CN214665575U

CN214665575U - 一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器

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Publication number: CN214665575U
Application number: CN202120945329.0U
Authority: CN
Inventors: 苟发荣; 丁冠政; 胡斌; 慕新元; 熊绪茂; 宋承立; 高强; 马占伟; 颜旭; 张勤生; 张晓慧; 魏雪梅; 王东伟
Original assignee: Gansu Kehui Carbonyl Engineering Co ltd; Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Current assignee: Gansu Kehui Carbonyl Engineering Co ltd; Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date: 2021-05-06
Filing date: 2021-05-06
Publication date: 2021-11-09
Anticipated expiration: 2031-05-06

Abstract

本实用新型涉及一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，该净化器呈立式设置，包括置于支座上呈U型结构的外壳体。外壳体内设有数根U型管束，每根U型管束上均布有数个折流板；外壳体包括连接在一起的左侧壳体、右侧壳体和下封头；左侧壳体上设有与液氮储罐相连的液氮入口管和与净化一氧化碳储罐相连的一氧化碳出口管；右侧壳体上设有与氮气缓冲罐相连的液氮出口管和与一氧化碳来气管线相连的一氧化碳入口管；置于左侧壳体内的U型管束的一端设有左侧管板，置于右侧壳体内的所述U型管束的另一端设有右侧管板；下封头上分别设有液位计口Ⅰ、液位计口Ⅱ、放净口。本实用新型安全高效、除杂效率高。

Description

一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器

技术领域

本实用新型涉及羰化冶金生产技术领域，尤其涉及一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器。

背景技术

羰化冶金生产技术，其原理是利用金属与一氧化碳反应，生成易挥发的羰基金属化合物，然后进行分解生产羰基金属的一种方法。近年来随着国内外羰化冶金生产技术的发展，羰基金属产品类型得到了极大的发展。然而，目前世界上只有美国、加拿大、德国、俄罗斯等少数国家掌握羰化冶金技术并进行了工业化大规模生产。国内羰基金属产品长期受制于国外，对外进口量大、依存度高。

经过近百年的发展，羰化冶金生产技术已形成常压、中压、高压三种生产工艺，具有原料适应性强、工艺流程短、生产成本低、品种多样化、产品性能优异等显著特点，可生产各种羰基金属产品。羰基金属产品广泛应用于国防安全、军事工业、现代高新技术产业等各个领域，是不可或缺的战略物资。

然而，在羰化冶金生产过程中会产生大量含有羰基金属等杂质的一氧化碳，如不回收利用，会造成严重资源浪费问题和环保问题。

目前，工业生产中通常采用水洗或冷凝回收净化工艺。但是，由于一氧化碳中含有羰基金属、二氧化碳和水等多种杂质，且自身易燃、易爆、剧毒，防爆要求高，水洗回收净化工艺过程复杂且杂质脱除效果不好，一氧化碳纯度不高，影响产品收率和质量，且易造成压缩机等设备故障，装置无法长周期运行。而在使用冷凝回收净化的工艺中，当遇到高压力、大流量、大温差的情况时，采用传统的管壳式等换热器则很难实现。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安全高效、除杂效率高的用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，其特征在于：该净化器呈立式设置，包括置于支座上呈U型结构的外壳体；所述外壳体内设有数根U型管束，每根U型管束上均布有数个折流板；所述外壳体包括连接在一起的左侧壳体、右侧壳体和下封头；所述左侧壳体上设有与液氮储罐相连的液氮入口管和与净化一氧化碳储罐相连的一氧化碳出口管；所述右侧壳体上设有与氮气缓冲罐相连的液氮出口管和与一氧化碳来气管线相连的一氧化碳入口管；置于所述左侧壳体内的所述U型管束的一端设有左侧管板，置于所述右侧壳体内的所述U型管束的另一端设有右侧管板；所述下封头上分别设有液位计口Ⅰ、液位计口Ⅱ、放净口。

所述左侧壳体与所述右侧壳体通过支架固定在一起。

数根所述U型管束呈正三角形排列方式。

所述折流板为弓形折流板。

置于所述左侧壳体内的数个所述折流板通过拉杆Ⅰ连接在一起，该拉杆Ⅰ的一端固定在所述左侧管板上。

置于所述右侧壳体内的数个所述折流板通过拉杆Ⅱ连接在一起，该拉杆Ⅱ的一端固定在所述右侧管板上。

所述放净口设在所述下封头的底部中心。

所述液位计口Ⅰ设在与所述U型管束上底面处于同一平面的所述下封头上。

所述液位计口Ⅱ设在与所述U型管束下底面处于同一平面的所述下封头上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型中管束和外壳体均呈U型结构，可显著提高抗拉伸、抗变形能力，实现相对自由收缩和膨胀，因此，能够有效解决换热温差过大造成的热应力问题。

2、本实用新型中设有与液氮储罐相连的液氮入口管、与净化一氧化碳储罐相连的一氧化碳出口管、与氮气缓冲罐相连的液氮出口管和与一氧化碳来气管线相连的一氧化碳入口管，同时U型管束上均布有数个折流板，因此，管程中使用液氮作为冷剂可获得极低制冷温度；与此同时，采用壳程中的一氧化碳可充分扩散与U型管束进行错流换热，且折流板能够避免出现流动盲区，进而达到换热效果好、羰基金属等杂质脱除效果好的目的，有效提高了生产效率和产品质量。

3、本实用新型中无动力设备，使用惰性不燃的且可以深度制冷的液氮作为冷剂，同时，由液氮气化后可获得高纯度氮气可作设备吹扫、氮封等其它生产用途，因此，安全高效、实用性强。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

图中：1—液氮入口管；21—左侧管板；22—右侧管板；3—一氧化碳出口管；4—U型管束；5—折流板；6—下封头；7—支座；8—液氮出口管；9—一氧化碳入口管；10—支架；111—左侧壳体；112—右侧壳体；121—拉杆Ⅰ；122—拉杆Ⅱ；13—液位计口Ⅰ；14—液位计口Ⅱ；15—放净口。

具体实施方式

如图1~2所示，一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，该净化器呈立式设置，包括置于支座7上呈U型结构的外壳体。

外壳体内设有数根U型管束4，每根U型管束4上均布有数个折流板5；外壳体包括连接在一起的左侧壳体111、右侧壳体112和下封头6；左侧壳体111上设有与液氮储罐相连的液氮入口管1和与净化一氧化碳储罐相连的一氧化碳出口管3；右侧壳体112上设有与氮气缓冲罐相连的液氮出口管8和与一氧化碳来气管线相连的一氧化碳入口管9；置于左侧壳体111内的U型管束4的一端设有左侧管板21，置于右侧壳体112内的U型管束4的另一端设有右侧管板22；下封头6上分别设有液位计口Ⅰ13、液位计口Ⅱ14、放净口15。

其中：左侧壳体111与右侧壳体112通过支架10固定在一起。

数根U型管束4呈正三角形排列方式。

折流板5为弓形折流板。

置于左侧壳体111内的数个折流板5通过拉杆Ⅰ121连接在一起，该拉杆Ⅰ121的一端固定在左侧管板21上。

置于右侧壳体112内的数个折流板5通过拉杆Ⅱ122连接在一起，该拉杆Ⅱ122的一端固定在右侧管板22上。

放净口15设在下封头6的底部中心。

液位计口Ⅰ13设在与U型管束4上底面处于同一平面的下封头6上。

液位计口Ⅱ14设在与U型管束4下底面处于同一平面的下封头6上。

使用时，将本实用新型中的液氮入口管1与液氮储罐的出口阀通过管线Ⅰ连接，液氮出口管8与氮气缓冲罐的入口阀Ⅰ通过管线Ⅱ连接；一氧化碳入口管9通过入口阀Ⅱ与一氧化碳来气管线连接，一氧化碳出口管3通过管线Ⅲ与净化一氧化碳储罐的入口阀Ⅲ连接。

本实用新型的工作原理：

本实用新型在运行时，液氮通过左侧壳体111上设置的液氮入口管1流入，经左侧管板21分布后流入U型管束4，部分气化后经过右侧管板22由右侧壳体112上设置的液氮出口管8流出。一氧化碳通过右侧壳体112上设置的一氧化碳入口管9流入，错流经过折流板5和下封头6并与U型管束4进行换热后经左侧壳体111上设置的一氧化碳出口管3流出。一氧化碳中所含的羰基金属等杂质经深度冷却、冷凝为液体后的液体经液位计计量并通过放净口15排出。

实施例1 一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，其中U型管束4为三根，每根U型管束4上均布有12个折流板5。

将某厂羰基铁生产装置中含有羰基铁等杂质的从循环一氧化碳气体中抽出的一部分气体接入实施例1中的液氮深冷净化器。经过处理的抽出气中的羰基铁含量由约3%降低到200ppm以下；水含量由1000ppm降低到150ppm以下；循环气压缩机气阀的更换周期由原来的8小时/次延长至7天/次，不但降低了设备维护频次和员工劳动强度，而且降低了生产运行成本。

将某厂羰基镍生产装置中含有羰基镍等杂质的循环一氧化碳气体全部接入实施例1中的液氮深冷净化器。经过处理的循环气中的羰基镍含量由约5%降低到200ppm以下，循环气压缩机气阀的更换周期由原来的20小时/次延长至5天/次，减弱了镀阀的现象，提高了循环一氧化碳气体纯度，使得合成段的镍原料的转化率由85%上升至90%以上。

Claims

1.一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，其特征在于：该净化器呈立式设置，包括置于支座（7）上呈U型结构的外壳体；所述外壳体内设有数根U型管束（4），每根U型管束（4）上均布有数个折流板（5）；所述外壳体包括连接在一起的左侧壳体（111）、右侧壳体（112）和下封头（6）；所述左侧壳体（111）上设有与液氮储罐相连的液氮入口管（1）和与净化一氧化碳储罐相连的一氧化碳出口管（3）；所述右侧壳体（112）上设有与氮气缓冲罐相连的液氮出口管（8）和与一氧化碳来气管线相连的一氧化碳入口管（9）；置于所述左侧壳体（111）内的所述U型管束（4）的一端设有左侧管板（21），置于所述右侧壳体（112）内的所述U型管束（4）的另一端设有右侧管板（22）；所述下封头（6）上分别设有液位计口Ⅰ（13）、液位计口Ⅱ（14）、放净口（15）。

2.如权利要求1所述的一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，其特征在于：所述左侧壳体（111）与所述右侧壳体（112）通过支架（10）固定在一起。

3.如权利要求1所述的一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，其特征在于：数根所述U型管束（4）呈正三角形排列方式。

4.如权利要求1所述的一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，其特征在于：所述折流板（5）为弓形折流板。

5.如权利要求1所述的一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，其特征在于：置于所述左侧壳体（111）内的数个所述折流板（5）通过拉杆Ⅰ（121）连接在一起，该拉杆Ⅰ（121）的一端固定在所述左侧管板（21）上。

6.如权利要求1所述的一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，其特征在于：置于所述右侧壳体（112）内的数个所述折流板（5）通过拉杆Ⅱ（122）连接在一起，该拉杆Ⅱ（122）的一端固定在所述右侧管板（22）上。

7.如权利要求1所述的一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，其特征在于：所述放净口（15）设在所述下封头（6）的底部中心。

8.如权利要求1所述的一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，其特征在于：所述液位计口Ⅰ（13）设在与所述U型管束（4）上底面处于同一平面的所述下封头（6）上。

9.如权利要求1所述的一种用于生产羰基金属的一氧化碳深冷净化器，其特征在于：所述液位计口Ⅱ（14）设在与所述U型管束（4）下底面处于同一平面的所述下封头（6）上。