CN105134560A - 硝酸生产中对压缩机进口空气进行冷冻脱湿的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硝酸生产中对压缩机进口空气进行冷冻脱湿的方法，包括以下步骤：a.双加压硝酸生产中副产的0.4~0.5MPa低压蒸气，作为溴化锂冷冻机组发生器的热源，实现制冷液循环制冷；<b>b.</b>将制冷液引入到冷冻脱湿器中的换热器中，进入的空气经过换热器被冷冻处理；<b>c.</b>冷冻处理后的空气再经过除雾器处理，进一步吸收空气中的水分；<b>d.</b><b>经过</b>除雾器处理后的干燥冷冻空气送入到压缩机进口。本发明一方面降低空气湿度曾加空气中氧含量，另一方面降低空气压缩机吸入空气温度提高空压机压缩效率降低功耗，增加空气压缩机打气量。实现资源整合、节能、降耗、增产、环保要求。同时装置操作简单，设备安全可靠。

Description

硝酸生产中对压缩机进口空气进行冷冻脱湿的方法

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，特别涉及双加压硝酸生产中利用副产的0.4~0.5MPa低压水蒸气将空气进行冷冻脱湿处理，从而提高空气压缩机压缩效率增加气量的方法。

背景技术

空气具有湿度及空气中含有水蒸汽，且空气的温度越高，他所容纳的水蒸气的能力就越高。空气中水蒸气的饱和度与空气的成份本身无关，而至于水蒸气的温度有关。假如饱和的空气的温度降低到露点以下和空气中有凝结核的话空气中的水就会凝结。

如果对空气进行冷冻处理空气中的水分就会析出使空气相对干燥，而干燥的空气与湿空气相比在单位体积或质量下干空气中的氧含量更多。另一方面经过冷冻处理的空气温度较低通过简单的气体状态方程：PV=nRT，可以看出低温有利用压缩压缩低温气体将比压缩高温气体消耗更少的轴功率，同等风量下，可使压缩机功耗下降约10%。同时气体温度降低使空气密度增加，质量流量增大，提高的压缩量。

发明内容

本发明的目的就是利用双加压硝酸生产中副产的0.4~0.5MPa低压水蒸气，对空气进行冷冻脱湿处理，提供的一种硝酸生产中对压缩机进口空气进行冷冻脱湿的方法。

本发明采用了如下技术方案：

一种硝酸生产中对压缩机进口空气进行冷冻脱湿的方法，其特征在于包括以下步骤：

a.双加压硝酸生产中副产的0.4~0.5MPa低压水蒸气，作为溴化锂冷冻机组发生器的热源，使机组制冷器实现制冷液循环制冷；

b.将溴化锂冷冻机组的制冷液引入到冷冻脱湿器中的高效热交换器中，经过滤的空气经过高效热交换器被冷冻处理，冷冻处理后的空气中的冷凝水从冷冻脱湿器底部流出；

c.在冷冻脱湿器中，冷冻处理后的空气再经过除雾器处理，进一步吸收空气中的水分，除雾器处理后吸收的冷凝水从冷冻脱湿器底部流出；

d.经过除雾器处理后的干燥冷冻空气送入到空气压缩机进口。

本发明还提供了一种硝酸生产中对压缩机进口空气进行冷冻脱湿装置，其特征在于包括：

a.冷冻脱湿器，冷冻脱湿器包括空气进口及空气出口，冷冻脱湿器中设有高效换热器和除雾器，高效换热器和除雾器之间的冷冻脱湿器底部设有冷凝水储槽；

b.溴化锂冷冻机组，双加压硝酸生产中副产的0.4~0.5MPa低压水蒸气与溴化锂冷冻机组的发生器连接，溴化锂冷冻机组制冷器通过管道与冷冻脱湿器中的高效换热器连接；

c.设置第一空气过滤器，第一空气过滤器出口与冷冻脱湿器空气进口连接；

d.冷冻脱湿器空气出口与空气压缩机进口连接。

在上述技术方案的基础上，有以下进一步的技术方案：

设置第二空气过滤器，第二空气过滤器出口与空气压缩机进口连接。

本发明的优点在于：经过冷冻处理后的空气温度降低，使空气密度增加，含氧量增加，质量流量增大，吸入压缩机后，可增加硝酸装置产量。空气除湿后，可使压缩机的轴功率降低。同等风量下，可使压缩机功耗下降约10%；产量增加的情况下，压缩机能耗也有所下降。增加脱湿后，透平压缩机（轴流压缩机）消耗的功率大约降低514kW，节能率大约7.86%。二次除尘后，减轻风机磨损；进气干燥，避免工艺装置腐蚀。

附图说明：

图1是本发明的工艺流程及结构原理图。

具体实施方式：

一、如图1所示，本发明提供的一种硝酸生产中对压缩机进口空气进行冷冻脱湿装置，由以下几个部分组成：

a.冷冻脱湿器，冷冻脱湿器包括空气进口A及空气出口B，冷冻脱湿器中设有高效换热器和除雾器，高效换热器和除雾器之间的冷冻脱湿器底部设有冷凝水储槽C，冷凝水储槽C通过泵连接工艺水槽；高效换热器和除雾器均为公知产品，除雾器中设有吸水填料，如氯化钙的等。

b.溴化锂冷冻机组，它为公知产品，本发明中，双加压硝酸生产中副产的0.4~0.5MPa低压水蒸气通过管道与溴化锂冷冻机组的发生器连接，溴化锂冷冻机组制冷器通过管道及冷水循环泵与冷冻脱湿器中的高效换热器连接，除盐水通过管道连接于冷水循环管道中，以补充循环水；

c.设置第一空气过滤器，它为公知产品，第一空气过滤器出口与冷冻脱湿器空气进口A连接。

d.冷冻脱湿器空气出口B与空气压缩机进气口连接。

另外，设置第二空气过滤器，第二空气过滤器出口直接与与空气压缩机进气口连接，这是在冬天低温干燥环境时，不需要进行冷冻处理时所采用的备用方案。

二、参见图1，本发明提供的一种硝酸生产中对压缩机进口空气进行冷冻脱湿方法，包括以下步骤：

a.利用15万吨双加压硝酸生产中工艺系统副产0.4~0.6MPa的低压蒸汽，作为溴化锂冷冻机组发生器的热源，使机组制冷器实现制冷液循环制冷；

b.将溴化锂冷冻机组循环的制冷液引入到冷冻脱湿器中的高效热交换器中，空气经过第一空气过滤器过滤后，进入冷冻脱湿器空气进口A，再通过高效热交换器被冷冻处理，冷冻处理后的空气中的冷凝水从冷冻脱湿器底部储水槽C流出，通过凝结水泵回收至双加压硝酸工艺系统的工艺水槽作为吸收塔的吸收液；

c.在冷冻脱湿器中，冷冻处理后的空气再经过除雾器处理，进一步吸收空气中的水分，除雾器处理后吸收的冷凝水从冷冻脱湿器底部流出；

d.经过除雾器处理后的干燥冷冻空气送入到空气压缩机进口。

三、本实施例采用的原材料，辅助材料消耗定额，见下表

四、空气经过常规三级过滤进入脱湿器组件分别经过高效换热器被冷冻水冷却，空气温度降低后水分析出，在经过除湿器后从空气中分离通过自重流至底部凝结水收集槽，经过除湿器空气中还有少量水成雾状，这一部分水分在经过除雾器后被消除同样通过自重流至底部凝结水收集槽，凝结水通过凝结水泵回收至工艺水槽。而进入压缩机之前的空气湿度、温度均被降低。溴化锂吸收式冷冻机组发生器所需热源由系统副产低压蒸汽提供。考虑到冬季气温低另设一套三级过滤供冬季使用。

五、本实施例实际运用产生如下效果：

六、压缩机功耗情况如下：

经过冷冻处理后的空气温度降低，使空气密度增加，含氧量增加，质量流量增大，吸入压缩机后，可增加硝酸装置产量。空气除湿后，可使压缩机的轴功率降低。同等风量下，可使压缩机功耗下降约10%；产量增加的情况下，压缩机能耗也有所下降。增加脱湿后，透平压缩机（轴流压缩机）消耗的功率大约降低514kW，节能率大约7.86%。二次除尘后，减轻风机磨损；进气干燥，避免工艺装置腐蚀。

Claims (3)

1.硝酸生产中对压缩机进口空气进行冷冻脱湿的方法，其特征在于包括以下步骤：

a.双加压硝酸生产中副产的0.4~0.5MPa低压水蒸气，作为溴化锂冷冻机组发生器的热源，使冷冻机组制冷器实现制冷液循环制冷；

将溴化锂冷冻机组的制冷液引入到冷冻脱湿器中的高效热交换器中，过滤后的空气经过高效热交换器被冷冻处理，冷冻处理后的空气中的冷凝水从冷冻脱湿器底部流出；

在冷冻脱湿器中，冷冻处理后的空气再经过除雾器处理，进一步吸收空气中的水分，除雾器处理后吸收的冷凝水从冷冻脱湿器底部流出；

除雾器处理后的干燥冷冻空气送入到空气压缩机进口。

2.硝酸生产中对压缩机进口空气进行冷冻脱湿装置，其特征在于包括：

a.冷冻脱湿器，冷冻脱湿器包括空气进口及空气出口，冷冻脱湿器中设有高效换热器和除雾器，高效换热器和除雾器之间的冷冻脱湿器底部设有冷凝水储槽；

b.溴化锂冷冻机组，双加压硝酸生产中副产的0.4~0.5MPa低压水蒸气通过管道与溴化锂冷冻机组的发生器连接，溴化锂冷冻机组制冷器通过管道与冷冻脱湿器中的高效换热器连接；

c.设置第一空气过滤器，第一空气过滤器出口与冷冻脱湿器空气进口连接；

d.冷冻脱湿器空气出口与空气压缩机进口连接。

3.根据权利要求2所述的硝酸生产中对压缩机进口空气进行冷冻脱湿装置，其特征在于：设置第二空气过滤器，第二空气过滤器出口与空气压缩机进口连接。