫碳系統(tǒng)，達到節(jié)能降耗操作穩(wěn)定的滿意效果。
隨著市場經(jīng)濟的日益推進和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度的不斷提高，近年來化肥行業(yè)發(fā)展迅速，如何采用先進的技術(shù)在合理、高效、節(jié)能的基礎(chǔ)上增加現(xiàn)有的生產(chǎn)能力，使企業(yè)具備一定的市場競爭力，是所有中小氮肥企業(yè)擺脫危機的關(guān)鍵。
本發(fā)明的目的是將變換氣剩余的低品位熱能用于氨吸收制冷，以保證NHD脫碳正常運行所需冷量。
采用氨吸收制冷的目的①NHD脫碳取代原熱鉀堿法脫碳改造后，變換氣剩余的低品位熱能較多，如果這部分熱量不能利用，不僅增加了低變水冷器的冷卻水用量還浪費了可以回收的熱量；②NHD脫碳屬物理吸收，需低溫操作，傳統(tǒng)的氨壓縮制冷需消耗大量的電能，而氨吸收制冷則利用低溫余熱；綜合以上原因選擇氨吸收制冷。
為實現(xiàn)上述目的，采用了如下技術(shù)方案將氨吸收制冷工藝用于NHD脫碳系統(tǒng)，其工藝設(shè)備包括NHD脫碳氨冷器(1)、過冷器(2)、氨吸收器(3)、低變氣與氨水進行換熱的發(fā)生器(7)，將氨水蒸汽與從塔中部下來的濃氨水，濃度為42％，熱質(zhì)交換并上升至波紋填料進行提餾與精餾，使氨氣純度達到99.8％以上的精餾塔(6)和回流冷凝器(12)，以及氨冷凝器(9)，氨水泵(4)連接的濃氨水貯槽(11)與氨水換熱器(5)組成。特點是采用了具有高效換熱的波紋管(波紋管傳熱系數(shù)為直壁列管式的1倍多)用于氨吸收器、氨冷凝器和回流冷凝器，同時在氨水換熱器中采用耐壓3.5MPa的板式換熱器(板式換熱器傳熱系數(shù)為直壁列管式的2.5倍)，都更大程度的提高了換熱效率，同時對氨吸收器的氨水出入口新增連通管線及閥門，使氨吸收器內(nèi)液位得以更好調(diào)節(jié)，并將其噴淋板底部加以改進，新增氣氨分布管及其閥門，使進氣均勻且可適當(dāng)調(diào)節(jié)進氣量；新增了開車初期配制氨水濃度的循環(huán)管，代替開工蒸發(fā)器，形成氨吸收器、濃氨水貯槽、氨水泵、調(diào)節(jié)閥的小循環(huán)。其中氨冷凝器的熱量用于鍋爐給水加熱。氨吸收制冷工藝流程簡述氨吸收制冷流程主要由吸收、精餾、冷凝、節(jié)流膨脹、蒸發(fā)所組成。來自NHD脫碳氨冷器的-10℃低壓氣氨(約0.3Mpa)同合成車間來的部分氣氨匯合后，先進入過冷器與1.4MPa的液氨換熱，再進入氨吸收器組(3組)，由稀氨水溶液(濃度30％，溫度46℃)進行吸收，吸收反應(yīng)熱由低于28℃的冷卻水帶走。吸收后的濃氨水(濃度42％)溶液流入濃氨水貯槽，然后由氨水泵把濃氨水打入溶液換熱器，與來自精餾塔底的稀氨水溶液換熱，濃氨水被加熱至接近泡點溫度(92℃)后進入精餾塔中部，先噴淋在高效波紋填料層，與上升的氨水蒸氣進行熱質(zhì)交換，本身濃度變稀，再流入發(fā)生段。精餾塔頂濃度為99.8％以上的氨氣少部分經(jīng)回流冷凝器冷凝下來，大部分去氨冷凝器(2臺)，氨氣由循環(huán)冷卻水冷凝成液氨。由低變系統(tǒng)來的145-200℃變換氣供給發(fā)生器熱量，加熱精餾塔底溶液。塔底的稀溶液經(jīng)氨水換熱器與濃氨水溶液換熱降溫至46℃后，去氨吸收器吸收氣氨，并增濃至42％，流量為40-140t/h。又從精餾塔頂放出高壓氨氣，經(jīng)冷凝后供用戶使用。氣氨—液氨和氨水如此不斷循環(huán)。
氨吸收制冷工藝特點1、有利于熱能的綜合利用。如合成氨生產(chǎn)中的變換氣余熱或低壓蒸氣都可作為熱源。
2、氨吸收制冷比氨壓縮制冷節(jié)電顯著。
3、設(shè)備簡單，容易加工制造，除氨水泵外都是靜置設(shè)備，全部可以露天安裝，且占地面積小。
4、操作彈性大，一般適用于8.36～20.9×106kJ/h的規(guī)模，能在30～110％設(shè)計范圍內(nèi)正常運行。
5、其裝置投資和操作費用都隨蒸發(fā)溫度的降低而升高。
下面結(jié)合附圖及實施例作進一步說明。


圖1是本發(fā)明的實施例——氨吸收制冷工藝應(yīng)用于聚乙二醇二甲醚(即NHD)脫碳系統(tǒng)的工藝流程圖。
如圖1，圖中有1-NHD脫碳氨冷器；2-過冷器；3-氨吸收器(3組)；4-氨水泵；5-氨水換熱器；6-精餾塔；7-發(fā)生器；8-脫鹽水加熱器；9-氨冷凝器；10-液氨貯槽；11-濃氨水貯槽；12-回流冷凝器。
舉一實例，并加以說明我公司利用生產(chǎn)余熱進行氨吸收制冷，總投資大約400萬元。獲得冷量約20.9×106kJ/h，這相當(dāng)于12臺8AS17型冰機的制冷量。12臺冰機耗電費用780萬元/年，扣除氨水泵電費及其它費用后，年凈效益600萬元，再加上氨冷凝器回收的熱量(約300萬kcal/h，折人民幣160萬元/年)，氨吸收制冷系統(tǒng)每年可為工廠節(jié)約760萬元。從用水量方面，綜合氨吸收制冷和合成氨系統(tǒng)，水量并沒有增加。由此可見，氨吸收制冷用于NHD脫碳系統(tǒng)，為低品位熱能的回收開辟了新的途徑，同時給工廠帶來的可觀的經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求
1.專利特征在于氨吸收制冷工藝用于NHD脫碳系統(tǒng)，其工藝設(shè)備包括NHD脫碳氨冷器(1)、過冷器(2)、氨吸收器(3)、發(fā)生器(7)、精餾塔(6)和回流冷凝器(12)，氨冷凝器(9)，以及與氨水泵(4)相連的濃氨水貯槽(11)和氨水換熱器(5)組成。
2.按權(quán)利要求1所述的氨吸收制冷工藝設(shè)備中的氨吸收器(3)、氨冷凝器(9)、回流冷凝器(12)均采用高效換熱的波紋管。
3.按權(quán)利要求1所述的氨吸收制冷工藝設(shè)備中氨水換熱器(5)采用耐壓3.5Mpa的板式換熱器。
4.按權(quán)利要求1所述的氨吸收制冷工藝設(shè)備中氨吸收器(3)的氨水出入口新增管線及連通閥使吸收器內(nèi)液位得以更好調(diào)節(jié)。
5.按權(quán)利要求1所述的氨吸收制冷工藝設(shè)備中氨吸收器(3)的噴淋板底部新增氣氨分布管及閥門，使進氣均勻且可適當(dāng)調(diào)節(jié)進氣量。
6.按權(quán)利要求1所述的氨吸收制冷工藝在流程上新增開車初期配制氨水濃度的循環(huán)管，代替開工蒸發(fā)器，形成氨吸收器(3)、濃氨水貯槽(11)、氨水泵(4)、調(diào)節(jié)閥的小循環(huán)。
7.按權(quán)利要求1所述的氨吸收制冷工藝設(shè)備氨冷凝器(9)的熱量用于鍋爐給水加熱。
全文摘要
氨吸收制冷在NHD脫碳工藝上的應(yīng)用，是利用變換氣剩余的低品位熱能，達到氣氨—液氨和氨水的循環(huán)使用，以保證NHD脫碳正常運行所需冷量。特點是采用了具有高效換熱的波紋管和板式換熱器，更大程度的提高了換熱效率，同時對吸收器的氨水出入口及其噴淋板底部加以改進，使液位和進氣量得以更好調(diào)節(jié)；新增了開車初期配制氨水濃度的循環(huán)管，使整套工藝完善化。具有設(shè)備簡單，易加工，易操作，節(jié)能顯著等特點。
文檔編號F25B15/04GK1621763SQ200310115809
公開日2005年6月1日 申請日期2003年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者金管會, 郭軍, 張書新, 孫秉秋, 林彬彬, 賀克農(nóng) 申請人:吉林長山化肥集團長達有限公司機械廠, 中國天辰化學(xué)工程公司