一种液氨受槽的制作方法

文档序号:11313443阅读:585来源:国知局

本实用新型涉及氨输送的技术领域,具体涉及一种液氨受槽。



背景技术:

在一般化肥厂的生产中,通过合成工序所制取的氨气经冷冻分离形成液氨,该液氨与来自氨压缩机的热氨汇合,经由液氨受槽的冷氨和热氨分别输送到冷冻系统、球罐和尿素制备装置等设备中。

在传统的液氨受槽中,热氨和冷氨会充分混合,制取热氨的氨压缩机所需的能力增加,致使设备的投资成本提高,同时运行成本也会增加。且由于液氨受槽中冷氨和热氨形成的混合氨的温度通常为32℃,即输送到冷冻系统和球罐中的氨也是32℃,因此在冷冻系统和球罐中氨的气化量均较大,液氨球罐中形成的压力高,使液氨球罐的投资费用也大幅增加。因此,采用传统的液氨受槽来实现氨的贮存和输送不仅设备投资较大,生产运行成本也较高。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种液氨受槽,用于解决现有的用于氨输送过程中的液氨受槽会使得混合氨的温度高,液氨的输送成本高,不利于满足对不同氨后续处理方式的需求的问题。

为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种液氨受槽,其特征在于,包括受槽罐体,所述受槽罐体呈径向设置,所述受槽罐体中沿轴向设置有第一挡板和第二挡板,所述第二挡板的部分外轮廓与所述受槽罐体的内壁固定相连,所述第二挡板将所述受槽罐体分为热氨区和冷氨区,所述第二挡板未与所述受槽罐体的相连处形成所述冷氨区和所述热氨区之间的通道,所述第一挡板的高度低于所述第二挡板,所述第一挡板设置在所述冷氨区并对应所述通道设置。

优选地,所述第二挡板的顶部与所述受槽罐体的内壁相分离,以形成所述冷氨区和所述热氨区的第一通道,所述第二挡板的底部与所述受槽罐体的内壁相分离,以形成所述冷氨区和所述热氨区的第二通道,所述第一挡板的最高高度不低于所述第二通道的最高高度。

优选地,所述第二通道的最高高度为所述受槽罐体高度的5~40%。

优选地,所述第一通道的最高高度为所述受槽罐体高度的20~30%。

优选地,所述第一挡板的最高高度为所述受槽罐体高度的10~40%。

优选地,所述冷氨区设置有冷氨进料口和冷氨出料口,所述冷氨进料口与氨分离器相连,所述冷氨出料口与氨冷器和球罐相连;

所述热氨区设置有热氨进料口和热氨出料口,所述热氨进料口与氨压缩机相连,所述热氨出料口与尿素制备设备和硝酸盐制备设备相连。

优选地,所述受槽罐体中还设置有第一折板和第二折板,所述第一折板和所述第二折板均设置在所述冷氨进料口和所述热氨进料口之间并与所述液氨受槽的顶部内壁固定连接,所述第一折板与所述冷氨进料口相邻并朝向所述冷氨区一侧弯折,所述第二折板与所述热氨进料口相邻并朝向所述热氨区一侧弯折。

优选地,所述液氨受槽的顶部设置有洗氨系统,所述洗氨系统通过冷凝塔与所述受槽罐体的顶部相连。

相比于现有技术,本实用新型所述的液氨受槽具有以下优势:本实用新型通过将热氨和冷氨分开贮存输送,既能保证原有的液氨受槽正常工作,也能防止冷氨和热氨过渡混合,使得冷氨区的液氨温度满足工艺要求,降低氨冷器和球罐中氨压缩机的负荷,节约能耗,同时又降低了送球罐的液氨温度,进而降低了液氨球罐的压力,能进一步节省生产线的投资成本。采用本实用新型的液氨受槽简化了液氨的输送方式和工艺操作,能轻易满足后续各种方式的用氨要求。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式 的目的,而并不认为是对本实用新型的限制。在附图中:

图1示出了本实用新型一种优选实施方式的液氨受槽的结构示意图。

附图标记:

1-受槽罐体, 2-第一挡板,

3-第二挡板, 4-第一通道,

5-第二通道, 6-冷氨进料口,

7-冷氨出料口, 8-热氨进料口,

9-热氨出料口, 10-第一折板,

11-第二折板, 12-洗氨系统,

13-冷凝塔。

具体实施方式

本实用新型提供了许多可应用的创造性概念,该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本实用新型的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本实用新型的具体实施方式的示例性说明,而不构成对本实用新型范围的限制。

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步的描述。

本实施例提供一种液氨受槽,包括受槽罐体1,该受槽罐体1呈径向设置,受槽罐体1中沿轴向设置有第一挡板2和第二挡板3,第二挡板3的部分外轮廓与受槽罐体1的内壁固定相连,第二挡板3将受槽罐体1分为热氨区和冷氨区,第二挡板3未与受槽罐体1的相连处形成冷氨区和热氨区之间的通道,上述第一挡板2的高度低于第二挡板3,第一挡板2设置在冷氨区并对应通道设置。

通过设置有第二挡板3,从而将来自于冷冻分离装置的冷氨与来自氨压缩机的热氨分开贮存进行输送。冷氨与热氨均呈液氨的形式,在第一挡板2和第二挡板3的协同作用下,冷氨区的液氨物料可跨越第一挡板2的顶部,并从第二挡板3与受槽罐体1形成的通道进入热氨区域,从而在受槽罐体1内部,冷氨区和热氨区的液氨物料实现必要的互通, 进而不会影响液氨受槽的正常使用。同时,第一挡板2和第二挡板3的协同作用也能尽量避免冷氨区液氨和热氨区液氨的过渡混合,进而保证冷氨区的液氨温度满足工艺要求。

本实施例通过在液氨受槽中设置第一挡板2和第二挡板3,在第一挡板2和第二挡板3的协同作用下,既使得受槽罐体1中冷氨区和热氨区的液氨物料实现了必要的混合,以便于液氨受槽的正常使用,也同时避免了冷氨区和热氨区中液氨的过渡混合,冷氨区的液氨温度保持很低,利于其向冷冻系统和球罐中输送,利于对氨的后续处理,大大减少了液氨受槽在使用中的运输成本以及后续设备的整体成本,且使得工艺过程更简单安全。

进一步,本实施例中第二挡板3的顶部与受槽罐体1的内壁相分离,以形成冷氨区和热氨区的第一通道4,同时,第二挡板3的底部与受槽罐体1的内壁相分离,以形成冷氨区和热氨区的第二通道5,且第一挡板2的最高高度不低于第二通道5的最高高度。

具体地,本实施例中的第二挡板3为跑道型,且弧线位于第二挡板3的前后两侧并且该弧线弧度与受槽罐体1的内壁相同,使得第二挡板3的前后两侧均能与受槽罐体1的内壁焊接牢固,第二挡板3的顶部和底部均呈水平状,使得第二挡板3的水平顶面与受槽罐体1的顶部圆弧面之间形成第一通道4,第二挡板3的水平底面与受槽罐体1的底部圆弧面之间形成第二通道5。第一通道4呈碗型,第二通道5呈倒置的碗型,其中,第二通道5的最高高度指的是其底部圆弧面最低点与第二挡板3的水平底面之间的竖直距离,第一通道4的最高高度指的是其顶部圆弧面最高点与第二挡板3的水平顶面之间的竖直距离。第一挡板2也呈碗型,其底部的圆弧弧度与受槽罐体1的内壁相同,从而使得第一挡板2的底部与受槽罐体1的底部焊接牢固,第一挡板2的顶部呈水平状,第一挡板2的水平顶面到其圆弧底面之间的最大距离大于或等于第二通道5的最高高度。

在工业生产中,经冷冻分离装置处理得到的冷氨其压力一般为14MPa,且其内部常会溶解有部分氢气和氮气,当将该冷氨输送到液氨 受槽内部时,氢气和氮气减压后会从液氨中溢出,而造成冷氨区压力过高,导致冷氨区的冷氨大量窜流到热氨区,热氨区的液位迅速升高,进而导致冷氨区的液氨与热氨区的液氨混合过多,从而使得冷氨区的液氨温度过高,对后续的球罐和冷冻系统等设备均不利。本实施例所设置的第二挡板3在受槽罐体1的顶部形成第一通道4,从而使得从冷氨区溢出的气体能经由第一通道4进入热氨区,进而保持冷氨区和热氨区之间的压力平衡,利于液氨受槽的正常使用。

同时,为了进一步避免冷氨区和热氨区之间的液位差,本实施例在第二挡板3的底部还设置有第二通道5,从而能快速地调节冷氨区和热氨区的液位。又设置不低于第二通道5最高高度的第一挡板2,避免了热氨区的液氨与冷氨区的液氨过渡混合,对冷氨区液氨和热氨去液氨的流动均能起到较好的阻滞作用。

具体地,本实施例中第二通道5的最高高度为受槽罐体1高度的5~40%。

在一般工业生产中,基于安全和工艺易控制的考虑,控制受槽罐体1内的液位为受槽罐体1内部高度的50%左右。因此,本实施例中所设置的第二通道5的高度应低于受槽罐体1内的液位高度,从而避免冷氨区和热氨区的液氨物料直接流通。另外,为了防止第二挡板3磨损受槽罐体1的底部内壁从而带来安全隐患,第二通道5的最高高度需高于受槽罐体1内部高度的5%。

具体地,本实施例中第一通道4的最高高度为受槽罐体1最高高度的20~30%。

同样是基于工业生产中受槽罐体1内液位一般为受槽罐体1内部高度的50%左右,因此需使得用于气体相通的第一通道4的高度高于液位,从而能更方便气体的流动。第一通道4高度的设置也能防止第二挡板3磨损受槽罐体1的内壁,进而提升本实施例液氨受槽使用过程中的安全性。

为了配合第二通道5的高度,本实施例中第一挡板2的最高高度为受槽罐体1高度的10~40%,既避免了对冷氨区液氨流动的过度阻滞作 用,又能防止冷氨区的液氨直接经由第二通道5进入热氨区,从而优化本实施例的使用效果。

需要说明的是,本实施例中的冷氨区设置有冷氨进料口6和冷氨出料口7,该冷氨进料口6与氨分离器相连,该冷氨出料口7与氨冷器和球罐相连;热氨区设置有热氨进料口8和热氨出料口9,该热氨进料口8和氨压缩机相连,该热氨出料口9和尿素制备设备和硝酸盐制备设备相连。

氨分离器输出的冷氨经由液氨受槽输送给氨冷器供其使用,多余的冷氨则输送到球罐进行储存。氨压缩机输出的热氨经由液氨受槽输送到下游尿素制备设备或硝酸盐制备设备中供其使用。上述设置方式能达到对氨高效的利用,当然,对冷氨和对热氨的利用并不局限于上述方式,还可采用其他下游用户装置。

另外,本实施例中的受槽罐体1中还设置有第一折板10和第二折板11,该第一折板10和第二折板11均设置在冷氨进料口6和热氨进料口8之间并与液氨受槽的顶部内壁固定连接,第一折板10和冷氨进料口6相邻并朝向冷氨区弯折,第二折板11与热氨进料口8相邻并朝向热氨区弯折。

具体地,该第一折板10和第二折板11结构相同,均由直板弯折呈钝角形状,该第一折板10的钝角朝向冷氨区,从而使得由冷氨进料口6输入的液氨沿第一折板10流入受槽罐体1中,而不会直接进入热氨区,由热氨进料口8输入的液氨沿第二折板11流入受槽罐体1中,而不会直接进入冷氨区。

第一折板10和第二折板11的设置避免了冷氨和热氨在输送到液氨受槽中出现冷氨直接进入热氨区和热氨直接进入冷氨区的情况,保证了冷氨区液氨的温度,更利于对工艺过程的控制。

在具体实施例中,经由氨分离器进料的冷氨温度为-10℃左右,经由氨压缩机进料的热氨温度为36℃左右,第二通道5的高度设置为受槽罐体1高度的5~40%,第一通道4的高度设置与受槽罐体1高度的20~30%,第一挡板2的高度设置为受槽罐体1高度的10~40%时,受槽罐体1内 液氨的液位保持为受槽罐体1高度的50%左右,经由实验验证,从冷氨区输送到球罐的液氨温度一般能达到8℃左右,能满足球罐储存液氨的工艺要求。

本实施例通过将热氨和冷氨分开贮存运输,既能保证原有的液氨受槽正常工作,也能防止冷氨和热氨过渡混合,使得冷氨区的液氨温度满足工艺要求,从而能降低氨压缩机的负荷,节约能耗,同时还降低了送球罐液氨的温度,进而降低了液氨球罐的压力,节省了生产线的投资成本。本实施例简化了液氨的输送方式,能轻易满足后续各种用氨方式的要求。

为了减少本实施例中的液氨受槽在输送过程中的损耗量,在液氨受槽的顶部还设置有洗氨系统12,该洗氨系统12通过冷凝塔13与受槽罐体1的顶部相连。

洗氨系统12是水洗氨法回收氨的主要设备之一,即根据氨的溶解性,采用沿混合气体出来的逆向输入水,使得水吸收混合气体中的氨气,最后再将氨气从水溶液中进行释放,从而得到纯化后的氨气。

受槽罐体1中溢出的气体首先经过冷凝塔13,在冷凝塔13中冷凝形成液相的物料在重力的作用下重新流入液氨受槽中,由于氨气以及各杂质气体中,氨气较易冷凝,故经由冷凝塔13回流的液氨纯度高,而经过冷凝塔13的不凝性气体则输送到洗氨系统12中,经由洗氨系统12进行回收。

本实施例通过冷凝塔13和洗氨系统12的设计,充分利用氨的物理特性,从而达到了采用液氨受槽输送氨过程中氨的零损失效果,具有非常高的经济性、实用性和环保性。

应该注意的是,上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。

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