专利名称：生产碳酸氢铵的碳化塔除疤方法
技术领域：
本发明涉及一种生产碳酸氢铵的碳化工艺，具体为一种生产碳酸氢铵的碳化塔的除疤方法。
(二)技术背景在碳酸氢铵的生产中，碳化是重要的工艺过程。碳化塔中充入氨水，再通入含二氧化碳的变换气，氨水吸收变换气中的二氧化碳，生成碳酸氢铵。碳化塔中有多个冷却水箱，以吸收碳酸氢铵生成时和结晶时放出的热量。碳酸氢铵结晶经常附着在冷却水箱和水管的外表面和塔壁上，称为“结疤”。当附着的结晶过厚时，不仅减少了碳化塔内的有效反应容积，还严重影响冷却水箱传热效果。因温度过高时碳酸氢铵就无法析出晶体，所以水箱若不能及时吸收碳化塔内的热量，即影响碳酸氢铵结晶析出的速度，影响产出率。当碳酸氢铵结晶附着在塔内的液位计探头或热电偶上时，会产生假液位、测温不准等现象，影响正常生产。特别是主碳化塔，结疤严重，结疤达一定厚度就必须除疤。为了除疤，需要中断生产，排出碳化塔内的母液，在塔内充入清水，再加热，将冷却水箱上的碳酸氢铵的结晶溶解下来，称为“洗疤”。因碳化塔高达十余米、直径数米，清洗一次需水数十立方米。如此大量的水升温至70℃，需要不停地通入热蒸汽十余小时。为了将碳酸氢铵结疤完全清除，清洗过程一般至少需要反复两次，工作量大，耗费大量净水、大量的热蒸汽，碳化塔二至三天不能工作，而且煮洗后的水难以回收利用，其排放对环境造成严重污染。
总之，碳化塔的除疤误工、废时、耗能，使产量下降、成本上升，是长期困扰碳酸氢铵的生产的问题。
发明内容本发明的目的是设计一种碳化塔的除疤方法，无需大量水，无污染，简便易行。
本发明的生产碳酸氢铵的碳化塔的除疤方法，包括如下步骤中断碳化塔生产，排空碳化塔内的母液，关闭冷却水进水阀门，打开冷却水箱出水阀门，排空冷却水箱中的冷却水，将热蒸汽接入冷却水进水管，蒸汽的热使附着在冷却水箱表面的碳酸氢铵结晶干燥失水、破碎、自行脱落。再向塔内充入母液将碳酸氢铵结晶碎块冲洗排出。
本发明的生产碳酸氢铵的碳化塔的除疤方法的优点是1节约大量水资源；2结疤的碳酸氢铵仍能回收进入生产循环，减少浪费，提高产量；3除疤时蒸汽只需将冷却水箱箱体和空的碳化塔加热，所需通入蒸汽的时间和总量都大大减少，节约大量能源；4除疤过程所需时间短，仅数小时，大大减少了碳化塔中断生产的时间，提高设备利用率；5无污染，清洗过程无污水排放，不影响环境；6无需增加设备装置，简便易行。
图1为串联碳化塔结构示意图。
具体实施方式
图1所示为两个串联的碳化塔M2、碳化塔N3，每个碳化塔内有5～10组冷却水箱1，各水箱1的进水管12分别通过进水阀门与总进水管10连接，各水箱1的出水管5分别通过出水管阀门与总出水管6连接。输送含二氧化碳的变换气的气相管11从碳化塔M2底部接入塔内，碳化塔M2的塔顶气相管道11，折转通入与之串联的碳化塔N3的塔底部。氨水管4从碳化塔N3上部接入碳化塔N3内，从碳化塔N3下部接出，再由碳化塔M2上部接入碳化塔M2。两个碳化塔2、3内充有含氨、二氧化碳和饱和碳酸氢铵的母液。排料管8接在二塔底，结晶的碳酸氢铵从排料管8排出，送离心机分离。
本发明的生产碳酸氢铵的碳化塔的除疤方法，蒸汽管9通过蒸汽阀门与总进水管10和碳化塔M2、N3的气相输入管11相连接，包括如下步骤A中断碳化塔M2、N3生产，关闭变换气管11和氨水管4入口阀门，排空碳化塔M2内的母液，碳化塔N3内留有2～3米高的母液；B关闭冷却水进水阀门，打开冷却水出水阀门，排空冷却水箱1中的冷却水；C先对碳化塔M2进行除疤。打开蒸汽阀门，将热蒸汽与碳化塔M2的进水管10接通，打开碳化塔M2某组冷却水箱1的进水阀门、出水阀门，并打开与总出水管6相连接的排污管7、关闭总出水管6。蒸汽通过进水管12轮流进入该组冷却水箱1，使其加热升温，之后蒸汽从排污管7排出。一组水箱1通入蒸汽5～15分钟，冷却水箱1箱体温度升至100～110℃，蒸汽的热使附着在冷却水箱1表面的碳酸氢铵结晶干燥失水、破碎脱落；该组冷却水箱1除疤结束后，关闭其进水阀门。再对下一组冷却水箱1按此法接入热蒸汽升温除疤，依次对塔内各组冷却水箱1接入热蒸汽升温除疤。
D通过泵向碳化塔M2内充入母液，脱落的碳酸氢铵结晶块和母液一起通过排料管8排出，送往离心机分离出碳酸氢铵，分离后的母液送入吸收塔再吸收氨气提高浓度，重复使用；E碳化塔M2除疤后，将碳化塔N3内的母液抽出送入碳化塔M2内。按上述C、D步骤，对碳化塔N2除疤。
为节省蒸汽和防止过热，在上述的C步骤中，对某个冷却水箱1连续通入蒸汽4～6分钟后，将少量水洒在其出水管5出口管壁上，视其是否沸腾，若沸腾，即该冷却水箱1箱体温度已升至100℃以上，暂停止通入蒸汽1～2分钟。此后再在其出水管5出口管壁上洒水判断箱体温度是否降至100℃以下，低于100℃时，再通入蒸汽1～2分钟。如此断续通入蒸汽，使该冷却水箱1箱体温度保持为98～110℃，持续8～12分钟。
在上述的C步骤中，所用蒸汽的温度为150～180℃，压力为0.6～0.8兆帕。
在上述的C步骤中，冷却水箱1内通入蒸汽时，碳化塔内温度升高，为使碳化塔M2内温度进一步升高，以清除塔壁及液位计探头上的碳酸氢铵结晶，在进行上述C步骤的同时，将蒸汽从碳化塔M2的塔底的气相管11通入塔内，从其塔顶气相管11排出，经气相管11进入碳化塔N3内的残留母液中，母液吸收蒸汽中的氨和二氧化碳，同时也吸收蒸汽的热量。升温的母液进一步溶解碳化塔N3内的碳酸氢铵疤块。经母液过滤后的蒸汽从碳化塔N3的塔顶的气相管11放空阀排出。
在冷却水箱1通入蒸汽的同时，向碳化塔M2内通入蒸汽，因碳化塔M2内无液体，此时塔内通入蒸汽，塔内温度迅速升高。向碳化塔M2内连续通入蒸汽1～2小时即可使塔内温度达到100℃以上，判断方法同上，将水洒在未通蒸汽的冷却水箱1的出水管5出口管壁上，视其沸腾与否。塔内温度达100℃以上，塔壁及液位计探头上的碳酸氢铵结晶干燥失水、破碎脱落。当碳酸氢铵结晶附着在液位计探头上时，即使塔内液位已低于允许高度，液位计指示灯仍保持亮。当用本工艺方法除疤时，当液位计探头上的碳酸氢铵疤块脱落后，液位计指示灯熄灭。
碳化塔N3使用与碳化塔M2同样的方法，经气相管11向塔内通入热蒸汽去除塔壁及液位计探头上的碳酸氢铵结晶。
权利要求
1一种生产碳酸氢铵的碳化塔的除疤方法，两个串联的碳化塔M(2)、碳化塔N(3)，每个碳化塔内有5～10组冷却水箱(1)，各水箱(1)的进水管(12)分别通过进水阀门与总进水管(10)连接，各水箱(1)的出水管(5)分别通过出水管阀门与总出水管(6)连接；输送含二氧化碳的变换气的气相管(11)从碳化塔M(2)底部接入塔内，碳化塔M(2)的塔顶气相管道(11)，折转通入与之串联的碳化塔N(3)的塔底部；氨水管(4)从碳化塔N(3)上部接入碳化塔N(3)内，从碳化塔N(3)下部接出，再由碳化塔M(2)上部接入碳化塔M(2)；两个碳化塔(2、3)内充有含氨、二氧化碳和饱和碳酸氢铵的母液；排料管(8)接在二塔底，结晶的碳酸氢铵从排料管(8)排出；其特征为蒸汽管(9)通过蒸汽阀门与总进水管(10)和碳化塔M(2)、N(3)的气相输入管(11)相连接，除疤方法包括如下步骤A中断碳化塔M(2)、N(3)生产，关闭变换气管(11)和氨水管(4)入口阀门，排空碳化塔M(2)内的母液，碳化塔N(3)内留有2～3米高的母液；B关闭冷却水进水阀门，打开冷却水出水阀门，排空冷却水箱(1)中的冷却水；C先对碳化塔M(2)进行除疤；打开蒸汽阀门，将热蒸汽与碳化塔M(2)的进水管接通，打开碳化塔M(2)某组冷却水箱的进水阀门、出水阀门，并打开与总出水管(6)相连接的排污管(7)、关闭总出水管(6)；蒸汽通过进水管(12)轮流进入该组冷却水箱(1)，使其加热升温，之后蒸汽从排污管排出；一组水箱通入蒸汽5～15分钟，冷却水箱箱体温度升至100～110℃；蒸汽的热使附着在冷却水箱表面的碳酸氢铵结晶干燥失水、破碎脱落；该组冷却水箱(1)除疤结束后，关闭其进水阀门；再对下一组冷却水箱(1)按此法接入热蒸汽升温除疤，依次对塔内各组冷却水箱(1)接入热蒸汽升温除疤；D通过泵向碳化塔M(2)内充入母液，脱落的碳酸氢铵结晶块和母液一起通过排料管(8)排出，送往离心机分离出碳酸氢铵，分离后的母液送入吸收塔再吸收氨气提高浓度，重复使用；E碳化塔M(2)除疤后，将碳化塔N(3)内的母液抽出送入碳化塔M(2)内；按上述C、D步骤，对碳化塔N(3)除疤。
2根据权利要求1所述的生产碳酸氢铵的碳化塔的除疤方法，其特征为在上述的C步骤中，对某个冷却水箱(1)连续通入蒸汽4～6分钟后，将少量水洒在其出水管(5)出口管壁上，视其是否沸腾，若沸腾，即该冷却水箱(1)箱体温度已升至100℃以上，暂停止通入蒸汽1～2分钟；此后再在其出水管(5)出口管壁上洒水判断箱体温度是否降至100℃以下，低于100℃时，再通入蒸汽1～2分钟；如此断续通入蒸汽，使该冷却水箱(1)箱体温度保持为98～110℃，持续8～12分钟。
3根据权利要求1或2所述的生产碳酸氢铵的碳化塔的除疤方法，其特征为在进行上述C步骤的同时，将蒸汽从碳化塔M(2)的塔底的气相管(11)通入塔内，从其塔顶气相管(11)排出，通过气相管(11)进入碳化塔N(3)内的残留母液中，升温的母液进一步溶解碳化塔N(3)内的碳酸氢铵疤块，经母液过滤后的蒸汽从碳化塔N(3)的塔顶的气相管(11)放空阀排出；在冷却水箱(1)通入蒸汽的同时，向碳化塔M(2)内连续通入蒸汽1～2小时使塔内温度达到100℃以上，判断方法为将水洒在未通蒸汽的冷却水箱(1)的出水管(5)出口管壁上，视其沸腾与否；塔内温度达100℃以上，塔壁及液位计探头上的碳酸氢铵结晶干燥失水、破碎脱落。
4根据权利要求1、或2、或3所述的生产碳酸氢铵的碳化塔的除疤方法，其特征为在上述的C步骤中，所用蒸汽的温度为150～180℃，压力为0.6～0.8兆帕。
全文摘要
本发明的生产碳酸氢铵的碳化塔的除疤方法，包括如下步骤中断碳化塔生产，排空碳化塔内的母液，排空冷却水箱中的冷却水，将热蒸汽轮流接入冷却水进水管，对各冷却水箱分别加热5～15分钟，同时蒸汽从塔底送入塔顶排出1～2小时，使水箱和塔内温度升至100～110℃，附着在水箱表面和塔壁的碳酸氢铵结晶破碎脱落，再充入母液将碳酸氢铵结晶碎块冲清排出。本方法的优点是1节约大量水资源；2结疤的碳酸氢铵仍能回收进入生产循环，提高产量；3除疤时所需通入蒸汽的时间和总量都大大减少，节约大量能源；4除疤过程所需时间短，大大减少了碳化塔中断生产的时间，提高设备利用率；5清洗过程无污水排放，不影响环境；6无需增加设备装置，简便易行。
文档编号C01C1/00GK1486930SQ0313555
公开日2004年4月7日 申请日期2003年8月2日 优先权日2003年8月2日
发明者秦付胜 申请人:秦付胜, 黄桂清