CN205164443U - 提高尿素装置低压吸收塔吸收效率的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于一种提高尿素装置低压吸收塔吸收效率的装置；包括高压洗涤器，高压洗涤器顶部的气体排放口通过管道与喷射器的工作流体进口相连，喷射器的混合流体出口通过管道混合器与低压吸收塔的中下部进口相连，低压吸收塔的顶部设有气体出口，低压吸收塔顶部的气体出口上设有带阀门的放空管道，低压吸收塔的上部设有气液分离装置，低压吸收塔的中部设有低压吸收塔填料层，气液分离装置上部与低压吸收塔相对应的位置上设有冷凝液进口管道，低压吸收塔的下部设有液相出口，液相出口通过液体回路管道与喷射器的引射流体进口相连；具有提高低压吸收塔的吸收效率，降低低压吸收塔排气中的NH3含量的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于提高尿素装置低压吸收塔吸收效率的技术领域，具体涉及一种提高尿素装置低压吸收塔吸收效率的装置。
背景技术
目前工业化尿素的生产技术主要包括水溶液全循环法、CO2汽提法、氨汽提法、ACES21法等，其中以二氧化碳汽提工艺和氨汽提工艺最具竞争力。典型的CO2汽提法尿素工艺包括原料氨和CO2的净化压缩、尿素的合成和汽提、未反应物的回收利用、蒸发造粒和水解解吸等工序。尿素合成的化学反应式为：
从此式中可以看出，尿素的合成反应是典型的化学平衡反应，受化学反应平衡的限制，CO2的转化率一般处于60％-70％之间。因此从合成塔出来的反应产物中除了尿素和水以外，还含有一定量未反应的NH3和CO2，其中的CO2主要与NH3结合以甲铵的形式存在，也有少量的游离NH3和游离CO2。这些未反应物的分解、回收利用是一个重要的问题，也是各种尿素工艺方法的区别所在。为降低能耗，未反应物的回收利用应尽量达到以下三个方面的要求：1、回收利用尽量彻底；2.、回收利用应尽可能少夹带水，防止较多的水返回合成系统影响转化率；3、回收利用尽可能减少蒸汽与冷却水的消耗。尿素的合成和汽提工序是由合成塔、汽提塔、高压甲铵冷凝器和高压洗涤器组成的高压圈，是本工艺的核心部分；未反应物的回收利用工序是由低压甲铵冷凝器、低压吸收塔、常压吸收塔和精馏塔等组成的低压循环系统；其中高压洗涤器和低压吸收塔是尿素生产系统中由高压(13.6～14.5MPa)向低压(0.1-0.4MPa)过渡的两个设备。一方面低压吸收塔需要使用稀氨水和蒸汽冷凝液作为吸收剂，其吸收效率决定着返回合成塔内的水量；另一方面，在目前的CO2汽提法尿素工艺中，降压过程完全通过一个气动调压阀完成，存在着一定的能源浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种可提高低压吸收塔的吸收效率，从而降低了低压吸收塔排气中的NH3含量的提高尿素装置低压吸收塔吸收效率的装置。
本实用新型的目的是这样实现的：包括高压洗涤器，高压洗涤器顶部的气体排放口通过管道与喷射器的工作流体进口相连，喷射器的混合流体出口通过管道混合器与低压吸收塔的中下部进口相连，所述低压吸收塔的顶部设有气体出口，所述低压吸收塔顶部的气体出口上设有带阀门的放空管道，所述低压吸收塔的上部设有气液分离装置，所述低压吸收塔的中部设有低压吸收塔填料层，所述气液分离装置上部与低压吸收塔相对应的位置上设有冷凝液进口管道，所述低压吸收塔的下部设有液相出口，所述液相出口通过液体回路管道与喷射器的引射流体进口相连；所述低压吸收塔填料层上部与低压吸收塔相对应的位置上设有碳铵液管道；所述低压吸收塔的底部设有甲铵混合液管道。
优选地，所述高压洗涤器顶部的气体排放口与喷射器的工作流体进口之间的管道上安装有气体调节阀；所述液体回路管道上安装有回路控制阀；甲铵混合液管道上安装有低压吸收塔液位控制阀。
优选地，所述低压吸收塔中下部内壁上设有液位传感器。
优选地，所述液位传感器的高度不大于低压吸收塔的中下部进口的高度。
优选地，所述液位传感器与单片机输入端相连，单片机输出端分别与回路控制阀和低压吸收塔液位控制阀相连。
本实用新型具有结构设计合理，经过喷射器和管道混合器的作用对未反应气体进行初步吸收，提高了低压吸收塔的吸收效率，经过初步吸收后可以适当减少加入系统中的稀氨水或蒸汽冷凝液量，减少返回合成系统的水量，同时利用了尿素装置高压向低压变化的压力降，降低了低压吸收塔排气中的NH3含量的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的控制原理图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
如图1、2所示，本实用新型为提高尿素装置低压吸收塔吸收效率的装置，该装置包括高压洗涤器1，高压洗涤器1顶部的气体排放口通过管道与喷射器3的工作流体进口4相连，喷射器3的混合流体出口6通过管道混合器7与低压吸收塔10的中下部进口相连，所述低压吸收塔10的顶部设有气体出口，所述低压吸收塔10顶部的气体出口上设有带阀门13的放空管道14，所述低压吸收塔10的上部设有气液分离装置11，所述低压吸收塔10的中部设有低压吸收塔填料层12，所述气液分离装置11上部与低压吸收塔10相对应的位置上设有冷凝液进口管道15，所述低压吸收塔10的下部设有液相出口，所述液相出口通过液体回路管道18与喷射器3的引射流体进口5相连；所述低压吸收塔填料层12上部与低压吸收塔10相对应的位置上设有碳铵液管道16；所述低压吸收塔10的底部设有甲铵混合液管道17。所述高压洗涤器1顶部的气体排放口与喷射器3的工作流体进口4之间的管道上安装有气体调节阀2；所述液体回路管道18上安装有回路控制阀8；甲铵混合液管道17上安装有低压吸收塔液位控制阀9。所述低压吸收塔10中下部内壁上设有液位传感器19。所述液位传感器19的高度不大于低压吸收塔10的中下部进口的高度。所述液位传感器19与单片机20输入端相连，单片机20输出端分别与回路控制阀8和低压吸收塔液位控制阀9相连。
本实用新型的工作原理如下：高压洗涤器1顶部的气体排放口中的未反应气体通过气体调节阀2和喷射器3的工作流体进口4进入喷射器3的内部，所述未反应气体的温度为：120-145℃，压力为13.6-14.5MPa；低压吸收塔10下部的甲铵混合液通过液体回路管道18和喷射器3的引射流体进口5进入喷射器3内，未反应气体与甲铵混合液一起进入管道混合器7均匀混合后通过进入低压吸收塔10的中下部进口进入低压吸收塔10内，此时通过低压吸收塔10的中下部进口进入低压吸收塔10内为气液混合物；通过冷凝液进口管道15进入低压吸收塔10内的冷凝液向低压吸收塔10下部流动；通过碳铵液管道16进入低压吸收塔10内的碳铵液向低压吸收塔10下部流动；气液混合物与冷凝液和碳铵吸收液逆向接触后冷凝吸收后，形成液相的甲铵混合液和未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气；所述未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气聚集在低压吸收塔10的顶部，所述低压吸收塔10的内部压力为0.1-0.4MPa，当低压吸收塔10的内部压力大于0.4MPa时，打开阀门13，使气体通过放空管道14排出；气液混合物与冷凝液和碳铵吸收液逆向接触后冷凝吸收后，形成液相的甲铵混合液在重力的作用下进入低压吸收塔10的下部，当甲铵混合液没有达到液位传感器19时，单片机20控制回路控制阀8开启，低压吸收塔液位控制阀9关闭，此时甲铵混合液通过液体回路管道18和和喷射器3的引射流体进口5进入喷射器3内进行循环；当甲铵混合液达到液位传感器19时，单片机20控制回路控制阀8关闭，打开低压吸收塔液位控制阀9，使甲铵混合液由低压吸收塔10的底部的甲铵混合液管道17排出，进入下一段的常压吸收塔内作为吸收液使用。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“下部”、“中下部”、“顶部”、“底部”等等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。上文的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种提高尿素装置低压吸收塔吸收效率的装置，其特征在于：包括高压洗涤器(1)，高压洗涤器(1)顶部的气体排放口通过管道与喷射器(3)的工作流体进口(4)相连，喷射器(3)的混合流体出口(6)通过管道混合器(7)与低压吸收塔(10)的中下部进口相连，所述低压吸收塔(10)的顶部设有气体出口，所述低压吸收塔(10)顶部的气体出口上设有带阀门(13)的放空管道(14)，所述低压吸收塔(10)的上部设有气液分离装置(11)，所述低压吸收塔(10)的中部设有低压吸收塔填料层(12)，所述气液分离装置(11)上部与低压吸收塔(10)相对应的位置上设有冷凝液进口管道(15)，所述低压吸收塔(10)的下部设有液相出口，所述液相出口通过液体回路管道(18)与喷射器(3)的引射流体进口(5)相连；所述低压吸收塔填料层(12)上部与低压吸收塔(10)相对应的位置上设有碳铵液管道(16)；所述低压吸收塔(10)的底部设有甲铵混合液管道(17)。
2.根据权利要求1所述提高尿素装置低压吸收塔吸收效率的装置，其特征在于：所述高压洗涤器(1)顶部的气体排放口与喷射器(3)的工作流体进口(4)之间的管道上安装有气体调节阀(2)；所述液体回路管道(18)上安装有回路控制阀(8)；甲铵混合液管道(17)上安装有低压吸收塔液位控制阀(9)。
3.根据权利要求1所述提高尿素装置低压吸收塔吸收效率的装置，其特征在于：所述低压吸收塔(10)中下部内壁上设有液位传感器(19)。
4.根据权利要求1所述提高尿素装置低压吸收塔吸收效率的装置，其特征在于：所述液位传感器(19)的高度不大于低压吸收塔(10)的中下部进口的高度。
5.根据权利要求3所述提高尿素装置低压吸收塔吸收效率的装置，其特征在于：所述液位传感器(19)与单片机(20)输入端相连，单片机(20)输出端分别与回路控制阀(8)和低压吸收塔液位控制阀(9)相连。
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2015
- 2015-11-23 CN CN201520937082.2U patent/CN205164443U/zh active Active
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