CN106219570A - 液氨自动消纳转化系统 - Google Patents

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鲁妍
赵亚南
史建奇
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    • C01C1/022—Preparation of aqueous ammonia solutions, i.e. ammonia water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明属于液氨安全处理技术领域，特别涉及一种液氨自动消纳转化系统。该液氨自动消纳转化系统，包括消纳器，其特征是：所述消纳器内设有主换热器，主换热器顶部连接有液氨输入管和消纳水输入管，主换热器下部连接有冷却水上水管，液氨输入管上设有液氨进口调节阀，消纳水输入管上设有消纳水进口调节阀，冷却水上水管上设有冷却水进口自动开关阀。本发明的有益效果是：采用螺旋板式换热器的消纳装置，整个设备占地面积小，装置投资小且效率高；氨水出口温度及浓度均可调整，适用性广泛，实用性高；能全自动完成整个液氨消纳过程，操作简单，安全可靠性高。

Description

液氨自动消纳转化系统
（一）技术领域
本发明属于液氨安全处理技术领域，特别涉及一种液氨自动消纳转化系统。
（二）背景技术
氨是一种以各种相态被广泛使用的物质，氨极易溶于水而形成氨水。氨水是一种重要的化工原料，也是化学实验中常用的试剂。氨水为一无色透明的液体,具有特殊的强烈刺激性臭味，氨水呈碱性，而高温的氨水溶液性质极不稳定，溶于水的氨气会从氨水中溢出，使得氨水的浓度大大降低。
液氨因安全性原因对储存要求较高，需配备相应液氨紧急处理装置，将液氨转化为氨水。液氨和水混合过程是一个强放热过程，强放热会气化参与混合的液氨为气氨，造成体积剧烈膨胀，并且热氨水中氨更容易挥发，造成氨挥发损失，不利于氨水的储存。
现有液氨消纳装置，大多包括喷射混合器、静态混合器、换热器、尾气吸收塔、管路和管路附件，从液氨储罐流出的液氨经过滤器过滤后进入系统，少量的液氨直接进入第一级混合器与软水混合，混合后高温的氨水溶液进入第一级换热器进行冷却，降温后的氨水溶液进入第二级混合器与少量液氨再次混合，此时，可以利用第二次混合产生的热量在第二级换热器中将液氨气化，同时，高温氨水的温度被迅速降低，降温后的氨水溶液流出系统，进入氨水储罐备用。如此，换热效率很低，液氨的吸收与降温需要分步进行，投资较大，需要的设备体积较大，导致占地面积较大，操作较繁琐，且需要人工进行操作，安全可靠性较差。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种占地面积小、投资小、效率高、适用范围广、自动化程度高、操作简单、安全可靠的液氨自动消纳转化系统。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种液氨自动消纳转化系统，包括消纳器，其特征是：所述消纳器内设有主换热器，主换热器顶部连接有液氨输入管和消纳水输入管，主换热器下部连接有冷却水上水管，液氨输入管上设有液氨进口调节阀，消纳水输入管上设有消纳水进口调节阀，冷却水上水管上设有冷却水进口自动开关阀。
所述主换热器上部连接有冷却水回水管，消纳水输入管和冷却水上水管分别与循环上水管相连接，冷却水回水管与循环回水管相连接。
所述主换热器底部连接有氨水输出管道。
所述冷却水上水管上设有冷却水进口旁路自动开关阀。
所述冷却水上水管上设有自动排净阀。
所述冷却水回水管上设有自动排气阀。
所述主换热器为螺旋板式换热器，螺旋板式换热器中心设有空腔，液氨输入管与消纳水输入管相连接后与伸入空腔的主管路相连接。
所述液氨输入管与消纳水输入管上设有比例调节阀，液氨输入管上设置有电磁流量计。
本发明的有益效果是：采用螺旋板式换热器的消纳装置，整个设备占地面积小，装置投资小且效率高；氨水出口温度及浓度均可调整，适用性广泛，实用性高；能全自动完成整个液氨消纳过程，操作简单，安全可靠性高。
（四）附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明的消纳器结构示意图；
图中，1消纳器，2螺旋板式换热器，3液氨输入管，4消纳水输入管，5冷却水上水管，6冷却水回水管，7循环上水管，8循环回水管，9氨水输出管道，10液氨进口调节阀，11消纳水进口调节阀，12冷却水进口自动开关阀，13冷却水进口旁路自动开关阀，14自动排净阀，15自动排气阀，16空腔，17主管路。
（五）具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括消纳器1，消纳器1内设有主换热器，主换热器顶部连接有液氨输入管3和消纳水输入管4，主换热器下部连接有冷却水上水管5，液氨输入管3上设有液氨进口调节阀10，消纳水输入管4上设有消纳水进口调节阀11，冷却水上水管5上设有冷却水进口自动开关阀12。主换热器上部连接有冷却水回水管6，消纳水输入管4和冷却水上水管5分别与循环上水管7相连接，冷却水回水管6与循环回水管8相连接。主换热器底部连接有氨水输出管道9。冷却水上水管5上设有冷却水进口旁路自动开关阀13。冷却水上水管5上设有自动排净阀14。冷却水回水管6上设有自动排气阀15。主换热器为螺旋板式换热器2，螺旋板式换热器2中心设有空腔16，液氨输入管3与消纳水输入管4相连接后与伸入空腔16的主管路17相连接。液氨输入管3与消纳水输入管4上设有比例调节阀，液氨输入管3上设置有电磁流量计。
采用本发明的液氨自动消纳转化系统，工作时，首先打开冷却水进口旁路自动开关阀5，在冷却水回路以最小流量充满整个螺旋板式换热器2后，依次打开消纳水进口调节阀11、液氨进口调节阀10，当液氨输入管3上有流量示数后，打开冷却水进口自动开关阀12。
液氨与消纳水由液氨输入管3和消纳水输入管4流入螺旋板式换热器2中心主管路17，在螺旋板式换热器2中进行充分混合形成一定浓度的氨水，氨水降至常温后由氨水输出管道9流入氨水水池或氨水贮槽；液氨输入管3与消纳水输入管4相连后伸入螺旋板式换热器2中心空腔16，实现了传统消纳设备中混合器与换热器一体化，液氨的吸收与降温同步进行，使得整个设备体积更小，效率更高，混合处氨水温度得到有效控制，避免了液氨吸收时大量放热对设备造成的损伤与潜在危险循环冷却水由冷却水上水管5进入螺旋板式换热器2中，与螺旋板式换热器2中的氨水进行充分换热后，经冷却水回水管7流入循环回水管8，为保证冷却水回路中的最小流量，整个过程中保持冷却水进口旁路自动开关阀13常开。
在系统正常运行中，消纳水进口调节阀11将根据设定的氨水浓度和液氨进口流量，对消纳水进口流量进行比例调节，以制造出稳定浓度的氨水，该过程中所设定的氨水浓度可控制；氨水出口温度可由冷却水上水管5上的阀门进行调节。
在系统运行结束后，打开自动排净阀14，排出螺旋板式换热器2中的冷却水避免液氨消纳器1被腐蚀；在冷却水出口排气管路中气体排尽并开始出现液体时，自动排气阀15自动关闭，避免冷却水中含有过量气体影响换热效率。
由液氨进口调节阀10和消纳水进口调节阀11对氨水出口浓度进行控制，由冷却水进口自动开关阀12、手动调节阀和冷却水进口旁路自动开关阀13对氨水出口温度进行控制。
在液氨输入管3与消纳水输入管4上设有比例调节阀，液氨输入管3上设置有电磁流量计，比例调节阀根据电磁流量计提供的液氨进口流量与设定的氨水浓度自动调节消纳水流量。

Claims (8)

1.一种液氨自动消纳转化系统，包括消纳器（1），其特征是：所述消纳器（1）内设有主换热器，主换热器顶部连接有液氨输入管（3）和消纳水输入管（4），主换热器下部连接有冷却水上水管（5），液氨输入管（3）上设有液氨进口调节阀（10），消纳水输入管（4）上设有消纳水进口调节阀（11），冷却水上水管（5）上设有冷却水进口自动开关阀（12）。
2.根据权利要求1所述的液氨自动消纳转化系统，其特征是：所述主换热器上部连接有冷却水回水管（6），消纳水输入管（4）和冷却水上水管（5）分别与循环上水管（7）相连接，冷却水回水管（6）与循环回水管（8）相连接。
3.根据权利要求1所述的液氨自动消纳转化系统，其特征是：所述主换热器底部连接有氨水输出管道（9）。
4.根据权利要求1所述的液氨自动消纳转化系统，其特征是：所述冷却水上水管（5）上设有冷却水进口旁路自动开关阀（13）。
5.根据权利要求1所述的液氨自动消纳转化系统，其特征是：所述冷却水上水管（5）上设有自动排净阀（14）。
6.根据权利要求2所述的液氨自动消纳转化系统，其特征是：所述冷却水回水管（6）上设有自动排气阀（15）。
7.根据权利要求1所述的液氨自动消纳转化系统，其特征是：所述主换热器为螺旋板式换热器（2），螺旋板式换热器（2）中心设有空腔（16），液氨输入管（3）与消纳水输入管（4）相连接后与伸入空腔（16）的主管路（17）相连接。
8.根据权利要求1所述的液氨自动消纳转化系统，其特征是：所述液氨输入管（3）与消纳水输入管（4）上设有比例调节阀，液氨输入管（3）上设置有电磁流量计。
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Title
朱宪 张彰 主编: "《化工原理》", 31 July 2013, 中国石化出版社 *

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