CN212687580U - 硫酸钾反应炉回收利用深冷制氮富氧空气的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种硫酸钾反应炉回收利用深冷制氮富氧空气的装置，涉及曼海姆法硫酸钾生产设备技术领域。本实用新型包括硫酸钾反应炉燃烧器和深冷空分制氮装置；其特征在于，深冷空分制氮装置通过空分富氧回收管道与富氧空气缓冲罐连接，富氧空气缓冲罐与富氧风机入口连接，富氧风机出口通过输送管道与硫酸钾反应炉燃烧器连接；按照气体流动方向，输送管道上依次装有富氧调节阀、空气送风机和氧含量分析仪。本实用新型装置大大降低了天然气的消耗，提高了天然气利用率；本实用新型具有稳定、高效、安全的优点，将放空的富氧空气回收再利用，具有良好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及曼海姆法硫酸钾生产设备技术领域，尤其涉及一种硫酸钾反应炉回收利用深冷制氮富氧空气的装置。
背景技术
硫酸钾反应炉在曼海姆法硫酸钾生产中起着决定性的作用，是生产的最主要设备。使用原料为氯化钾和浓硫酸，此反应为吸热反应，需要使用天然气作为燃料进行加热。我国天然气资源丰富，但人口基数大，相对储量较小，进口天然气价格又相对昂贵。因此，在使用天然气时，应该提高天然气的利用率。天然气利用率提高的方法有使用富氧燃烧技术、降低过剩空气系数和烟气再循环技术。其中使用富氧技术其他行业已经有研究结果，富氧使用会减少理论助燃气体的需要量，减少烟气量，并大大提高燃烧温度，节能效果明显。现有技术中深冷空分制氮装置在使用过程中存在氧含量在30％左右的富氧空气直接放空排放的浪费现象。因此回收该部分富氧空气用于硫酸钾反应炉天然气燃烧系统意义重大，具有良好的经济效益。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种硫酸钾反应炉回收利用深冷制氮富氧空气的装置，降低天然气消耗量，提高天然气的利用率。
为实现此技术目的，本实用新型采用如下方案：一种硫酸钾反应炉回收利用深冷制氮富氧空气的装置，包括硫酸钾反应炉燃烧器和深冷空分制氮装置；深冷空分制氮装置通过空分富氧回收管道与富氧空气缓冲罐连接，富氧空气缓冲罐与富氧风机入口连接，富氧风机出口通过输送管道与硫酸钾反应炉燃烧器连接；按照气体流动方向，输送管道上依次装有富氧调节阀、空气送风机和氧含量分析仪。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型装置大大降低了天然气的消耗，提高了天然气利用率；本实用新型具有稳定、高效、安全的优点，将放空的富氧空气回收再利用，具有良好的经济效益和社会效益。
本实用新型的优选方案为：
富氧空气缓冲罐上装有压力表和压力调节阀。
富氧风机采用变频器控制，安装在富氧风机出口的压力变送器与变频器形成控制回路。
进硫酸钾反应炉燃烧器的助燃空气氧含量通过氧含量分析仪检测，氧含量配比通过富氧调节阀和空气送风机控制。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的硫酸钾反应炉回收利用深冷制氮富氧空气的装置的结构示意图；
图中标记为：1-空分富氧回收管道，2-富氧空气缓冲罐3-压力调节阀，4-富氧风机，5-压力变送器，6-富氧调节阀，7-空气送风机，8-氧含量分析仪，9-硫酸钾反应炉燃烧器，10-深冷空分制氮装置。
具体实施方式
为充分了解本实用新型之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本实用新型做详细说明，但本实用新型并不仅仅限于此。
请参阅图1，本实用新型提供的一种硫酸钾反应炉回收利用深冷制氮富氧空气的装置，由硫酸钾反应炉燃烧器9和深冷空分制氮装置10等组成。深冷空分制氮装置10通过空分富氧回收管道1与富氧空气缓冲罐2连接，富氧空气缓冲罐2与富氧风机4入口连接，富氧风机4出口通过输送管道与硫酸钾反应炉燃烧器9连接。按照气体流动方向，输送管道上依次装有富氧调节阀6、空气送风机7和氧含量分析仪8。
富氧的回收将深冷空分制氮装置10富氧放空处与空分富氧回收管道1连接，空分富氧回收管道1与富氧空气缓冲罐2通过法兰连接，将深冷空分制氮装置10产生的富氧空气输送至富氧空气缓冲罐2。富氧空气缓冲罐2上安装有压力表和压力调节阀3，压力表和压力调节阀3配合实现自动控制，将富氧空气缓冲罐2压力控制在合理范围内，保证不会出现压力高影响深冷空分制氮装置10中精馏过程稳定运行的情况。
富氧空气缓冲罐2中空气通过富氧风机4增压，富氧风机4的驱动电机采用变频器控制，安装在富氧风机4出口的压力变送器5与变频器形成控制回路，实现自动控制，输送出稳定压力的富氧空气，以保证后续一定阀门开度下恒定的富氧空气流量。
富氧风机4出口通过输送管道与硫酸钾反应炉燃烧器9连接，输送管道上按照气体流动方向依次安装有富氧调节阀6、空气送风机7和氧含量分析仪8。富氧调节阀6用来调节富氧空气流量，空气送风机7通过变频器调节转速，调节送出空气流量。富氧调节阀6和空气送风机7调节进入硫酸钾反应炉燃烧器9的气体比例。
进硫酸钾反应炉燃烧器9的助燃空气由通过富氧调节阀6调节后的富氧空气和空气送风机7转速调节后的普通空气组成，通过氧含量分析仪8的显示数值来调节富氧调节阀6阀门开度和空气送风机7的变频大小，使富氧空气和普通空气配比出适合氧含量的助燃空气进入硫酸钾反应炉燃烧器9参与燃烧反应。
本实用新型优选实施例中设备选型如下表：
| 设备名称 | 规格型号 |
| 深冷空分制氮装置10 | FON-300(20Y)/1800(80Y) |
| 空分富氧回收管道1 | DN200 |
| 富氧空气缓冲罐2 | φ2400*3600 |
| 压力调节阀3 | DN250 |
| 富氧风机4 | 功率37KW，风量4800m<sup>3</sup>/h |
| 压力变送器5 | EJA530E |
| 富氧调节阀6 | D71H-16C，DN200 |
| 空气送风机7 | 功率11KW，风量3600m<sup>3</sup>/h |
| 氧含量分析仪8 | testo 320 |
| 硫酸钾反应炉燃烧器9 | T45 |
本实用新型中深冷空分制氮装置10产生的氧含量为30％的富氧空气通过空分富氧回收管道1输送至富氧空气缓冲罐2，通过富氧空气缓冲罐2罐体的压力表控制压力调节阀3的开关，保持压力在1～5KPa范围内。启动富氧风机4，通过压力变送器5变频器控制来调节富氧风机4的转速，维持压力变送器5压力4KPa。调节富氧调节阀6开度和空气送风机7的变频大小，由富氧空气和普通空气配比出氧含量为25％～28％的助燃空气，由氧含量分析仪8来检测，配比合格的助燃空气供硫酸钾反应炉燃烧器9使用。
本实用新型装置使用后将天然气单耗由63Nm3降低至58Nm3，大大降低了天然气的消耗，提高了天然气利用率；本实用新型具有稳定、高效、安全的优点，将放空的富氧空气回收再利用，具有良好的经济效益和社会效益。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种硫酸钾反应炉回收利用深冷制氮富氧空气的装置，包括硫酸钾反应炉燃烧器和深冷空分制氮装置；其特征在于，深冷空分制氮装置通过空分富氧回收管道与富氧空气缓冲罐连接，富氧空气缓冲罐与富氧风机入口连接，富氧风机出口通过输送管道与硫酸钾反应炉燃烧器连接；按照气体流动方向，输送管道上依次装有富氧调节阀、空气送风机和氧含量分析仪。
2.根据权利要求1所述的硫酸钾反应炉回收利用深冷制氮富氧空气的装置，其特征在于，富氧空气缓冲罐上装有压力表和压力调节阀。
3.根据权利要求1所述的硫酸钾反应炉回收利用深冷制氮富氧空气的装置，其特征在于，富氧风机采用变频器控制，安装在富氧风机出口的压力变送器与变频器形成控制回路。
4.根据权利要求1所述的硫酸钾反应炉回收利用深冷制氮富氧空气的装置，其特征在于，进硫酸钾反应炉燃烧器的助燃空气氧含量通过氧含量分析仪检测，氧含量配比通过富氧调节阀和空气送风机控制。
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2020
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