CN209412112U - 一种节能型气相淬冷三聚氰胺生产换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种节能型气相淬冷三聚氰胺生产换热装置，包括液尿洗涤塔，所述的液尿洗涤塔通过管道连接气液分离器，所述的气液分离器分离出的气体分为三路，第一路为载气依次通过管道经载气分离器、载气缓冲罐、载气压缩机、冷凝器、载气预热器至反应器，反应器依次连接热气冷却器、热风旋风分离器、热气过滤器、结晶器以及捕集器，第二路为冷气经冷气旋风分离器至结晶器，第三路为尾气处理后排放，所述的捕集器和冷凝器之间连接有螺杆压缩机空气热源泵系统，本实用新型的有益效果为：通过设置螺杆压缩机空气热源泵系统，避免了三聚氰胺生产过程中将高品位工艺气热能转换为低品位蒸汽能的浪费。

Description

一种节能型气相淬冷三聚氰胺生产换热装置

技术领域

本实用新型涉及化工生产设备技术领域，尤其涉及一种节能型气相淬冷三聚氰胺生产换热装置。

背景技术

国内外三聚氰胺的生产方法按原料分有双氰胺法和尿素法；按工艺流程分有气相淬冷法、液相淬冷法和干捕再精制法；按操作压力分有高压法、低压法和常压法；目前，我国以尿素为原料生产三聚氰胺的技术路线主要是低压气相淬冷生产工艺，具有单位投资较少，能耗和物耗较低，有成本优势。但是尽管现有低压法气相淬冷三聚氰胺生产工艺可净副产蒸汽，但该副产蒸汽的能量来源于燃料煤，与大型锅炉相比，能量利用率相对较低。

气相淬冷的工艺流程为：熔融尿素经雾化并进入反应器内，在一定压力、温度和催化剂作用下，反应生成三聚氰胺、氨、二氧化碳混合气体及少量副产物。反应后的气体进入热气冷却器降温，使反应的高沸点副产物密勒胺、密白胺结晶析出，后经热气过滤器除去气体中的硅胶粉末、付产物。从过滤器出来的三聚氰胺、氨、二氧化碳气体由顶部进入结晶器内，与从中部进入的150℃冷工艺循环气混合、淬冷，温度下降至210℃，三聚氰胺粉末结晶析出，并随混合气一道从下部排出，然后进入成品捕集器，三聚氰胺聚集到捕集器底部，被送出分离器。从成品捕集器顶部出来的工艺气体中含有微量的三胺粉尘和未生成三聚氰胺的尿素和中间产物，进入液尿洗涤塔，与其冷却器内的水换热副产0 .15Mpa水蒸汽，此时工艺气温度将为150℃左右，被液尿洗涤净化和冷却后的工艺气体分三路送出：第一路经载气压缩机升压后作为反应床载气循环使用，第二路经冷气风机升压后去结晶器作为淬冷气循环使用，第三路进尾气处理系统。

生产中存在以下问题：一是冷气量一般是载气量的4倍左右，大量冷气的制备就意味着要将大量210℃高品位热能转换为低于150℃的低品位蒸汽热能，且需消耗大量的动力能；二是生产系统又需要对经液尿洗涤净化后作为载气的工艺气从150℃经熔盐换热升温到395℃进入反应器好携带反应生成的三聚氰胺、氨、二氧化碳进入下一个生产循环，需消耗大量的煤。

发明内容

本实用新型提供了一种节能型气相淬冷三聚氰胺生产换热装置，通过空气源热泵原理即逆卡诺原理引入螺杆式空气热源泵系统，实现三聚氰胺生产过程中低温工艺气将热能传递给高温载气，达到节能降耗的目的。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种节能型气相淬冷三聚氰胺生产换热装置，包括液尿洗涤塔，所述的液尿洗涤塔通过管道连接气液分离器，所述的气液分离器分离出的气体分为三路，第一路为载气依次通过管道经载气分离器、载气缓冲罐、载气压缩机、冷凝器、载气预热器至反应器，反应器依次连接热气冷却器、热风旋风分离器、热气过滤器、结晶器以及捕集器，第二路为冷气经冷气旋风分离器至结晶器，第三路为尾气处理后排放，所述的捕集器和冷凝器之间连接有螺杆压缩机空气热源泵系统，所述的螺杆压缩机空气源热泵包括螺杆压缩机、蒸发器、冷凝器、流量控制调节阀；所述蒸发器连接在捕集器与冷气风机之间，所述冷凝器连接在载气压缩机和载气预热器之间；所述螺杆压缩机、蒸发器、冷凝器、流量控制调节阀以道生液为介质组成封闭循环系统。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过设置螺杆压缩机空气热源泵系统，避免了三聚氰胺生产过程中将高品位工艺气热能转换为低品位蒸汽能的浪费，和降温后又需要大量的煤加热熔盐来提高部分作为载气的工艺气的温度到395℃的能源浪费。在吸收工艺气热量降低工艺气温度的情况下，通过螺杆压缩机空气热源泵系统将吸收的热量传递给载气，从而降低了能耗节约了资源。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的整体结构框架图；

图中，1、液尿洗涤塔，2、气液分离器，3、载气分离器，4、载气缓冲罐， 5、载气压缩机，6、冷凝器，7、反应器，8、热气冷却器，9、热风旋风分离器，10、热气过滤器，11、结晶器，12、捕集器，13、冷气旋风分离器，14、螺杆压缩机，15、流量控制调节阀，16、冷气风机，17、载气预热器，18、蒸发器。

具体实施方式

本实用新型提供了一种节能型气相淬冷三聚氰胺生产换热装置，通过空气源热泵原理即逆卡诺原理引入螺杆式空气热源泵系统，实现三聚氰胺生产过程中低温工艺气将热能传递给高温载气，达到节能降耗的目的。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1所示，本实施例所述的一种节能型气相淬冷三聚氰胺生产换热装置，包括液尿洗涤塔1，所述的液尿洗涤塔1通过管道连接气液分离器2，所述的气液分离器2分离出的气体分为三路，第一路为载气依次通过管道经载气分离器3、载气缓冲罐4、载气压缩机5、冷凝器6、载气预热器17至反应器7，反应器7依次连接热气冷却器8、热风旋风分离器9、热气过滤器10、结晶器11以及捕集器12，第二路为冷气经冷气旋风分离器13至结晶器11，第三路为尾气处理后排放，所述的捕集器12和冷凝器6之间连接有螺杆压缩机空气热源泵系统，所述的螺杆压缩机空气源热泵包括螺杆压缩机14、蒸发器18、冷凝器6、流量控制调节阀15；所述蒸发器14连接在捕集器12与冷气风机16之间，所述冷凝器6连接在载气压缩机5和载气预热器17之间；所述螺杆压缩机14、蒸发器18、冷凝器6、流量控制调节阀15以道生液为介质组成封闭循环系统。

工作时从捕集器出来的工艺气经过蒸发器18，与蒸发器18换热，使换热器内介质气化吸收热量，工艺气温度降低，介质气化后经螺杆压缩机加压液化升温送入冷凝器6，所述工艺气经冷气风机16提压后进入尿洗塔净化后分为三路载气、冷气和尾气，载气经过载气压缩机加压后进入冷凝器6与介质换热升温，所述介质在换热后泄压降温进入螺杆压缩机14进行下一个循环，所述载气进入载气预热器进一步升温到395℃左右进入反应器进行下一个循环。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种节能型气相淬冷三聚氰胺生产换热装置，其特征在于，包括液尿洗涤塔（1），所述的液尿洗涤塔（1）通过管道连接气液分离器（2），所述的气液分离器（2）分离出的气体分为三路，第一路为载气依次通过管道经载气分离器（3）、载气缓冲罐（4）、载气压缩机（5）、冷凝器（6）、载气预热器（17）至反应器（7），反应器（7）依次连接热气冷却器（8）、热风旋风分离器（9）、热气过滤器（10）、结晶器（11）以及捕集器（12），第二路为冷气经冷气旋风分离器（13）至结晶器（11），第三路为尾气处理后排放，所述的捕集器（12）和冷凝器（6）之间连接有螺杆压缩机空气热源泵系统，所述的螺杆压缩机空气源热泵包括螺杆压缩机（14）、蒸发器（18）、冷凝器（6）、流量控制调节阀（15）；所述蒸发器（18）连接在捕集器（12）与冷气风机（16）之间，所述冷凝器（6）连接在载气压缩机（5）和载气预热器（17）之间；所述螺杆压缩机（14）、蒸发器（18）、冷凝器（6）、流量控制调节阀（15）以道生液为介质组成封闭循环系统；

螺杆压缩机(14)、冷凝器(6)、流量控制调节阀(15)、蒸发器（18）依次连接，最后蒸发器（18）再连接回螺杆压缩机（14）; 工作时从捕集器出来的工艺气经过蒸发器（18），与蒸发器（18）换热，使换热器内介质气化吸收热量，工艺气温度降低，介质气化后经螺杆压缩机（14）加压液化升温送入冷凝器（6），工艺气经冷气风机(16)提压后进入尿洗塔净化后分为三路载气、冷气和尾气，载气经过载气压缩机加压后进入冷凝器(6)与介质换热升温，所述介质在换热后泄压降温进入螺杆压缩机(14)进行下一个循环，载气进入载气预热器进一步升温到395℃左右进入反应器进行下一个循环。