尿素氨冷器
工业设备
尿素氨冷器‌是一种用于尿素生产线的设备。
用途
在尿素生产中,为了最有效的利用资源、保护环境和追求更高的利润,对于未能参加合成反应的氨要最大限度的回收。另一方面,氨合成反应是可逆反应且为加热反应,氨冷器的作用一可降温使反应向氨合成方向进行,同时用于是氨液化分离出,使生成物减少,反应右移。氨作为一种易冷凝的气体,目前各企业多为采用冷凝的方式将其回收。氨冷器冷凝效果的好坏直接影响氨的回收量。根据氨的性质:冷凝出口温度越低冷凝效果越好,氨回收量越高。传统的水冷列管式换热器,由于受循环水温的限制,尤其是夏季有些企业的循环水温可在35℃以上,致使冷凝效果不好,而使氨的放空量居高不下,这不仅浪费了资源,污染了环境,而且使企业的经济利益有较大损失。
在尿素生产的尾气收集中,常规设计从一吸塔排出的氨及惰性气体等的混合气体,经过A、B、C三段壳管式氨冷器换热后,在适当温度下(正常设计为38 ℃左右),其出口氨含量相对较高(一般生产1 t尿素出口氨含量约70 kg)。这些氨需经惰洗器等吸收后再重新回收利用。在此过程中,不仅消耗了大量能量,同时使得惰洗器和尾吸塔负荷过大。传统的列管式氨冷器由于采用循环水进行冷却,致使氨的冷凝温度较高,在夏季时其冷凝温度一般高于38℃,使其冷凝效率很低。而高效尿素氨冷器是以湿球温度作为其设计依据,可使氨在高于湿球温度3—4℃条件下冷凝.即使湿球温度较高的地区,其冷凝温度可在32—33℃。在冷凝温度相差5—6℃的情况下.单位时间内,氨液生产量可提高3%以上。吨尿素每小时可多冷凝40kg左右。
高效尿素氨冷器采用蒸发换热的原理,利用水与空气共同作为冷却介质,环境的湿球温度为温差进行换热,可将热介质温度降低到水冷器无可比拟的温度,大大提高了氨的回收率。其运行原理如下:
将从一吸塔出来,并经过原有氨冷器换热的混合气体,送入换热管内进一步冷凝、冷却,冷却水通过喷淋系统均匀淋洒于换热管的外表面,形成薄水膜,从而使管内的混合气体与管外的水和空气进行换热,其冷凝放出的热量由部分冷却水蒸发在引风机的作用下将热量带走,未蒸发的部分,回流到设备下部的水箱内,利用循环水泵再次送至喷淋系统循环使用。此过程将水冷与空冷,传热与传质融为一体,大大提高了机组的换热效果。
设计必须条件
1、原系统氨冷器的型号及连接方式。
2、原系统设计产量、夏季现有最高产量.经改造后预期产量。
3、使用地区(湿球温度)
4、有了以上条件.便于制订方案及经济对比分析。
高效尿素氨冷器的特点:
1、与原系统连接后,可只在夏季使用.不影响原系统的使用。
2、为防止换热管内结晶物堵塞.每组盘管设有清除结晶物用吹扫口。
3、该设备使用压力1.75 MPa,设计压力2.5MPa。
4、盘管所用材质为304L波节管(φ25/32×0 8)。
5、为了保证冷凝后的氨液与不凝性气体的有效分离,每台设备可配置离心式气液分离器
优势
一、 冷凝效果好
高效尿素氨冷器利用水的蒸发潜热,以环境湿球温度为温差进行热交换,具有传热温差大,换热效率高等优点。
二、氨回收率高
高效尿素氨冷器冷凝出口温度低,即使在夏季也不高于30℃,所以氨回收率高。
三、传热系数高
主要换热元件采用波纹管,湍流程度强,污垢热阻小。
四、耐腐蚀性好
换热元件采用耐腐蚀材料制作,可有效抵抗介质及水和空气的腐蚀。
五、投资费用低
高效尿素氨冷器采用循环水自身循环冷却,不需增建凉水塔,流程简单、结构紧凑、占地面积小、投资费用低。
六、运行费用低
高效尿素氨冷器总装机容量小,维修工作量小,运行费用大大降低。
高效尿素氨冷器与系统连接方式
1、该设备可用于替代整个列管式氨冷器系统。
2、可替代列管式氨冷器系统最后个列管式氨冷器。
3、与最后一个列管式氧冷器并联使用。现阶段该连接方式使用最多.原因:用少量投资即可达到增效的目的.又可避免第一冷凝阶段结晶物多的危险。
参考资料
最新修订时间:2024-11-06 09:55
目录
概述
用途
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