UA127522C2 - Водоаміачна система абсорбційного охолодження - Google Patents

Водоаміачна система абсорбційного охолодження Download PDF

Info

Publication number
UA127522C2
UA127522C2 UAA202101685A UAA202101685A UA127522C2 UA 127522 C2 UA127522 C2 UA 127522C2 UA A202101685 A UAA202101685 A UA A202101685A UA A202101685 A UAA202101685 A UA A202101685A UA 127522 C2 UA127522 C2 UA 127522C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
ammonia
solution
evaporative condenser
absorber
gaseous ammonia
Prior art date
Application number
UAA202101685A
Other languages
English (en)
Inventor
Серджіо Панца
Серджио ПАНЦА
Маццамуто Марко Карлуччі
МАЦЦАМУТО Марко КАРЛУЧЧИ
Паскуалє Таларіко
Паскуале ТАЛАРИКО
Франческо БАРАТТО
Original Assignee
Касале Са
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Касале Са filed Critical Касале Са
Publication of UA127522C2 publication Critical patent/UA127522C2/uk

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/04Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being ammonia evaporated from aqueous solution
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

В заявці описана водоаміачна система абсорбційного охолодження, в якій: рідкий аміак (10) випаровується для одержання парів аміаку і холодильного ефекту; пари аміаку абсорбуються у збідненому водному розчині аміаку з одержанням збагаченого розчину; газоподібний аміак (17) десорбується при високому тиску із збагаченого розчину для одержання газоподібного аміаку і регенерації збідненого розчину (18); газоподібний аміак (17) конденсується і розширюється з пониженням тиску для подальшого використання у випарнику (1), причому стадія абсорбції включає: охолодження і конденсацію двофазної суміші (36) газоподібного аміаку і збідненого розчину в щонайменше одному випарному конденсаторі (30).

Description

ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ
Винахід відноситься до водоаміачної системи абсорбційного охолодження і до способу її модернізації. Переважною галуззю застосування системи абсорбційного охолодження є охолодження технологічного газу в установці для синтезу аміаку.
ПОПЕРЕДНІЙ РІВЕНЬ ТЕХНІКИ
Водоаміачна система абсорбційного охолодження загалом містить: аміачний випаровуванч, у якому випаровується по суті чистий рідкий аміак; абсорбер, у якому пари аміаку із випаровувача поглинаються збідненим розчином аміаку і води (водоаміачний розчин) з одержанням збагаченого розчину з передачею деякої кількості тепла до охолоджувального середовища; десорбер, у якому із збагаченого розчину вилучається газоподібний аміак, а згаданий вище збіднений розчин відокремлюється для подальшого використання в абсорбері; конденсатор, у якому газоподібний аміак, відведений із десорбера, конденсується для одержання рідкого аміаку, який знову спрямовується у випаровувач.
Випаровування аміаку у випаровувачі створює потрібний охолоджувальний ефект, наприклад, здобуванням теплоти з іншого потоку.
Рушійною силою даного технологічного процесу є теплота, яка підводиться в десорбер для відокремлення парів холодоагенту від збагаченого розчину. У порівнянні зі звичайною парокомпресійною холодильною системою (МСКЗ5 - від англ. марог сотргезвіоп геїідеганйоп зузіет), в абсорбційній холодильній системі використовують низькопотенційне тепло замість електричної енергії як джерела енергії для одержання охолоджувального ефекту.
Описана система також відома як водоаміачна холодильна установка (ААКР - англ. адциа аттопіа геїгідегайоп ріапі).
Випаровувач і абсорбер працюють при першому тиску; десорбер і пристрій повітряного охолодження працюють при другому тиску, причому другий тиск є вищим за перший. Зазвичай перший тиск знаходиться в інтервалі від розрідження до 5 бар.
Терміни збіднений розчин і збагачений розчин відносяться до вмісту аміаку у водному розчині, тобто у збідненому розчині аміаку міститься менше, ніж у збагаченому розчині.
Системи абсорбційного охолодження використовують, серед іншого, для охолодження технологічного газу в установках для одержання аміаку. Відповідно, технологічний газ передає тепло в аміачний випаровувач. Наприклад, аміачним випаровувачем є непрямий теплообмінник, у якому технологічний газ піддається охолодженню з одного боку, а аміак, який випаровується знаходиться з іншого боку.
Установка для одержання аміаку в основному містить головну секцію для вироблення підживлювального синтез-газу, що містить Нг5 і Мег, із вуглеводневої сировини, секцію стиснення для підвищення тиску підживлювального газу до тиску синтезу, і контур синтезу для каталітичної конверсії підживлювального газу в газоподібний продукт, який переважно складається з аміаку.
Зазначені підживлювальний газ і газоподібний продукт одержують при підвищених температурах, і тепловміст (ентальпія) зазвичай рекуперується в низці послідовно встановлених теплообмінників, включаючи, наприклад, котли-утилізатори і/або нагрівачі живильної води для котлів (ВЕМУ, скор. від англ. Бройег їеей уагег) Зазвичай системи абсорбційного охолодження використовують для охолодження газоподібного продукту нижче за потоком від водяного охолоджувача або газо-газового теплообмінника, для конденсації і відокремлення аміаку від зазначеного газоподібного продукту.
Існує потреба модернізації існуючих установок для одержання аміаку, яка спрямована на підвищення їх наявної або потенційної продуктивності, і/або зниження споживання енергії або інших цінних ресурсів.
У водоаміачній системі охолодження, абсорбер віддає тепло і тому потребує охолоджувального середовища. Цим охолоджувальним середовищем у більшості випадків (зокрема, в аміачному виробництві) є прісна охолоджувальна вода. Однак кількість охолоджувальної води може бути обмежена, і її використання як охолоджувального середовища може потребувати великих витрат. Тому при плануванні модернізації установки для синтезу аміаку також є доцільним удосконалити водоаміачну систему охолодження.
Водяне абсорбційне охолодження описано, наприклад, в УМО 2012/042496.
КОРОТКЕ ВИКЛАДЕННЯ СУТІ ВИНАХОДУ
Задачею даного винаходу є усунення описаних вище недоліків наявної технології. Винахід спрямований на підвищення ефективності водоаміачної системи охолодження. Зокрема, винахід спрямований на зниження споживання охолоджувальної води для охолодження 60 абсорбера. Винахід також відноситься до способу модернізації водоаміачної системи охолодження, зокрема, коли ця система охолодження є частиною установки одержання аміаку і її використовують для охолодження щонайменше одного технологічного газу синтезу аміаку.
Ці задачі вирішуються за допомогою способу згідно з пунктом 1 формули винаходу. Винахід здатний видозмінити стадію абсорбції, вводячи попередню стадію, яка здійснюється у випаровувальному конденсаторі. Стадія абсорбції містить: змішування газоподібного аміаку із стадії випаровування і збідненого розчину аміаку з одержанням двофазної суміші; щонайменше часткова конденсація цієї двофазної суміші в щонайменше одному випаровувальному конденсаторі; подачу одержаної таким чином і щонайменше частково сконденсованої суміші в абсорбер, де будь-який залишковий газоподібний аміак може бути поглинений у збідненому розчині.
Іншою особливістю винаходу є водоаміачна система охолодження згідно з формулою винаходу.
Ще однією особливістю винаходу є спосіб модернізації (переобладнання) водоаміачної системи охолодження згідно з формулою винаходу.
Деякі переважні варіанти здійснення представлені у наведених залежних пунктах формули.
Газоподібний аміак і збіднений розчин, відповідно до різних варіантів здійснення, можуть бути змішані перед надходженням до випаровувального конденсатора, або можуть бути змішані безпосередньо у випаровувальному конденсаторі.
Випаровувальний конденсатор забезпечує передачу тепла від суміші газоподібного аміаку і збідненого розчину до випаровувального середовища, роль якого зазвичай грає вода, непрямим шляхом (тобто без прямого контакту) у замкнутому контурі. Ця вода, у свою чергу, передає тепло до навколишнього повітря шляхом прямого контакту.
Переважно, згадана двофазна суміш газоподібного аміаку і збідненого розчину входить всередину щонайменше однієї секції теплообміну випаровувального конденсатора; охолоджувальна вода розпилюється по зовнішній поверхні цієї секції теплообміну; всередині випаровувального конденсатора циркулює навколишнє повітря, що має прямий контакт з розпиленою охолоджувальною водою. За рахунок тепломасообміну з навколишнім повітрям відбувається охолодження води, яку можна багаторазово пропускати через замкнутий контур.
Відповідно, можна сказати, що фактичним тепловідведенням випаровувального конденсатора є
Зо навколишнє повітря, і досяжний охолоджувальний ефект залежить від температури і вологості цього навколишнього повітря.
Всередині секції теплообміну проходить згадана суміш, а на її зовнішню поверхню впливає випаровувальна охолоджувальна вода і повітря. Цією секцією теплообміну може бути, наприклад конденсаторна трубка, більш переважно, змійовик. Для покращення теплообміну ця секція теплообміну може мати ребра. Вода розпилюється на поверхню секції теплообміну, викликаючи випаровування щонайменше частини розпилювальної води і відведення тепла.
Переважно розпилювальна вода і потік повітря надходять у протитоці, причому вода рухається вниз, а потік повітря піднімається вгору. На дні випаровувального конденсатора воду можна збирати.
Випаровувальний конденсатор забезпечує щонайменше часткову конденсацію двофазної суміші аміачного газу і збідненого розчину, зменшуючи кількість тепла для видалення в абсорбері, наприклад, передачею до охолоджувальної води абсорбера. Відповідно, тим самим знижується кількість охолоджувальної води, яка потрібна для роботи абсорбера.
У деяких варіантах здійснення, щонайменше один випаровувальний конденсатор забезпечує часткову конденсацію суміші. Перша частина газоподібного аміаку, що міститься у цій двофазній суміші, конденсується у згаданому щонайменше одному випаровувальному конденсаторі, а друга частина газоподібного аміаку конденсується в абсорбері. Переважно, перша частина і друга частина складають або в основному складають загальну кількість (наприклад, щонайменше 99 95) газоподібного аміаку, який первинно міститься в суміші.
У деяких варіантах здійснення, щонайменше один випаровувальний конденсатор забезпечує повну конденсацію суміші. Термін повна конденсація означає, що газоподібний аміак піддається повній конденсації, за виключенням залишкової кількості несконденсованого аміаку через наявність рівноваги рідина-пара в конденсаторі та наявності неконденсованої Фракції. У варіанті здійснення з повною конденсацією, переважно конденсується щонайменше 99 95 газоподібного аміаку.
Таким чином, може бути створений щонайменше один випаровувальний конденсатор для забезпечення повної конденсації при нормальній роботі; розташований далі в технологічному процесі абсорбер може забезпечувати переохолодження відхідного потоку конденсату і може запобігати можливості того, що деяка кількість газоподібного аміаку залишиться у відхідному потоці випаровувального конденсатора, наприклад через умови роботи, які не зовсім підходять для конденсації аміаку.
В результаті змішування газоподібного аміаку із випаровувача аміаку і збідненого розчину аміаку одержують двофазну суміш, яка має переважно парову фракцію від 5 95 до 20 95. Парова фракція складається переважно з газоподібного аміаку.
Заявником було встановлено, що ця суміш має відносно високу температуру, приблизно 50 "С, наприклад, в інтервалі від 45 С до 65 "С. Даний винахід базується на ствердження, що ця суміш може бути охолоджена і частково сконденсована у випаровувальному конденсаторі завдяки її відносно високій температурі у порівнянні з температурою навколишнього середовища.
Наприклад, в переважному варіанті здійснення, випаровувальний конденсатор може бути пристосований для охолодження суміші парів аміаку і збідненого розчину до температури від 30 "С до 40 70.
У переважному варіанті здійснення, у випаровувальному конденсаторі парова фракція цієї двофазної суміші скорочується на щонайменше 3095, переважно, на щонайменше 50 95.
Відповідно, суміш на вході випаровувального конденсатора має першу парову фракцію, а суміш, яка відходить після випаровувального конденсатора, має другу парову фракцію, яка становить від 0,5 до 0,7 від першої парової Фракції.
Живильний потік випаровувального конденсатора може містити повну кількість газоподібного аміаку з випаровувального конденсатора і збідненого розчину із десорбера, або тільки їх частину. Переважно, використовують повну кількість газоподібного аміаку.
У деяких варіантах здійснення збіднений розчин розділяється між випаровувальним конденсатором і абсорбером. Зокрема, перша частина збідненого розчину змішується із газоподібним аміаком з одержанням живильного потоку випаровувального конденсатора, а друга частина збідненого розчину змішується з ввідхідним потоком випаровувального конденсатора. Перша частина збідненого розчину, яка становить переважно від 20 95 до 100 95, друга частина збідненого розчину утворює решту різниці до 100 95.
Розділення збідненого розчину може бути вигідним у деяких варіантах здійснення, дозволяючи знизити капітальні витрати на випаровувальний конденсатор.
Зо Згідно з наведеним вище, частина процесу абсорбції також відбувається у випаровувальному конденсаторі, де газоподібний аміак конденсується в рідку фазу і переходить у водний розчин, тим самим, збагачуючи його.
У наявній технології, тепло, яке відводиться від газоподібного аміаку і збідненого розчину, повністю передається до охолоджувальної води абсорбера. У даному винаході, навпаки, частина тепла виділяється у навколишнє середовище через випаровувальний конденсатор.
Таким чином, знижується потреба в охолоджувальній воді.
Ще однією перевагою є те, що здатність збідненого розчину поглинати газоподібний аміак залежить не тільки від концентрації аміаку в розчині, але також і від температури розчину.
Зокрема, більш низькій температурі відповідає більш висока здатність абсорбції аміаку. Тому охолодження розчину у випаровувальному конденсаторі покращує роботу розташованого нижче за потоком абсорбера, а саме, збільшуючи кількість аміаку, яка може бути передана в розчин.
Іншою перевагою винаходу є те, що зекономлена охолоджувальна вода, яка більше не потрібна для абсорбера, може бути спрямована на інші потреби. Наприклад, в установці для синтезу аміаку зекономлена охолоджувальна вода може бути використана для надання додаткової охолоджувальної здатності в одній або більше водоаміачній холодильній установці (ААЕКР), або в І і-Вг абсорбційному блоці.
Переваги винаходу будуть більш зрозумілі при ознайомленні з наведеним нижче докладним описом, який відноситься до переважного варіанту здійснення.
КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ
Нижче винахід більш докладно описаний з посиланням на додані креслення, на яких: на фіг. 1 представлена спрощена схема водоаміачної абсорбційної холодильної установки згідно з відомим рівнем техніки; на фіг. 2 представлена схема, показана на фіг. 1, змінена згідно з варіантом здійснення винаходу; на фіг. З зображений інший варіант здійснення винаходу; на фіг. 4 зображений інший варіант здійснення винаходу.
ДОКЛАДНИЙ ОПИС ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДУ
На фіг. 1 показана водоаміачна абсорбційна холодильна система, яка містить: аміачний випаровувач 1, абсорбер 2, десорбер З із теплообмінником 4, конденсатор 5, насос 6 розчину 60 аміаку, клапани 7 і 8 скидання тиску.
Рідкий аміак 10 випаровується в аміачному випаровувачі 1. При випаровування рідкого аміаку 10 утворюється газоподібний аміак (пари аміаку) 11 і відбувається охолодження потоку 12, зі створенням охолоджувального ефекту. Потоком 12 є, наприклад, технологічний потік із реакції синтезу аміаку.
Газоподібний аміак 11 поглинається в абсорбері 2 у збідненому водному розчині аміаку 13.
Суміш газоподібного аміаку і збідненого розчину віддає тепло в охолоджувальну воду 14 абсорбера 2. Цей абсорбер 2 являє собою, наприклад, кожухотрубний апарат, у якому охолоджувальна вода циркулює в його трубному просторі.
Збагачений розчин 15 аміаку відводиться із абсорбера 2. Цей збагачений розчин 15 нагнітається насосом 6 розчину аміаку в теплообмінник 4 і далі в десорбер 3.
Подаваний насосом 6 збагачений розчин 16 високого тиску підігрівається в теплообміннику 4 і потрапляє в десорбер 3.
Цей десорбер З добуває газоподібний аміак 17 із збагаченого розчину і відновлює збіднений розчин аміаку 18. Для процесу десорбції потрібно надходження тепла, яке створюється теплоносієм 19, наприклад, потоком низького тиску.
Десорбером З у переважному варіанті здійснення може служити ректифікаційна колонна, в якій газоподібний аміак виходить через верх колони, а регенерований збіднений розчин відводиться із її нижньої частини.
Збіднений водний розчин аміаку 18 підігріває збагачений розчин, що надходить в теплообміннику 4 і, після зниження тиску в клапані 8 скидання тиску, утворює потік 13 збідненого розчину, спрямований в абсорбер 2.
Газоподібний аміак 17, видобутий із десорбера 3, конденсується в конденсаторі 5, яким, наприклад, є конденсатор з повітряним охолодженням. В одержаному таким чином рідкому аміаку 20 високого тиску знижують тиск за допомогою клапану 7 скидання тиску з утворенням потоку 10 рідкого аміаку, спрямованого у випаровувач 1.
Перед конденсацією в конденсаторі 5 може бути здійснена стадія охолодження газоподібного аміаку 17. Крім того, може відбуватися регенерація тепла між рідким аміаком 10 і газоподібним аміаком 11.
Слід розуміти, що основна енергія із процесу надходить із теплоносієм 19, який забезпечує
Зо теплом регенерацію збідненого розчину. З іншого боку, в процесі передається значна кількість тепла в охолоджувальну воду 14 і, таким чином, потрібна велика кількість цієї води.
Випаровувач 1 і абсорбер 2 працює при першому тиску, а десорбер З і конденсатор 5 працюють при другому тиску, який перевищує перший. Насос 6 і клапани 7, 8 визначають рівень високого тиску і низького тиску в процесі. У звичайних варіантах здійснення, низький тиск знаходиться в інтервалі від 100 до 450 кПа, а високий тиск знаходиться в інтервалі від 900 до 1400 кПа.
На фіг. 2 представлена схема, змінена згідно з варіантом здійснення винаходу. На фіг. 2 використані ті ж самі цифрові позначення, що і на фіг. 1, для відповідних ознак, які з цієї причини не потрібно описувати знову.
Між випаровувачем 1 і абсорбером 2 встановлений випаровувальний конденсатор 30. Цей випаровувальний конденсатор відноситься до низьконапорної частини установки, тобто працює приблизно при том ж самому тиску, що і абсорбер.
Випаровувальний конденсатор 30 містить змійовик 31 і розпилювач 32. Вода 33 збирається з нижньої частини конденсатора 30 і розпиляється на змійовик 31 насосом 34. Випаровувальний конденсатор 30 також має впуск для навколишнього повітря 35.
Газоподібний аміак 11 і збіднений розчин 13 змішуються для формування двофазної суміші 36, яка подається у змійовик 31. Протікаючи по трубці 31, суміш 36 охолоджується і частково конденсується завдяки передачі тепла воді 33, розпиленій на змійовик 31, яка частково випаровується.
Розпилена вода падає вниз у протитоці й у прямому контакті з повітрям 35. В результаті, деяка кількість водяного пара передається у повітря, збільшуючи його вологість, а температура води знижується. Повітря залишає конденсатор у вигляді повітряного потоку 37, що бає більшу вологість, ніж вхідний потік 35. Переважно, вихідний потік 37 є насиченим або близьким до насиченого.
Вода 33 заключена у замкнутому контурі, за виключенням додавання 38, яке компенсує кількість, що передається повітрю.
Охолоджена і частково сконденсована двофазна суміш виходить із випаровувального конденсатора 30 у вигляді потоку 39, спрямовуваного до розташованого далі в технологічному ланцюзі абсорбера 2.
Повинно бути зрозумілим, що тепло, яке може бути відведено випаровувальним конденсатором 30, залежить в кінцевому висновку, від температури навколишнього повітря 35 за кулькою вологого термометра. Температура кульки вологого термометра залежить від температури і вологості згідно з відомим співвідношенням.
Наприклад, якщо температура навколишнього повітря 35 становить 28"С і відносна вологість становить 65 95, то температура на вологій кульці дорівнює 22,5 "С. Якщо прийняти перепад температури на кінцях випаровувального конденсатора рівним 14 "С, то суміш 36, яка надходить, може бути охолоджена приблизно до 36,5 "С. Суміш 36 у більшості випадків має температуру в інтервалі від 45 до 65 "С. Це означає, що випаровувальний конденсатор 30 може значно знизити температуру суміші 36 і, таким чином, може значно скоротити продуктивність абсорбера і кількість охолоджувальної води 14, яка необхідна для його роботи.
Наприклад, суміш, яка надходить має парову фракцію приблизно 12 95, у той час як у вихідній суміші 39 парова фракція становить приблизно від 6 95 до 7 95.
При певних умовах зниженої температури повітря, випаровувальний конденсатор може дозволити відвести від суміші значну кількість тепла, не використовуючи воду 33. У цьому випадку розпилення води 33 може бути тимчасово припинено, в результаті чого випаровувальний конденсатор буде працювати як апарат повітряного охолодження.
Винахід може бути застосований для модернізації установки синтезу аміаку, що містить водоаміачну холодильну установку (ААКР), як це показано на фіг. 1. Потоком 12 у цьому випадку є технологічний потік процесу синтезу аміаку. Наприклад, потоком 12 може бути гарячий підживлювальний газ (що містить Ма і Нг) для синтезу аміаку, або аміачний газ, одержуваний в аміачному конвертері.
Спосіб модернізації може охоплювати установку випаровувального конвертера 30 між аміачним випаровувачем 1 і абсорбером 2, і відповідні трубні сполучення, наприклад, як на фіг. 2.
Збіднений розчин 13 і газоподібний аміак 11 можуть змішуватися в придатному пристрої.
На фіг. З ілюструється варіант здійснення, де для змішування збідненого розчину і газоподібного аміаку, спрямованих в конденсатор 30, використовують ежектор 40.
Зокрема, в показаному варіанті здійснення, в ежектор 40 подається тільки частина 1За
Зо збідненого розчину. Решта частини 13р збідненого розчину спрямовується в абсорбер 2, де він розпиляється в міжтрубний простір розпилювачем 41.
Відхідний потік 39 випаровувального конденсатора 30 подається в газорідинний сепаратор 42. Рідка фракція 43 спрямовується в розпилювач 41 разом зі збідненим розчином 136, у той час як газова фракція 44 подається у міжтрубний простір для конденсації.
На фіг. 4 показаний інший варіант здійснення, у якому використовують контактну камеру 50, встановлену перед випаровувальним конденсатором 30. В контактній камері 50 газоподібний аміак 11 вводиться в контакт зі збідненим розчином 13а. Суміш 36, спрямовувана у випаровувальний конденсатор 30, відбирається з камери 50. Потік газоподібного аміаку 51, що виходить зверху камери 50, спрямовується в міжтрубний простір абсорбера 2. Відхідний потік 39 випаровувального конденсатора 30 змішується зі збідненим розчином 136, формуючи рідкий живильний потік, що розпиляється в абсорбері 2 розпилювачем 41.
Приклад
Далі наведений приклад для порівняння. В Таблиці 1 наведені дані для базової схеми згідно з рівнем техніки (фіг. 1), у той час як в Таблиці 2 наведені данні варіанту здійснення винаходу згідно з фіг. 2. Порівняння показує, що потрібна кількість охолоджувальної води (потік 14) зменшена на 50 95.
Таблиця 1
Базовий варіант (фіг. 1)
Вода/юмНз Вода/МНз жувальна вода
Паровафракця | 000 | 0999. | 000 | 000 | 000 (масо МН 77777 | 0бевю | 0999 | 0355 | 0419 | 000
Таблиця 2
Модифікований варіант (фіг. 2)
Опис Рідкий аміак | Пари аміаку Збіднений Збагачений Збагачений жувальна
Вода/мМНз Вода/МНз Вода/юМНз вода
Паровафракця | 000 | 0999 2 / 000 | 004 | 000 | 000 (масо МНа | фев | 0999 | 0355 | 0419 | 04 | 000

Claims (14)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб водоаміачного абсорбційного охолодження, що включає: стадію випаровування, яка включає випаровування рідкого аміаку (10) в аміачному випарнику (1), з одержанням газоподібного аміаку (11) і ефекту охолодження; стадію абсорбції, яка включає абсорбцію газоподібного аміаку у збідненому водному розчині аміаку (13) і відведення тепла в процесі абсорбції, з одержанням збагаченого водного розчину аміаку (16); стадію десорбції, яка включає добування газоподібного аміаку (17) із збагаченого розчину в десорбері (3), з одержанням газоподібного аміаку і збідненого розчину (18) для подальшого використання на стадії абсороції; конденсацію газоподібного аміаку (17), одержаного на стадії десорбції, для одержання рідкого аміаку для подальшого використання у випарнику, причому стадію випаровування і стадію абсорбції здійснюють при першому тиску, а стадію десорбції і конденсацію здійснюють при другому тиску, більш високому, ніж перший тиск, який відрізняється тим, що при здійсненні стадії абсорбції: змішують щонайменше частину газоподібного аміаку (11) зі стадії випаровування і щонайменше частину збідненого розчину аміаку (13) з одержанням двофазної суміші (36); подають двофазну суміш у щонайменше один випарний конденсатор (30), у якому конденсується щонайменше частина газоподібного аміаку, що міститься в суміші; подають одержану таким чином щонайменше частково сконденсовану відхідну суміш (39) в абсорбер (2), причому першу частину (1За) збідненого водного розчину із десорбера змішують з газоподібним аміаком для формування двофазної суміші, спрямовуваної у випарний конденсатор, а другу частину (13р) зазначеного розчину змішують зі щонайменше частково сконденсованим потоком (39, 43) із випарного конденсатора (30) для формування вхідного потоку розташованого далі абсорбера.
2. Спосіб за п. 1, у якому перша частина газоподібного аміаку, що міститься у двофазній суміші, конденсується у щонайменше одному випарному конденсаторі, а друга частина газоподібного Зо аміаку конденсується в абсорбері.
З. Спосіб за п. 1, у якому весь газоподібний аміак, що міститься у двофазній суміші, конденсується у щонайменше одному випарному конденсаторі.
4. Спосіб за будь-яким із пп. 1-3, у якому газоподібний аміак, відведений із випарника аміаку, має температуру в інтервалі від -33 до 20 76.
5. Спосіб за будь-яким із пп. 1-4, у якому двофазна суміш, яку одержують при змішуванні газоподібного аміаку і збідненого розчину, має молярну частку пари в інтервалі від 5 до 20 95.
б. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, у якому двофазна суміш, яка одержана від змішування газоподібного аміаку і збідненого розчину, має температуру в інтервалі від 45 до 65 с.
7. Спосіб за п. 6, у якому двофазну суміш охолоджують у щонайменше одному випарному конденсаторі до температури від 30 до 40 "С.
8. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, у якому частка пари двофазної суміші у випарному конденсаторі знижена щонайменше на 30 95 за рахунок конденсації газоподібного аміаку.
9. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, у якому у випарному конденсаторі двофазна суміш проходить всередині щонайменше однієї секції (31) теплообміну; охолоджувальна вода (33) розпилюється на зовнішню поверхню секції теплообміну, а навколишнє повітря (35) циркулює у випарному конденсаторі у безпосередньому контакті з розпиленою охолоджувальною водою. б
10. Спосіб за п. 1, у якому перша частина збідненого водного розчину становить від 20 до 100 95 від всього збідненого розчину, відведеного із десорбера.
11. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, у якому абсорбер використовує воду як охолоджувальне середовище.
12. Водоаміачна система абсорбційного охолодження, яка містить: аміачний випарник (1) для випаровування рідкого аміаку (10); абсорбер (2), виконаний з можливістю абсорбції газоподібного аміаку у збідненому водному розчині аміаку, для одержання збагаченого водного розчину аміаку; десорбер (3) для добування газоподібного аміаку із зазначеного збагаченого розчину і відокремлення збідненого розчину для подальшого використання в абсорбері; конденсатор (5) для конденсації газоподібного аміаку, відведеного із десорбера, з одержанням рідкого аміаку для подальшого використання у випарнику, яка відрізняється тим, що містить щонайменше один овипарний конденсатор (30), встановлений між аміачним випарником і абсорбером, так що двофазна суміш (36), яка містить газоподібний аміак із аміачного випарника і збіднений водний розчин із десорбера, охолоджується і щонайменше частково конденсується у щонайменше одному випарному конденсаторі, а одержаний таким чином частково сконденсований відхідний потік щонайменше одного випарного конденсатора спрямовується в абсорбер, причому перша частина (13За) збідненого водного розчину із десорбера змішується з газоподібним аміаком для формування двофазної суміші, спрямовуваної у випарний конденсатор, а друга частина (135) розчину змішується зі щонайменше частково сконденсованим потоком (39, 43) із випарного конденсатора (30) для формування вхідного потоку для розташованого нижче за потоком абсорбера.
13. Спосіб модернізації водоаміачної системи охолодження, що містить аміачний випарник (1), абсорбер (2), десорбер (3) і конденсатор (5), причому в зазначеній водоаміачній системі охолодження рідкий аміак випаровується в аміачному випарнику; одержуваний таким чином потік газоподібного аміаку поглинається у збідненому водному розчині аміаку в абсорбері з утворенням збагаченого водного розчину аміаку; газоподібний аміак вилучається із збагаченого розчину в десорбері з регенерацією, тим самим, збідненого розчину, а газоподібний аміак далі конденсується в рідкий аміак в конденсаторі, і при здійсненні модернізації встановлюють щонайменше один випарний конденсатор (30) між випарником (5) і абсорбером (2) і встановлюють лінію для подачі газоподібного аміаку (11), відведеного із випарника (1), і збідненого водного розчину (13) аміаку із десорбера (3) в щонайменше один випарний конденсатор (30), у якому двофазна суміш (36) газоподібного аміаку і збідненого розчину частково конденсується, а потік частково сконденсованої суміші, що відходить із випарного конденсатора, спрямовується в абсорбер (2), причому перша частина (1З3а) збідненого водного розчину із десорбера змішується з газоподібним аміаком для формування двофазної суміші, яка спрямовується до випарного конденсатора, а друга частина (135) цього розчину змішується зі щонайменше частково сконденсованим потоком (39, 43) із випарного конденсатора (30) для формування вхідного потоку для розташованого нижче за потоком абсорбера.
14. Спосіб за п. 13, у якому водоаміачна система охолодження є частиною установки для синтезу аміаку і використовується для охолодження щонайменше одного технологічного потоку процесу синтезу аміаку.
UAA202101685A 2018-09-18 2019-07-30 Водоаміачна система абсорбційного охолодження UA127522C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18194995.9A EP3627071A1 (en) 2018-09-18 2018-09-18 Aqua-ammonia absorption refrigeration system
PCT/EP2019/070451 WO2020057818A1 (en) 2018-09-18 2019-07-30 Aqua-ammonia absorption refrigeration system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA127522C2 true UA127522C2 (uk) 2023-09-20

Family

ID=63642588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202101685A UA127522C2 (uk) 2018-09-18 2019-07-30 Водоаміачна система абсорбційного охолодження

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3627071A1 (uk)
UA (1) UA127522C2 (uk)
WO (1) WO2020057818A1 (uk)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3964769A1 (en) 2020-09-02 2022-03-09 Casale Sa Aqua-ammonia absorption refrigeration process and method of revamping
EP4223695A1 (en) 2022-02-04 2023-08-09 Topsoe A/S Green ammonia absorption cooling

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103282731A (zh) * 2010-09-29 2013-09-04 三恩金有限公司 蒸气吸收制冷
IT1403103B1 (it) * 2010-12-15 2013-10-04 Guerra Pompa di calore ad assorbimento multi-stadio e auto-adattante
DE102017100281B3 (de) * 2017-01-09 2017-11-16 Ago Ag Energie + Anlagen Absorptionsprozess und -maschine zur Nutzung von industrieller Abwärme

Also Published As

Publication number Publication date
EP3627071A1 (en) 2020-03-25
WO2020057818A1 (en) 2020-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2491228C2 (ru) Способ и установка для получения nh3 из содержащей nh3 и кислые газы смеси
UA127522C2 (uk) Водоаміачна система абсорбційного охолодження
CN101643220A (zh) 一种天然气型合成氨节能减排工艺技术
JP2023004972A (ja) C4炭化水素流からのブテン類の分離における抽出蒸留カラムシステムとその使用
US4149857A (en) Process for the two-stage separation of ammonia
RU2735052C2 (ru) Способ модернизации абсорбционно-охладительной системы
SU1486614A1 (ru) Способ использования тепла абсорбционной энергетической установкой для производства механической или электрической энергии .
JP3353101B2 (ja) 吸収式ヒートポンプ
AU2021249647A1 (en) CO2 recovery device and CO2 recovery method
RU2776906C1 (ru) Водоаммиачная система абсорбционного охлаждения
CN216808187U (zh) 用于处理凝结水的分离塔
TW202322882A (zh) 用於處理凝結水的分離塔及其方法
WO2023103283A1 (zh) 改善精对苯二甲酸装置脱水塔水质的系统及其方法
RU2758404C2 (ru) Химическая установка, в частности, для синтеза аммиака, содержащая абсорбционный холодильный агрегат
EP3964769A1 (en) Aqua-ammonia absorption refrigeration process and method of revamping
RU2193441C2 (ru) Способ регенерации абсорбента
RU2280026C1 (ru) Способ и установка для получения карбамида
EP3321604A1 (en) Refrigeration system and related method of revamping
RU2797945C1 (ru) Способ получения метанола из природного газа и установка для его осуществления
CN110813028A (zh) 用于从气体混合物除去酸性气体成分的方法和装置
JPH07198222A (ja) 逆精留部を有するヒートポンプ
RU2775682C1 (ru) Способ низкотемпературной подготовки природного газа и извлечения углеводородного конденсата
RU2775682C9 (ru) Способ низкотемпературной подготовки природного газа и извлечения углеводородного конденсата
RU2695211C1 (ru) Способ регенерации водного раствора метанола
JPH0670364B2 (ja) タ−ビン出口作動流体の吸収・凝縮システム