CN208711317U - 一种高效氨合成原料气除油过滤塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高效氨合成原料气除油过滤塔，其中，包括裙座和塔体；在所述塔体的下部设置有进气管组件，在所述塔体的顶部设置有出气管组件，在所述塔体的中部设置有卸料管组件，在所述塔体内设置有过滤装置；所述过滤装置包括净化罩和填料组件。本实用新型的过滤塔设计合理紧凑，制造和安装相对简单，后期检修方便，同时具有了更有效的气流波动和压力缓冲作用。本实用新型中利用了多方面的气液分离机理，利用改变气体流速、气体流动方向和填料的吸附综合作用实现氨合成原料气的进一步净化。

Description

一种高效氨合成原料气除油过滤塔

技术领域

本实用新型涉及一种过滤塔，具体地说是一种高效氨合成原料气除油过滤塔。

背景技术

氨合成是指由原料气氮和氢在高温高压环境中发生在氨合成塔中的一种可逆反应。铁催化剂的催化活性促进了氨合成反应的发生。其活化作用机理为氨合成原料气中的氮分子扩散到铁催化剂表面，进入毛细孔中，在铁催化剂毛细孔内表面上进行化学吸附，使氮原子间的化学键减弱到可以与氢原子结合。然后同样扩散到铁催化剂毛细孔内表面进行化学吸附的氢原子不断地跟表面上的氮原子作用，在催化剂毛细孔内表面上生成氨分子，最后脱离催化剂表面生成氨气。因而铁催化剂在氨合成反应中重要性不言而喻。不容忽视的是，铁催化剂因接触到氨合成原料气中含有的微量水蒸气和油雾微粒等杂质会使催化剂活性明显降低或被破坏而发生催化剂中毒，从而严重影响氨合成的正常生成。铁催化剂接触到水蒸气发生中毒可以通过接触纯净的氮和氢缓解，而氨合成原料气中含有的微量油雾微粒可在高温环境分解出含碳物质附着在铁催化剂表面堵塞毛细孔，油雾微粒中还含有使铁催化剂发生永久失效的物质元素。为防止铁催化剂中毒，同时考虑到压缩机油系统故障时泄露油随着压缩后的氨合成原料气进入工艺气系统影响氨合成的正常生成和纯度，影响工艺设备的正常运行，就需要把已经提纯的压缩氨合成原料气送入氨合成装置前进一步加以净化，去除水蒸气和油雾微粒。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效氨合成原料气除油过滤塔，以解决现有的过滤塔的问题。

本实用新型是这样实现的：一种高效氨合成原料气除油过滤塔，其中，包括裙座和塔体；在所述塔体的下部设置有进气管组件，在所述塔体的顶部设置有出气管组件，在所述塔体的中部设置有卸料管组件，在所述塔体内设置有过滤装置；所述过滤装置包括净化罩和填料组件。

优选的，所述填料组件包括设置在在进气管组件上部的栅板支撑件；所述栅板支撑件包括位于下层的工字钢横梁、架设在工字钢横梁上的栅板支撑圆板及栅板组件，在栅板支撑圆板及栅板组件之间设置有硅酸铝纤维填充。

优选的，所述栅板组件包括下层的栅板及焊接在栅板上表面的均匀开设有长圆孔的多孔板，在多孔板上由下至上依次铺设5目不锈钢丝网、10目不锈钢丝网、下层惰性氧化铝瓷球、上层氧化铝瓷球、10目不锈钢丝网并逐层压实；其中，下层氧化铝瓷球的直径为上层氧化铝瓷球直径的两倍；所述栅板组件的高度低于所述卸料口组件的高度。

优选的，所述填料组件还包括填料，填料填装在所述栅板组件的上部，填料的上部铺设一层10目不锈钢丝网和两层直径为所述多孔板长圆孔直径两倍大小的惰性氧化铝瓷球，在瓷球上部设置有填料压板。

优选的，在所述出气管组件的气体入口处设置有净化罩。

优选的，所述净化罩与所述出气管组件螺栓连接，所述净化罩包括开有均匀分布小孔的滤筒及其外包裹的滤网。

优选的，在所述塔体的底部设置有排污口。

优选的，所述进气管组件包括插入部及水平设置在塔体内与插入部连通的水平部，在水平部上设置有开口向下的长圆孔。

采用上述技术方案，本实用新型的过滤塔设计合理紧凑，制造和安装相对简单，后期检修方便，同时具有了更有效的气流波动和压力缓冲作用。本实用新型中利用了多方面的气液分离机理，利用改变气体流速、气体流动方向和填料的吸附综合作用实现氨合成原料气的进一步净化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的进气管组件的结构示意图；

图3是本实用新型的净化罩的结构示意图；

图4是本实用新型的栅板组件的结构示意图。

图中：1—塔体，2—裙座，3—进气管组件，4—出气管组件，5—卸料管组件，6—净化罩，7—工字钢横梁，8—栅板支撑圆板，9—栅板，10—多孔板，11—排污口，12—装料口，13—填料，6.1—滤筒，6.2—滤网，3.1—插入部，3.2—水平部，3.3—长圆孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种高效氨合成原料气除油过滤塔，包括塔体1及设置在塔体1底部的裙座2，在塔体的下部设置有进气管组件3，在塔体1的顶部设置有出气管组件4，在塔体的中部设置有卸料管组件5，在塔体内还设置有过滤装置。在塔体1的底部设置有排污口。

本实用新型的过滤装置包括填料组件及净化罩6，其中，填料组件包括设置在进气管组件3上部的栅板支撑件，包括位于下层的工字钢横梁7及架设在工字钢横梁7上的栅板支撑圆板8及栅板组件，在在栅板支撑圆板8及栅板组件之间设置有硅酸铝纤维填充。

如图4所示，栅板组件包括下层的栅板9及焊接在栅板9上表面的均匀开设有长圆孔的多孔板10。栅板9可为多块拼接结构，可通过人孔搬运安装。将分块的栅板组合安放在栅板支撑件上，多孔板不仅具有支撑脱油剂作用，还具有一定整流作用，保证上升的气流平稳均匀的通过多孔板。在多孔板10上由下至上依次铺设5目不锈钢丝网、10目不锈钢丝网、下层惰性氧化铝瓷球、上层氧化铝瓷球、10目不锈钢丝网并逐层压实；其中，下层氧化铝瓷球的直径为上层氧化铝瓷球直径的两倍；栅板组件的高度低于卸料口组件的高度，防止影响卸料。通过装料口12填装一定高度的散堆颗粒状除油净化剂填料，抹平填料表面，防止填料分布不均，气体上升产生偏流，影响除油净化剂填料对油雾微粒的吸附。填料较平后上表面铺设一层10目不锈钢丝网和两层直径为多孔板开长圆孔直径两倍大小的惰性氧化铝瓷球，保证两层氧化铝瓷球分布均匀后通过装料口拼装填料压板，填料压板也是均匀开有长圆孔的多孔板。

塔内所选用的惰性氧化铝瓷球具有高强度、高化学稳定性和热稳定性的特性，可作为除油净化剂填料的支撑和覆盖材料，缓冲上升气流对脱油剂产生冲击，防止除油净化剂填料粉末化，增加了填料使用周期，具有一定经济效益。同时，也增大了原料气与含有的油雾微粒的接触面积，有利于填料对油雾微粒的进一步吸附。

如图2所示，本实用新型的进气管组件包括插入部3.1及水平设置在塔体内与插入部3.1连通的水平部3.2，在水平部3.2上设置有开口向下的长圆孔3.3。气体由小容积管道进入大容积塔内，气流通道截面变大，气流速度降低，同时改变流向。在流速和流动方向的相互作用下，原料气中夹带的部分微量水蒸气和油雾微粒将因与原料气的密度不同发生重力沉降，然后原料气通过栅板组件上的多孔板整流后，气流平稳均匀的进入除油净化剂填料组件，通过与不锈钢丝网和惰性氧化铝瓷球的碰撞和多方向运动有一部分水蒸气和油雾微粒被凝聚和沉降，而塔内的除油净化剂填料具有主要的油雾微粒吸附作用，填料吸附的油雾微粒凝聚扩散在重力作用下沉降到塔底的积液区，达到一定量由排污口排出。本实用新型中进气管组件的气体入口管采用在人孔盖上开工艺孔结构，将气体入口管直接焊接连接在塔体的检修孔法兰盖上，减少了主体设备开孔量，同时对气体入口管进行检修时不用打开两个孔。气体入口管采用内伸式结构，入口管端焊接堵板，横截面上下端开设均匀分布的长圆孔，用来降低气体流速和改变气体流向，有利于原料气与夹带的水蒸气和油雾微粒的初步分离。

如图3所示，本实用新型的出气管组件的气体入口处设置有净化罩6。净化罩6与出气管组件4螺栓连接，净化罩6包括开有均匀分布小孔的滤筒6.1及其外包裹的滤网6.2。原料气通过填料结构后，通过安装在出气管组件的进气口处的净化罩6捕集原料气中还含有的微量水蒸气和油雾微粒，然后净化的原料气通过出气管组件进入氨合成原料气工艺管线。同时，安装在塔体上的各种仪表如压力表压力变送器、液位计等可实现对本新型高效氨合成原料气除油过滤塔所需工艺操作。

本实用新型在塔体上设置有排污口11、装料口12、人孔及各种仪表接口组件。

Claims (8)

1.一种高效氨合成原料气除油过滤塔，其特征是，包括裙座和塔体；在所述塔体的下部设置有进气管组件，在所述塔体的顶部设置有出气管组件，在所述塔体的中部设置有卸料管组件，在所述塔体内设置有过滤装置；所述过滤装置包括净化罩和填料组件。

2.根据权利要求1所述的一种高效氨合成原料气除油过滤塔，其特征是，所述填料组件包括设置在进气管组件上部的栅板支撑件；所述栅板支撑件包括位于下层的工字钢横梁、架设在工字钢横梁上的栅板支撑圆板及栅板组件，在栅板支撑圆板及栅板组件之间设置有硅酸铝纤维填充。

3.根据权利要求2所述的一种高效氨合成原料气除油过滤塔，其特征是，所述栅板组件包括下层的栅板及焊接在栅板上表面的均匀开设有长圆孔的多孔板，在多孔板上由下至上依次铺设5目不锈钢丝网、10目不锈钢丝网、下层惰性氧化铝瓷球、上层氧化铝瓷球、10目不锈钢丝网并逐层压实；其中，下层氧化铝瓷球的直径为上层氧化铝瓷球直径的两倍；所述栅板组件的高度低于所述卸料管组件的高度。

4.根据权利要求3所述的一种高效氨合成原料气除油过滤塔，其特征是，所述填料组件还包括填料，填料填装在所述栅板组件的上部，填料的上部铺设一层10目不锈钢丝网和两层直径为所述多孔板长圆孔直径两倍大小的惰性氧化铝瓷球，在瓷球上部设置有填料压板。

5.根据权利要求1所述的一种高效氨合成原料气除油过滤塔，其特征是，在所述出气管组件的气体入口处设置有净化罩。

6.根据权利要求5所述的一种高效氨合成原料气除油过滤塔，其特征是，所述净化罩与所述出气管组件螺栓连接，所述净化罩包括开有均匀分布小孔的滤筒及其外包裹的滤网。

7.根据权利要求1所述的一种高效氨合成原料气除油过滤塔，其特征是，在所述塔体的底部设置有排污口。

8.根据权利要求1所述的一种高效氨合成原料气除油过滤塔，其特征是，所述进气管组件包括插入部及水平设置在塔体内与插入部连通的水平部，在水平部上设置有开口向下的长圆孔。