CN204198473U - 用于酸添加的进口喷嘴和进口导管以及酸添加系统和装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了用于酸添加的进口喷嘴和进口导管以及酸添加系统和装置。用于酸添加的进口喷嘴包括细长圆筒。细长圆筒包括在细长圆筒的第一末端与第二末端之间延伸的聚合物。第一末端限定进口开口并且第二末端限定出口开口。通道与进口开口和出口开口流体连通。细长圆筒的至少一部分包在金属中。细长圆筒可以与运送过程流的导管组合使用。喷嘴被配置成沿与过程流流过导管的方向相同的方向运送酸通过出口开口并且进入到导管中。进口导管包括内聚合物套筒和外金属套筒，内聚合物套筒包括限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端，外套筒限定第一末端和第二末端。酸添加系统包括进口喷嘴或进口导管。酸添加装置包括进口喷嘴或进口导管。
Description
技术领域
提供了用于将酸供给到水流的装置和过程。更具体来说，提供将聚合物与金属组合以增强抗腐蚀性的进口喷嘴。
背景技术
许多工业过程利用将酸添加到水流。例如，丙烯腈是主要用作用于制造许多种聚合物材料（诸如用于纺织品中和诸如ABS和SAN树脂的树脂中的丙烯酸纤维的聚合物）的单体的重要日用化学制品。在全世界每年生产出的丙烯腈量超过四百万公吨。用于制造丙烯腈或其他烯族不饱和腈（诸如甲基丙烯腈）的最常用过程是使用空气或其他分子氧源作为氧化剂将适合的碳氢化合物（诸如用于制造丙烯腈的丙烯或丙烷或用于制造甲基丙烯腈的异丁烯）在存在氨的氨氧化反应器中反应。这些氧化反应（也称为氨氧化反应）通常在流态化催化剂床中使用固体、颗粒、多相催化剂来催化氨氧化反应并且以可接受的转化和产量提供所需的丙烯腈或甲基丙烯腈。除了产生烯族不饱和腈之外，这种氨氧化反应通常还产生其他产物，诸如乙腈、氰化氢（HCN）和其他副产物。例如，在美国专利号4,503,001、4,767,878、4,863,891和5,093,299中披露用于输送到丙烯腈的碳氢化合物的催化氨氧化的过程，所有这些专利都以引用的方式并入本文。
在用于回收这种碳氢化合物氨氧化（诸如丙烯的氨氧化以形成丙烯腈）的产物的商业惯常做法中广泛使用的过程通常包括以下步骤：a)将来自急冷塔或急冷柱中的氨氧化反应器的流出物与含水急冷液接触以冷却气态流出物；b)将急冷的气态流出物与吸收器中的水接触，从而形成包括氨氧化产物的水溶液；c)使水溶液经历蒸馏柱中的水萃取蒸馏；以及d)从柱顶部去除包含不饱和腈和一些水的第一塔顶馏出蒸汽流，并且从柱底部收集含有水和污染物的液体废物流。诸如丙烯腈的烯族不饱和腈的进一步提纯可以通过将塔顶馏出蒸汽流传送到的第二蒸馏柱以从丙烯腈中去除至少一些杂质并且进一步蒸馏部分提纯的丙烯腈来实现。来自氨氧化反应器的流出物通常含有一定量的氨。因此，急冷柱中所使用的急冷液也可能含有诸如硫酸的强无机酸，从而与氨反应并且由此形成氨的水溶性盐类，诸如硫酸铵。所使用或用完的含有硫酸铵和其他成分的急冷流体通常以对环境安全的方式被处理或处置。
虽然多年以来已经在商业上实践丙烯腈/甲基丙烯腈的制造，但是仍存在其中改进将会具有显著益处的领域。含水急冷液通常通过包括合金的急冷液导管运输到急冷柱。通常将强酸添加到急冷液导管并且将其与流过此导管到达急冷柱的水一起运送并且与其混合。将强酸添加到水以形成运输到急冷柱的急冷液可能产生高度腐蚀性的局部硫酸区域，尤其是在将酸引入到导管中的位置处或其附近。将对改进区域改进以减少的腐蚀性将酸运送到水以形成急冷液。
实用新型内容
因此，本实用新型的一个方面提供克服或减少常规过程和装置的缺点的安全、有效且成本有效的过程和装置。
一种进口喷嘴包括具有限定进口开口的第一末端和第二末端的细长聚合物圆筒。该喷嘴包括在细长聚合物圆筒内的通道，该通道对于提供进口开口与出口开口之间的流体连通有效。在一个方面中，金属包住细长聚合物圆筒的至少一部分。在另一个方面中，将金属与出口开口间隔开出口开口的直径的约0至约50倍。
在另一个方面中，进口导管包括内聚合物套筒和外金属套筒。内聚合物套筒包括限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端，并且外套筒限定第一末端和第二末端。在一个方面中，聚合物套筒的第二末端延伸超出外金属套筒出口开口的直径的约0至约50倍。
在另一个方面中，一种用于将酸提供到过程流的过程包括通过进口喷嘴将酸供给到过程流。进口喷嘴包括具有限定进口开口的第一末端和第二末端的细长聚合物圆筒。该喷嘴包括在细长聚合物圆筒内的通道，该通道对于提供进口开口与出口开口之间的流体连通有效。在一个方面中，金属包住细长聚合物圆筒的至少一部分。在另一个方面中，将金属与出口开口间隔开出口开口的直径的约0至约50倍。
在另一个方面中，一种用于将酸提供到过程流的过程包括通过进口导管将酸供给到过程流。进口导管包括内聚合物套筒和外金属套筒。内聚合物套筒包括限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端，并且外套筒限定第一末端和第二末端。在一个方面中，聚合物套筒的第二末端延伸超出外金属套筒出口开口的直径的约0至约50倍。
在另一个方面中，一种酸添加系统包括过程流导管和延伸到过程流导管中的进口喷嘴。进口喷嘴包括具有限定进口开口的第一末端和第二末端的细长聚合物圆筒。该喷嘴包括在细长聚合物圆筒内的通道，该通道对于提供进口开口与出口开口之间的流体连通有效。在一个方面中，金属包住细长聚合物圆筒的至少一部分。在另一个方面中，将金属与出口开口间隔开出口开口的直径的约0至约50倍。
在另一个方面中，一种酸添加系统包括过程流导管和延伸到过程流导管中的进口导管。进口导管包括内聚合物套筒和外金属套筒。内聚合物套筒包括限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端，并且外套筒限定第一末端和第二末端。在一个方面中，聚合物套筒的第二末端延伸超出外金属套筒出口开口的直径的约0至约50倍。在另一方面中，聚合物套筒的第二末端延伸超出外金属套筒出口开口的直径的约0至约30倍。
在另一个方面中，一种装置包括配置成接收水流的反应器容器和配置成将酸提供到水流的酸进口喷嘴。进口喷嘴包括具有限定进口开口的第一末端和第二末端的细长聚合物圆筒。该喷嘴包括在细长聚合物圆筒内的通道，该通道对于提供进口开口与出口开口之间的流体连通有效。在一个方面中，金属包住细长聚合物圆筒的至少一部分。在另一个方面中，将金属与出口开口间隔开出口开口的直径的约0至约50倍。在另一方面中，金属与出口开口间隔开出口开口的直径的约0至约30倍。
在另一个方面中，一种装置包括配置成接收水流的反应器容器和配置成将酸提供到水流的进口导管。进口导管包括内聚合物套筒和外金属套筒。内聚合物套筒包括限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端，并且外套筒限定第一末端和第二末端。在一个方面中，聚合物套筒的第二末端延伸超出外金属套筒出口开口的直径的约0至约50倍。
本实用新型还包括以下方案：
1. 一种用于将酸提供到过程流的过程，所述过程包括：
通过进口喷嘴将酸供给到过程流，
其中所述进口喷嘴包括具有限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端的细长聚合物圆筒；
在所述细长聚合物圆筒内的通道，所述通道对于提供所述进口开口与所述出口开口之间的流体连通有效；以及
包住所述细长聚合物圆筒的至少一部分的金属。
2. 如方案1所述的过程，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0至约50倍。
3. 如方案1所述的过程，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约50倍。
4. 如方案1所述的过程，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约25倍。
5. 如方案1所述的过程，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约1倍。
6. 如方案1所述的过程，其中所述出口开口横向于所述细长圆筒的纵向轴线。
7. 如方案6所述的过程，其中所述出口开口与所述细长圆筒的所述纵向轴线形成约30°至约150°的角度。
8. 如方案1所述的过程，其中所述聚合物是选自由以下各项组成的群组：聚四氟乙烯、全氟橡胶、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯以及其混合物。
9. 如方案8所述的过程，其中所述聚合物包括聚四氟乙烯。
10. 如方案1所述的过程，其中所述金属是含钼合金。
11. 如方案10所述的过程，其中所述含钼合金包括约2%重量百分比或更多的钼。
12. 如方案1所述的过程，其中所述酸是选自由以下各项组成的群组的无机酸：硫酸、盐酸、磷酸、硼酸、氢氟酸、氢溴酸、高氯酸以及其混合物。
13. 如方案12所述的过程，其中所述酸是约95%至约98%重量百分比的硫酸。
14. 如方案1所述的过程，其中所述过程流是氧化或氨氧化过程中的过程流。
15. 一种用于将酸提供到过程流的过程，所述过程包括：
通过进口导管将酸供给到过程流，
其中所述进口导管包括
具有限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端的内聚合物套筒，
限定第一末端和第二末端的外套筒。
16. 如方案15所述的过程，其中所述聚合物套筒的所述第二末端延伸超出所述外金属套筒所述出口开口的直径的约0至约50倍。
17. 如方案15所述的过程，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约50倍。
18. 如方案15所述的过程，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约25倍。
19. 如方案15所述的过程，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约1倍。
20. 如方案15所述的过程，其中所述出口开口在相对于平行于所述导管的纵向轴线方向约60°内。
21. 如方案15所述的过程，其中所述聚合物是选自由以下各项组成的群组：聚四氟乙烯、全氟橡胶、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯以及其混合物。
22. 如方案21所述的过程，其中所述聚合物包括聚四氟乙烯。
23. 如方案15所述的过程，其中所述金属是含钼合金。
24. 如方案23所述的过程，其中所述含钼合金包括约2%重量百分比或更多的钼。
25. 如方案15所述的过程，其中所述酸是选自由以下各项组成的群组的无机酸：硫酸、盐酸、磷酸、硼酸、氢氟酸、氢溴酸、高氯酸以及其混合物。
26. 如方案25所述的过程，其中所述酸是约95%至约98%重量百分比的硫酸。
27. 如方案15所述的过程，其中所述过程流是氧化或氨氧化过程中的过程流。
本披露的以上和其他方面、特征和优点将从本披露的将结合附图来阅读的所示实施例的以下详细描述变得显而易见。
附图说明
本披露的示例性实施例和其优点的更完整理解可以通过考虑到附图参照以下描述来获得，附图中相同参考数字指示相同特征并且其中：
图1是根据本文描述的各个方面的一个方面在应用到丙烯腈产品的制造时的示意性流程图。
图2示出进口喷嘴的一个方面。
图3示出进口喷嘴的一个替代方面。
图4示出进口喷嘴的另一个替代方面。
图5示出进口导管的一个方面。
图6示出图5中所示的进口导管的更详细视图。
图7示出根据本披露的方面的过程的流程图。
具体实施方式
诸如硫酸的浓酸并不是特别腐蚀性的，并且碳钢可以适用于运送硫酸。含水急冷水是一般腐蚀性的，并且需要另一种类型的钢，例如304L不锈钢。已经发现，将浓硫酸混合到含水急冷流中可能产生高度腐蚀性并且其中碳钢或不锈钢可能都不适用的局部硫酸区域。已经发现，当将另一种类型的金属（例如，像Hastelloy B的超级合金）用于酸注射喷嘴时，可能仍存在腐蚀问题。在这个方面中，组合聚合物和金属以提供具有改进的抗腐蚀性的注射进口喷嘴。
在一个方面中，一种装置包括进口喷嘴。该喷嘴包括具有纵向轴线的细长圆筒。细长圆筒包括在该细长圆筒的第一末端与第二末端之间延伸的聚合物。在这个方面中，聚合物可以是选自由以下各项组成的群组的聚合物：聚四氟乙烯、全氟橡胶、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯以及其混合物。
细长圆筒的第二末端限定出口开口，其中该出口开口横向于细长圆筒的纵向轴线。在这个方面中，出口开口可以与细长圆筒的纵向轴线形成约30°至约150°的角度，在另一个方面中，形成约60°至约120°的角度，并且在另一个方面中，与细长圆筒的纵向轴线形成约80°至约100°的角度。
细长圆筒包括与进口开口和出口开口流体连通的通道。在一个方面中，细长圆筒被配置成通过进口开口接收酸并且通过通道将酸运送到出口开口，并且运送酸通过出口开口。通道可以是球形的但是也可以是可以形成到聚合物块中的任何其他形状。在这个方面中，通道具有约0.5 cm至约6.5 cm的直径，在另一个方面中，具有约1 cm至约5 cm的直径，并且在另一个方面中，具有约1.5 cm至约4 cm的直径。
在一个方面中，细长圆筒的第一部分包在金属中，并且细长圆筒的第二部分不被金属包住。在一个替代方面中，细长圆筒包在金属中直到其出口开口。金属可以是含钼合金，并且含钼合金可以具有约2%重量百分比或更多的钼。可以使用的含钼合金的实例包括Hastelloy®、Inconel®、Ferralium®、Nitronic®以及Carpenter®（Hastelloy是哈氏国际有限公司的注册商标名，Inconel是INCO的注册商标名，Ferralium是兰利合金有限公司的注册商标名，Nitronic是艾墨科有限公司的注册商标名，并且Carpenter是兰利合金有限公司的注册商标名）。
在一个方面中，进口喷嘴可以与沿横向于进口喷嘴的细长圆筒的纵向轴线的预定方向运送过程流的导管组合使用。在一个方面中，出口开口被配置成沿与流过导管的过程流的预定方向相同的方向运送酸。
现在将参照附图更详细地描述本披露的装置和方法。
图1是根据本披露的各方面的一个实施例在应用到丙烯腈产品的制造时的示意性流程图。装置100可以包括急冷柱10。急冷柱10可以配置成通过导管14从氨氧化反应器（图1中未示出）接收反应器流出物12。在急冷柱10中，热反应器流出物气体通过与经由管线18、20、22和24进入急冷柱10的水流或急冷液16接触来冷却。随后可以将包括丙烯腈（包括诸如乙腈、氰化氢和杂质的副产物）的冷却的流出物气体传送通过雾沫分离器26，并且随后传送到吸收器柱（未示出）。
如图1中所示，急冷容器10包括第一部分28和第二部分30，其中第一部分28位于第二部分30下方。急冷容器10的第一部分28包括配置成接收气体流或反应器流出物12的进口32，其中气体流或反应器流出物12包括丙烯腈和氨。急冷容器10的第二部分30包括多级喷淋系统34，喷淋系统配置成接收水流或急冷液16，其中水流或急冷液16包括酸36。酸36可以通过管线38在接合点40处添加到急冷液16。酸36可以是任何适合的酸，例如硫酸（诸如95%-98%重量百分比的硫酸）。急冷液16包括离开急冷容器10的底部42并且通过管线44的流出物。水可以经由管线46通过进口48添加到急冷容器10，或者以其他方式可以添加到急冷液16或由流17、44和65所形成的液体再循环回路中的其他地方。使用泵50使急冷液16循环通过管线44并且回到管线18、20、22和24。清除气流67可以作为通过管线44离开的液体流出物的一部分被提取，以便通过抵消经由管线38和46添加的液体来维持液体再循环回路中的相对恒定的质量流量。清除气流67移除所形成的中和反应产物（例如，硫酸铵）并且还可用于防止液体再循环回路中的不想要的产物（诸如腐蚀性产物）的积聚。可以在虹吸点52处从管线44吸取离开急冷容器10的底部42的流出物。
多级喷淋系统34包括对应于管线18的至少第一喷淋杆54和对应于管线20的第二喷淋杆56。如图1中所示，多级喷淋系统34还包括对应于管线22的喷淋杆58和对应于管线24的喷淋杆56。喷淋杆54、56、58和60基本上跨急冷容器10的直径62延伸。如图所示，喷淋杆54位于喷淋杆56下方，并且基本上平行于喷淋杆56。喷淋杆58位于喷淋杆56上方，并且位于喷淋杆60下方。喷淋杆58基本上平行于喷淋杆60。
喷淋杆54、56、58和60可以各自包括一系列喷淋臂（图1中未示出）。喷淋臂可以基本上跨急冷容器10的直径或垂直于急冷容器10的直径62的弦延伸。每个喷淋臂可以包括两个或更多个延伸部分（图1中未示出）。每个延伸部分可以基本上垂直于其各自的喷淋臂延伸。每个延伸部分可以在其各自延伸部分的末端处包括喷淋喷嘴，其中每个喷淋喷嘴面向下。在一个方面中，喷淋系统34的每个喷嘴可以配置成向下喷淋急冷液16的空心喷雾，其中每个空心喷雾限定与空心喷雾的壁等距的中心。在一个方面中，每个喷淋杆的喷嘴可以间隔开，这样使得来自第一喷淋杆的第一喷嘴的急冷液的第一空心喷雾的一部分与来自第一喷淋杆的第二喷嘴的急冷液的第二空心喷雾的一部分重叠从而提供具有重叠中心的急冷液的重叠。
包括丙烯腈（包括诸如乙腈、氰化氢和杂质的副产物）与雾气的冷却的流出物气体随后可以从多级喷淋系统34上升到除雾器26。除雾器26被配置成从冷却的流出物气体去除雾气。除雾器26位于急冷容器10的第二部分30的下游。除雾器26可以包括喷水系统100。喷水系统100被配置成将水喷到除雾器26的表面102，其中减少了液滴的聚积并且减少了除雾器26的表面102上相应的污垢的形成和聚合物的形成。如图1中所示，喷水系统100包括将水通过进口108输送到喷淋杆106的水管线104。
喷淋杆106可以包括一系列喷淋臂（图1中未示出）。喷淋杆106的喷淋臂可以基本上跨急冷容器10的直径或垂直于急冷容器10的直径62的弦延伸。喷淋杆106的每个喷淋臂可以包括两个或更多个延伸部分（图1中未示出）。每个延伸部分可以基本上垂直于其各自的喷淋臂延伸。每个延伸部分可以在其各自延伸部分的末端处包括喷淋喷嘴，其中每个喷淋喷嘴面向下。在一个方面中，喷水系统100的每个喷嘴可以配置成向上喷出水的全锥形喷雾，其中每个全锥形喷雾限定与全锥形喷雾的壁等距的中心。在一个方面中，喷淋杆106的喷嘴可以间隔开，这样使得来自喷淋杆106的第一喷嘴的水的第一全锥形喷雾的一部分与来自喷淋杆106的第二喷嘴的水的第二全锥形喷雾的一部分重叠从而提供具有重叠中心的水的重叠。
从喷淋杆106的喷嘴向除雾器26的表面102的水110的向上喷淋可以由自动控制器或定时器112来控制和/或定时。控制器112可以通过通信线路116来控制阀门114的打开和关闭。如图1中所示，除雾器26可以包括具有表面102的锯齿形布置或水平锯齿118。锯齿形布置或水平锯齿118沿除雾器26的横截面延伸。喷淋杆106的喷嘴120被配置成向表面102提供水110的向上喷淋，优选地作为全锥形喷雾，由此防止或减少表面102上污垢和聚合物的形成。虽然如先前所提及，图1中示出锯齿形布置，但是可以从由钢丝垫、叶片和锯齿形布置构成的群组中选择除雾或凝聚材料或结构。
包括丙烯腈（包括诸如乙腈、氰化氢和杂质的副产物）的急冷或冷却的流出物气体在通过除雾器26之后可以作为气体流13离开急冷容器10。可以使气体流13通过导管15到达吸收器柱（未示出）。
在一个方面中，控制器11可以配置成处理对应于测量出的参数（例如，由温度控制器（图1中未示出）测量出的温度）的一个或多个信号。控制器11可以配置成确定测量出的参数高于还是低于预定参数范围。本领域技术人员将认识到，根据本披露，测量出的参数可以是急冷容器的操作中有用的任何适合的参数，例如，在预定位置处的温度控制器所测量出的温度，或者急冷容器10的罩45中的液面控制器（图1中未示出）或流量控制器（图1中未示出）所测量出的液位。如果测量出的参数低于或高于预定参数范围，则控制器11可以配置成通过通信线路或无线通信（图1中未示出）来调整一个或多个设备的工作。例如，控制器11可以配置成调整运送到急冷容器10的流的量，所述流例如是诸如反应器流出物12、水（通过管线46运送到急冷容器10）和/或急冷液16（包括通过管线38运送的酸36）。本领域技术人员将认识到，根据本披露，控制器11可以配置成控制泵50的工作和/或与上述流相关的其他泵和/或阀门的工作以便符合预定范围。本领域技术人员将认识到，控制器11可以配置成控制阀门114或控制器112的工作，控制器112又可以被配置成控制阀门114的工作。本领域技术人员将认识到，控制器11可以配置成控制其他设备的工作，例如阀222（在图2中示出并在下面进一步讨论）。本领域技术人员将认识到，控制器11可以配置成控制其他设备的工作，诸如与水通过进口108流到喷淋杆106相关的泵（未示出）。本领域技术人员将认识到，控制器11或类似控制器可以位于远离温度控制器、液面控制器或流量控制器（图1中未示出），或者可以位于温度控制器、液面控制器或流量控制器处并且包括这些控制器。
来自氨氧化反应器的流出物通常含有一定量的氨。因此，急冷柱10中所使用的急冷液16也可能含有诸如硫酸的强无机酸36，从而与氨反应并且由此形成氨的水溶性盐类，诸如硫酸铵。
如以上所提及，可以在接合点40处将酸36添加到急冷液16。图2示出在接合点40处用于将酸36添加到急冷液16的进口喷嘴200的一个实施例。
喷嘴200可以包括具有沿线A-A的纵向轴线的细长圆筒202。细长圆筒202可以包括在细长圆筒202的第一末端206与第二末端208之间延伸的合成的含氟聚合物204。在一个方面中，合成的含氟聚合物204可以包括聚四氟乙烯（PTFE）。PTFE可以在杜邦公司的商标名Teflon®下出售。
第一末端206可以限定进口开口210，其中进口开口210可以横向于细长圆筒202的纵向轴线A-A。细长圆筒202可以包括位于第一末端206与第二末端208之间的出口开口212，其中出口开口212可以平行于细长圆筒202的纵向轴线A-A。细长圆筒202可以包括与进口开口210和出口开口212流体连通的通道214。在一个方面中，细长圆筒202可以配置成通过进口开口210接收酸36，将酸36运送通过通道214到达出口开口212，并且运送酸36通过出口开口212。在一个方面中，细长圆筒202的第一部分216可以包在合金218中，并且第二部分220不被合金218包住。在一个方面中，细长圆筒202的第二部分220包括出口开口212和第二末端208。
在一个方面中，合金218可以包括超级合金。例如，超级合金可以包括Hastelloy B或类似超级合金。
在一个方面中，出口开口212和通道214可以通过平行于纵向轴线A-A从第一末端206钻入细长圆筒202中来形成。出口开口212可以通过沿横向于纵向轴线A-A的方向钻入细长圆筒202中来形成。以上钻孔可以使用适合的钻头钻通细长圆筒202的聚合物204来执行。酸36到进口开口210的流动可以通过控制打开和关闭阀门222来控制。
在一个方面中，细长圆筒202可以与沿横向于细长圆筒202的纵向轴线A-A的预定方向运送过程流的导管224组合使用。在一个方面中，可以将细长圆筒202的第二部分220放在导管224中，这样使得出口开口212被配置成沿与流过导管224的水的预定方向相同的方向运送酸36通过出口开口212。
在一个方面中，喷嘴200可以配置成使得当喷嘴200与导管224组合时，出口开口212具有与导管224的中心线228对齐的顶部226。在一个方面中，出口开口212可以沿细长圆筒的另一个部分定位，例如位于使得当喷嘴200与导管224组合时出口开口212可以具有与导管224的中心线228对齐的中心的位置中。在一个方面中，出口开口212可以具有沿细长圆筒202的不同位置，这样使得出口开口212的另一个点与导管224的中心线228对齐，例如，出口开口212的中心或者出口开口212的在顶部226与出口开口212的中心之间的点与导管224的中心线228对齐。在一个方面中，进口喷嘴可以延伸到垂直于过程流的导管中。在另一个方面中，进口喷嘴可以一个角度延伸到导管中。在这个方面中，进口喷嘴与细长圆筒的纵向轴线形成约30°至约150°的角度，在另一个方面中，形成约60°至约120°的角度，并且在另一个方面中，形成约80°至约100°的角度。
在一个方面中，导管224可以包括合金。在一个方面中，合金可以是诸如碳钢的含钼合金或者诸如Hastelloy B或类似超级合金的超级合金。在一个方面中，导管224可以在导管224的区段230处包括超级合金，并且在距导管224的区段232和234处的接合点预定距离处包括合金。
在一个方面中，导管224的区段230可以包括含有聚合物的内衬或内套筒236，聚合物可以是与细长圆筒202的聚合物204相同或类似的材料。
在一个方面中，喷嘴200被配置成在酸36将与流过导管224的水混合并且在出口开口212处不存在喷嘴200的金属的位置处将酸36传送到导管224中。由于在出口开口212处不存在喷嘴200的金属，所以与其中在酸喷嘴开口处存在碳钢、不锈钢或超级合金的传送系统中相比，可以存在减少的高度腐蚀性的局部硫酸区。
图3示出其中喷嘴200包在金属218中的另一个方面。如图3中所示，金属218可以完全包住喷嘴200直到出口开口212。在这个方面中，将金属与出口开口间隔开出口开口的直径的约0至约50倍，在另一个方面中，约0至约30倍，在另一个方面中，约0至约25倍，在另一个方面中，约0至约10倍，在另一个方面中，约0至约5倍，在另一个方面中，约0至约1倍，在另一个方面中，约0至约0.5倍，在另一个方面中，约0至约0.25倍，在另一个方面中，约0.25至约50倍，在另一个方面中，约0.25至约25倍，在另一个方面中，约0.25至约10倍，在另一个方面中，约0.25至约5倍，在另一个方面中，约0.25至约1倍，在另一个方面中，约0.25至约0.5倍，在另一个方面中，约0.5至约50倍，在另一个方面中，约0.5至约25倍，在另一个方面中，约0.5至约10倍，在另一个方面中，约0.5至约5倍，在另一个方面中，约0.5至约1倍，在另一个方面中，约1至约50倍，在另一个方面中，约1至约25倍，在另一个方面中，约1至约10倍，在另一个方面中，约1至约5倍，在另一个方面中，约10至约50倍，在另一个方面中，约10至约25倍，在另一个方面中，约10至约20倍，在另一个方面中，约10至约15倍，在另一个方面中，约15至约50倍，在另一个方面中，约15至约25倍，在另一个方面中，约15至约20倍，在另一个方面中，约20至约50倍，在另一个方面中，约20至约40倍，并且在另一个方面中，与出口开口间隔开出口开口的直径的约20至约30倍或更多。
图4示出可以与图2中示出并且以上描述的实施例具有相同或类似特征的替代实施例。因此，虽然图4中未示出图2中所示的一些特征，但是本领域技术人员将认识到，根据本披露，图2的相同或类似特征可以并入图4中所示的实施例中。喷嘴300可以具有进口开口310和出口开口312。喷嘴300可以由凸缘350相对于导管324保持就位。导管324可以与参照图2示出和描述的导管224相同或类似。由于在出口开口312处不存在喷嘴300的金属，所以与其中在酸喷嘴开口处存在碳钢、不锈钢或超级合金的传送系统中相比，可以存在减少的高度腐蚀性的局部硫酸区。
图5示出可以与图2中示出并且以上描述的实施例具有相同或类似特征的替代实施例。因此，虽然图5中未示出图2中所示的一些特征，但是本领域技术人员将认识到，根据本披露，图2的相同或类似特征可以并入图5中所示的实施例中。
进口导管400可以包括具有第一进口导管460和第二进口导管462的双进口配置。每个进口导管可以具有进口开口410和出口开口412。出口开口412可以类似于参照图2示出和描述的出口开口212。然而，出口开口412平行于每个进口导管的细长圆筒402的纵向轴线A-A。在一个方面中，细长圆筒402在出口开口412处包括聚合物，并且在出口开口412处不存在金属。在一个方面中，每个出口开口412的中心426与导管424的中心线428等距。在一个方面中，水可以从导管464流入导管424中，并且通过导管466流出导管424。
图6是图5中所示的进口导管460的更详细视图。进口导管462可以具有与进口导管460相同的配置。如图6中所示，细长圆筒402具有的长度长于合金外罩418的长度。因此，细长圆筒402的第一部分416可以包在合金外罩418中，并且细长圆筒402的第二区段420可以不包在合金外罩418中。
由于在开口412处不存在喷嘴400的进口导管460的金属，所以与其中在酸喷嘴开口处存在碳钢、不锈钢或超级合金的传送系统中相比，可以存在减少的高度腐蚀性的局部硫酸区。在一个方面中，聚合物套筒的第二末端延伸超出外金属套筒出口开口的直径的约0至约50倍。在另一方面中，聚合物套筒的第二末端延伸超出外金属套筒出口开口的直径的约0至约30倍。在另一个方面中，出口开口在相对于平行于导管的纵向轴线方向约60°内，在另一个方面中，在相对于平行于导管的纵向轴线方向约30°内，并且在另一个方面中，在相对于平行于导管的纵向轴线方向约15°内。
图7示出根据本披露的各方面的过程600的流程图。过程600可以通过使用先前参照图1、图2、图3、图4和/或图5所描述的装置来执行或实践。在一个方面中，步骤601可以包括将进口喷嘴开口放到导管中。在一个方面中，步骤602可以包括沿预定方向运送水通过导管。在一个方面中，步骤603可以包括运送酸通过进口喷嘴，其中运送包括沿与水相同的预定方向运送酸通过进口喷嘴的出口开口，其中出口开口包括含氟聚合物并且没有合金。
过程600可以进一步包括如先前所描述（但是图6中未示出）的额外步骤。
虽然在以上说明中，已经参照本披露的某些优选实施例对其进行了描述，并且为了说明目的阐述了许多细节，但是本领域技术人员将显而易见，在不脱离本披露的基本原理的情况下，本披露容许额外实施例并且本文描述的某些细节可以进行相当大地改变。应理解，在不脱离本披露的精神和范围或不脱离权利要求的范围的情况下，本披露的特征容许修改、更改、改变或替换。例如，可以更改各个部件的尺寸、数量、大小和形状以符合特定应用。因此，本文示出和描述的具体实施例仅用于说明目的。
Claims (42)
1.一种用于酸添加的进口喷嘴，包括：
具有限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端的细长聚合物圆筒；
在所述细长聚合物圆筒内的通道，所述通道对于提供所述进口开口与所述出口开口之间的流体连通有效；以及
包住所述细长聚合物圆筒的至少一部分的金属。
2.如权利要求1所述的进口喷嘴，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0至约50倍。
3.如权利要求1所述的进口喷嘴，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约50倍。
4.如权利要求1所述的进口喷嘴，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约25倍。
5.如权利要求1所述的进口喷嘴，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约1倍。
6.如权利要求1所述的进口喷嘴，其中所述出口开口横向于所述细长圆筒的纵向轴线。
7.如权利要求6所述的进口喷嘴，其中所述出口开口与所述细长圆筒的所述纵向轴线形成约30°至约150°的角度。
8.一种用于酸添加的进口导管，包括：
内聚合物套筒和外金属套筒，
所述内聚合物套筒包括限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端，
所述外套筒限定第一末端和第二末端。
9.如权利要求8所述的进口导管，其中所述聚合物套筒的所述第二末端延伸超出所述外金属套筒所述出口开口的直径的约0至约50倍。
10.如权利要求8所述的进口导管，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约50倍。
11.如权利要求8所述的进口导管，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约25倍。
12.如权利要求8所述的进口导管，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约1倍。
13.如权利要求8所述的进口导管，其中所述出口开口在相对于平行于所述导管的纵向轴线方向约60°内。
14.一种酸添加系统，其包括：
过程流导管和延伸到所述过程流导管中的进口喷嘴；
所述进口喷嘴包括具有限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端的细长聚合物圆筒；
在所述细长聚合物圆筒内的通道，所述通道对于提供所述进口开口与所述出口开口之间的流体连通有效；以及
包住所述细长聚合物圆筒的至少一部分的金属。
15.如权利要求14所述的酸添加系统，其中所述金属间隔开所述出口开口的直径的约0至约50倍。
16.如权利要求14所述的酸添加系统，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约50倍。
17.如权利要求14所述的酸添加系统，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约25倍。
18.如权利要求14所述的酸添加系统，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约1倍。
19.如权利要求14所述的酸添加系统，其中所述进口喷嘴以与所述过程流流动的轴线成约30°至约150°的角度延伸到所述过程流中。
20.如权利要求14所述的酸添加系统，其中所述出口开口横向于所述细长圆筒的纵向轴线。
21.如权利要求20所述的酸添加系统，其中所述出口开口与所述细长圆筒的所述纵向轴线形成约30°至约150°的角度。
22.如权利要求14所述的酸添加系统，其中所述过程流是氧化或氨氧化过程中的过程流。
23.一种酸添加系统，其包括：
过程流导管和延伸到所述过程流导管中的酸进口导管；
所述进口导管包括内聚合物套筒和外金属套筒，
所述内聚合物套筒具有限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端，
所述外套筒限定第一末端和第二末端。
24.如权利要求23所述的酸添加系统，其中所述聚合物套筒的所述第二末端延伸超出所述外金属套筒所述出口开口的直径的约0至约30倍。
25.如权利要求23所述的酸添加系统，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约50倍。
26.如权利要求23所述的酸添加系统，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约25倍。
27.如权利要求23所述的酸添加系统，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约1倍。
28.如权利要求23所述的酸添加系统，其中所述出口开口在相对于平行于所述过程流导管的纵向轴线方向约60°内。
29.如权利要求23所述的酸添加系统，其中所述过程流是氧化或氨氧化过程中的过程流。
30.一种酸添加装置，包括：
配置成接收水流的反应器容器；以及
配置成将酸供给到所述水流的酸进口喷嘴，
其中所述酸进口喷嘴包括具有限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端的细长聚合物圆筒；
在所述细长聚合物圆筒内的通道，所述通道对于提供所述进口开口与所述出口开口之间的流体连通有效；以及
包住所述细长聚合物圆筒的至少一部分的金属。
31.如权利要求30所述的装置，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0至约30倍。
32.如权利要求30所述的装置，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约50倍。
33.如权利要求30所述的装置，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约25倍。
34.如权利要求30所述的装置，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约1倍。
35.如权利要求30所述的装置，其中所述出口开口横向于所述细长圆筒的纵向轴线。
36.如权利要求35所述的装置，其中所述出口开口与所述细长圆筒的所述纵向轴线形成约30°至约150°的角度。
37.一种酸添加装置，包括：
配置成接收水流的反应器容器；以及
配置成将酸供给到所述水流的进口导管，
其中所述进口导管包括内聚合物套筒和外金属套筒，
所述内聚合物套筒具有限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端，
所述外套筒限定第一末端和第二末端。
38.如权利要求37所述的装置，其中所述聚合物套筒的所述第二末端延伸超出所述外金属套筒所述出口开口的直径的约0至约50倍。
39.如权利要求37所述的装置，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约50倍。
40.如权利要求37所述的装置，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约25倍。
41.如权利要求37所述的装置，其中所述金属与所述出口开口间隔开所述出口开口的直径的约0.25至约1倍。
42.如权利要求37所述的装置，其中所述出口开口在相对于平行于所述导管的纵向轴线方向约60°内。
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