專(zhuān)利名稱(chēng):在加熱器中帶有限定的入口及出口溫度的化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào)溫所用的方法及用于執(zhí)行該 ...的制作方法
在加熱器中帶有限定的入口及出口溫度的化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào)溫所用 的方法及用于執(zhí)行該方法的裝置
本發(fā)明涉及在加熱器中帶有限定的(defininierten)入口溫度和出口 溫度的化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào)溫(gleitendenTemperieren)所用的方法,該物 質(zhì)以保持在確定的(bestimmten)經(jīng)限定的壓力范圍內(nèi)的方式被引導(dǎo)穿 過(guò)加熱器,本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行該方法的裝置。
在工業(yè)過(guò)程中基于以電的方式運(yùn)行的加熱器對(duì)不同成分的化學(xué) 物質(zhì)(chemische Substanzen)進(jìn)行力口溫(erwaermen)是已知的。化學(xué)物質(zhì) (在這種情況下也可以為水)的這種類(lèi)型的調(diào)溫僅當(dāng)化學(xué)物質(zhì)的量不大 時(shí)才可執(zhí)行。通過(guò)這種方法來(lái)進(jìn)行加溫成本非常昂貴且從經(jīng)濟(jì)角度而 言完全不適合。在大量物質(zhì)的情形下,有必要在采用燃燒式的加熱器 中進(jìn)行加溫,就如在水的汽化或過(guò)熱中普遍應(yīng)用的那樣。后一種方法 的不利之處在于啟動(dòng)過(guò)程(Anfahrprozess)必須利用高能量消耗進(jìn)行相 對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間。在啟動(dòng)過(guò)程(Anfahrprozess)中,為了達(dá)到最終階段, 大量的能量無(wú)經(jīng)濟(jì)效果地被供應(yīng)給加熱器或整個(gè)設(shè)備且未經(jīng)使用地 被散發(fā)到周?chē)h(huán)境中。
本發(fā)明的目的在于,提供一種用于化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào)溫的方法, 該化學(xué)物質(zhì)通過(guò)加熱器而保持在確定的進(jìn)入和排出溫度及確定的壓 力水平上,本發(fā)明的目的還在于提供用于執(zhí)行該方法的裝置,利用該 裝置可確保尤其在裝置的啟動(dòng)過(guò)程中獲得經(jīng)濟(jì)上有利的、安全且對(duì)環(huán) 境無(wú)害的運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明,該目的借助于在加熱器中的在限定的輸入溫度和輸 出溫度下的化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào)溫所用的方法來(lái)實(shí)現(xiàn),該化學(xué)物質(zhì)保持在確定的經(jīng)限定的壓力范圍內(nèi)被引導(dǎo)穿過(guò)加熱器,并且,使平穩(wěn)調(diào)溫
在啟動(dòng)過(guò)程中在接在加熱器的輸入管道與排出管道(Zu- und Ableitung) 之間的啟動(dòng)組件(Anfahranordnung)中開(kāi)始,在該啟動(dòng)組件中,在輸入 管道和排出管道截?cái)?sperren)的情形下,通過(guò)加熱器和該組件的多次 的通流(Durchstroemen)進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)的流暢的調(diào)溫,直到達(dá)到限定的 溫度和預(yù)定的(vorbestimmte)壓力,在形成限定的壓力和溫度條件的情 形下,啟動(dòng)過(guò)程停止,并且,通過(guò)截?cái)鄦?dòng)組件而進(jìn)行經(jīng)由加熱器從 輸入管道至排出管道的直接的穿流(Durchlauf)。在本發(fā)明的 一種實(shí)施 例中,啟動(dòng)組件作為加熱器前的輸入管道及加熱器后的排出管道之間 的橋接部(Ueberbrueckung)而布置到該裝置中且裝備有功能單元(例如 平衡容器(Ausgleichbehaelter)、水冷卻器或空氣冷卻器和循環(huán)泵 (Umwaelzpumpe))。在本發(fā)明的一種有利的實(shí)施例中,在限定的入口 和出口溫度下的化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào)溫所用的裝置具有加熱器,在該加 熱器中,裝置中的介質(zhì)被帶入超臨界的(ueberkritischen)溫度范圍中, 直到在用于隨后的工作步驟的限定的溫度級(jí)(Temperaturstufe)下從加 熱器中排出,并且,介質(zhì)經(jīng)由加熱器借助于啟動(dòng)組件在升高的溫度和 充填量(Fuellmenge)下被置于盤(pán)旋式的(kreisenden)封閉的啟動(dòng)過(guò)程中, 該升高的溫度和充填量在維持預(yù)定壓力的情形下被設(shè)定并被保持(直 到離開(kāi)加熱器)。關(guān)于本發(fā)明的有利的實(shí)施例的概述通過(guò)平穩(wěn)調(diào)溫的特 征而給出,該平穩(wěn)調(diào)溫利用以下方法步驟而被實(shí)施 -填充加熱器
-在啟動(dòng)組件的平衡容器中建立氣墊(Gaspolster)以用于獲得所
需的過(guò)牙呈壓力(Prozessdruck) -關(guān)閉裝置的輸入管道和排出管道中的閥(Ventil) -在接通裝置的啟動(dòng)組件(在穩(wěn)定的環(huán)流過(guò)程(Kreislaufj)rozess)
中)并開(kāi)始通過(guò)加熱器的熱量輸入(Waermeeintrag)的情形下進(jìn)
行循環(huán)以用于化學(xué)物質(zhì)的處理(Behandeln), -在啟動(dòng)過(guò)程及其所屬的根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)組件關(guān)斷
10(Ausschaltung)的情形下將化學(xué)物質(zhì)饋送至后面的加工區(qū)域 (Bearbeitungsbereiche)中 -借助于出自裝置的化學(xué)品儲(chǔ)罐經(jīng)過(guò)加熱器而進(jìn)入后面的工作
區(qū)域中的化學(xué)物質(zhì)的供應(yīng)而保持裝置的持續(xù)運(yùn)行 如果加熱器和啟動(dòng)組件均填充有氣體、該氣體由于所填入的化學(xué) 物質(zhì)而到達(dá)啟動(dòng)組件的膨脹罐(Ausdehnungsgefaess)并將其置于壓力 下直至加熱器和裝置完全地被填充,則,本發(fā)明可被有利地;故設(shè)計(jì)并 被改進(jìn)。在另一個(gè)實(shí)施例中,通過(guò)化學(xué)物質(zhì)在裝置中的多次的循環(huán)、 通過(guò)加熱器(在保持為裝置所需的液位的情形下),建立準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) (Betriebsbereitschaft),并且,布置在化學(xué)品儲(chǔ)罐后的裝置的供給泵停 止運(yùn)轉(zhuǎn),其中,在本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案中,通過(guò)利用惰性氣
體產(chǎn)生壓力墊而將裝置中的化學(xué)物質(zhì)引導(dǎo)、設(shè)定并保持到臨界壓力的 范圍中。如果在維持化學(xué)物質(zhì)經(jīng)由分配給裝置并且被接通的啟動(dòng)組件 的循環(huán)式流動(dòng)的情形下啟動(dòng)加熱器的燃燒器,化學(xué)物質(zhì)溫度被改變并 借助于冷卻器與化學(xué)物質(zhì)之間持續(xù)的熱交換而被調(diào)整,直至達(dá)到冷卻 器與總加熱器功率之間的溫度平衡狀態(tài)(Temperaturgleichgewicht),并 且,通過(guò)平衡容器,化學(xué)物質(zhì)的增大的體積被容納,待限定的壓力通 過(guò)氣墊的調(diào)整而被建立,并且,裝置的運(yùn)行狀態(tài)被保持,則,根據(jù)本 發(fā)明的方法是進(jìn)一步地有利的。根據(jù)本發(fā)明的方案的另一個(gè)有利的實(shí) 施例中,當(dāng)在加熱器中達(dá)到所需的溫度和壓力時(shí),被加熱的化學(xué)物質(zhì) 通過(guò)溫度變化較小的(geringer temperierter)化學(xué)物質(zhì)的有針對(duì)性的充 入而被擠出并在過(guò)渡區(qū)(Uebergang)處被從加熱器中引出,其中,排出 溫度通過(guò)至該化學(xué)物質(zhì)的噴射冷卻而被進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié),并且,其過(guò)高 的溫度(Temperaturueberstand)被引回到正常領(lǐng)域(Regime)中,并且,化 學(xué)物質(zhì)的連續(xù)的輸送流被調(diào)整以用于一致的(gleichfoermigen)穿流,其 中,啟動(dòng)組件被關(guān)斷。本發(fā)明可如此凈皮改進(jìn),即,在全負(fù)荷運(yùn)行中, 化學(xué)物質(zhì)的排出量按限定的比例相對(duì)于所需的運(yùn)行壓力而偏移 (versetzt),并且,裝置的溫度和壓力通過(guò)熱量輸入的調(diào)節(jié)而被保持恒定并被引導(dǎo)直至全負(fù)荷,其中,溫度波動(dòng)通過(guò)溫度變化較小的化學(xué)物 質(zhì)的供應(yīng)而被加以補(bǔ)償。本發(fā)明由此得到這樣一種設(shè)計(jì)方案,即,化
學(xué)物質(zhì)進(jìn)入整個(gè)裝置的進(jìn)入溫度設(shè)置為1(TC至3(TC,優(yōu)選20。C,并 且,在本發(fā)明另一實(shí)施例中,化學(xué)物質(zhì)的排出溫度設(shè)置為達(dá)610°C, 優(yōu)選為55(TC至60(TC。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,同樣還考慮利用 超臨界參數(shù)來(lái)設(shè)定裝置的壓力。如果裝置的運(yùn)行壓力被設(shè)定到例如35 bar至40bar的超臨界壓力上,則本發(fā)明是有利的。在本發(fā)明的一個(gè)有 利的實(shí)施例中,通過(guò)^t入惰性氣體而在啟動(dòng)組件的膨月長(zhǎng)罐中形成氣墊 以用于裝置的啟動(dòng)組件中的限定的壓力的設(shè)定。根據(jù)本發(fā)明的解決方 案由此有利地實(shí)現(xiàn),即,整個(gè)裝置的啟動(dòng)過(guò)程通過(guò)橋接管道(該橋接管 道實(shí)施成啟動(dòng)組件,位于所布置的啟動(dòng)組件的引入管道與引出管道之 間)而在穿過(guò)加熱器的周期性地反復(fù)的環(huán)流(Kreislauf)中被實(shí)現(xiàn),當(dāng)達(dá) 到裝置的限定的溫度及運(yùn)行壓力時(shí),該啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束。根據(jù)本發(fā)明的 解決方案的一種有意義的設(shè)計(jì)在于,啟動(dòng)組件作為加熱器前的輸入管 道與加熱器后的排出管道之間的橋接部而布置到裝置中并配備有諸 如平衡容器、冷卻器和循環(huán)泵等的功能單元。閱讀本文的本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到,當(dāng)利用不同的介質(zhì)(例如,可選地,水或空氣)來(lái) 運(yùn)行冷卻器時(shí),同樣可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的方案的另一個(gè)實(shí)施例在于,使平穩(wěn)調(diào)溫在接于加熱
啟動(dòng)組件中,通過(guò)加熱器和該組件的多次的通流,化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào) 溫在輸入管道和排出管道被截?cái)嗟那樾蜗逻M(jìn)行,并且,該化學(xué)物質(zhì)在 啟動(dòng)過(guò)程的流動(dòng)方向上從加熱器中出來(lái)、被供應(yīng)給冷卻器,在冷卻器 中冷卻并由此在經(jīng)調(diào)溫的狀態(tài)下流經(jīng)截?cái)嚅y門(mén)(Absperrarmatur),流入 膨脹罐(物質(zhì)為了實(shí)現(xiàn)體積和壓力平衡而被引入該膨脹罐中),在與至 主管道的連接的共同作用下,在啟動(dòng)組件中的加熱器之后的主管道與 膨脹罐之間建立該化學(xué)物質(zhì)的體積平衡狀態(tài)(Volumengleichstand),并 且同時(shí),化學(xué)物質(zhì)在啟動(dòng)過(guò)程中流入在加熱器之前的供給主管道中。根據(jù)本發(fā)明的方案的一種有意義的實(shí)施例在于,化學(xué)物質(zhì)在經(jīng)冷卻的 狀態(tài)下流入截?cái)嚅y門(mén),并在循環(huán)泵的作用下而運(yùn)動(dòng),并保持在朝向加 熱器的主管道之間且背對(duì)膨脹罐地流動(dòng),其中,來(lái)自加熱器的經(jīng)調(diào)溫 的化學(xué)物質(zhì)直接被供應(yīng)給冷卻器且在冷卻的狀態(tài)下被供應(yīng)給膨脹罐 以建立體積和壓力平衡并且再次被供應(yīng)給啟動(dòng)過(guò)程的環(huán)流。在根據(jù)本
發(fā)明的方案的一種有利的實(shí)施例中,待調(diào)溫的原料流(Stoffstrom)由帶 有可汽化特性的化學(xué)物質(zhì)形成。
在本發(fā)明的另 一實(shí)施形式中,待調(diào)溫的原料流由帶有可汽化特性 的化學(xué)物質(zhì)及由其組成的物質(zhì)混合物所構(gòu)成。
在本發(fā)明的一種有利的實(shí)施例中,才艮據(jù)本發(fā)明的方法適用于可汽 化的化學(xué)物質(zhì)或它們的適當(dāng)?shù)幕旌衔?包括保護(hù)混合物),尤其是用于 化學(xué)過(guò)程的原始材料(Edukte)。可列舉出的一些實(shí)例包括氫氣、氧 氣、臭氧、氮?dú)?、卣素、稀有氣體、 一氧化碳、二氧化碳、卣化氫(例 如HC1)、水、氨、合成氣、天然氣、碳?xì)寤衔?例如C1-C16烷,如 曱烷、丙烷、丁烷、異辛烷,特別是來(lái)自石油加工的烴餾分)、鹵代烴 (例如曱基氯、二氯曱烷、氯乙烯、四氯化碳)、烯烴(例如乙烯、丙烯、 丁烯)、炔烴(例如乙炔)、芳香族化合物、醇(例如曱醇、乙醇、n-丙醇 和i-丙醇、n-丁醇,i-丁醇和t-丁醇、多元醇)、醛、酮、羧酸、酰胺、 氨基酸、胺類(lèi)(Amine),醚(例如二曱醚乙醚、二乙醚(Diethylether)、曱 基.叔丁基醚、乙基 叔丁基醚)、酯、硫化合物(例如硫化氫、有機(jī) 硫化合物)、有機(jī)磷化合物、有機(jī)金屬化合物、鍺烷、硅烷、尤其是有 機(jī)硅或氯硅烷以及還有硅氧烷(例如但不限于六曱基二硅氧烷、四曱基 硅烷、三曱基氯硅烷、二曱基二氯硅烷、曱基三氯硅烷,氯曱基二甲 基氯硅烷、氯曱基三氯硅烷、2-氯乙基三氯硅烷、3-氯丙基三氯硅烷、 3-氯-2曱基丙基三氯硅烷、聚氯硅烷、聚硅烷、曱硅烷、 一氯曱硅烷、 二氯曱硅烷、三氯曱硅烷、四氯甲硅烷)-僅列舉一些例子-或兩個(gè)或多 個(gè)上述物質(zhì)的混合物。
根據(jù)本發(fā)明的方案還通過(guò)借助于加熱器的帶有限定的進(jìn)入溫度
13和排出溫度的化學(xué)物質(zhì)的調(diào)溫所用的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn),該裝置與化學(xué)品4諸 罐通過(guò)第一管道(用于物質(zhì)的供應(yīng))并通過(guò)第二主管道(用于將物質(zhì)排 出到后續(xù)過(guò)程中)而被連接,并以從第二管道向第一主管道的方式設(shè)置 有用于裝置的啟動(dòng)的啟動(dòng)組件,該啟動(dòng)組件在第二主管道的閥門(mén)
下、通過(guò)從加熱器穿過(guò)的環(huán)流的化學(xué)物質(zhì)而進(jìn)行該平穩(wěn)調(diào)溫,該打開(kāi) 的閥門(mén)之后布置有冷卻器,冷卻器之后跟有截?cái)嚅y門(mén),該截?cái)嚅y門(mén)將 化學(xué)物質(zhì)引向泵,泵將化學(xué)物質(zhì)供應(yīng)給閥門(mén),通過(guò)閥門(mén)(當(dāng)在打開(kāi)位置 時(shí))化學(xué)物質(zhì)到達(dá)第一管道的部分,在此流向加熱器(在該加熱器中, 化學(xué)物質(zhì)經(jīng)受升高的溫度),反復(fù)地環(huán)流狀地流入主管道,并且,在形 成限定的排出溫度及限定的壓力時(shí),在主過(guò)程的管道的閥門(mén)打開(kāi)且啟 動(dòng)組件的閥門(mén)關(guān)閉時(shí),在啟動(dòng)組件關(guān)斷的情形下,化學(xué)物質(zhì)經(jīng)過(guò)第二 主管道而被引導(dǎo)向過(guò)渡區(qū)。
本發(fā)明如下地被改進(jìn),即,在啟動(dòng)過(guò)程中流暢的調(diào)溫所用的啟動(dòng) 組件被接通并在第二主管道的區(qū)域中具有入口閥門(mén)
(Eingangsarmatur),該入口閥門(mén)與膨脹罐相連接,與冷卻器處在有效 連接(Wirkverbindimg)中的該膨脹罐將化學(xué)物質(zhì)引向循環(huán)泵中,該循環(huán) 泵將化學(xué)物質(zhì)(經(jīng)由閥門(mén))引導(dǎo)入與加熱器相連接的第一主管道的導(dǎo)管 (Rohrleitung)的部分中,并且,循環(huán)在組件中繼續(xù)進(jìn)行,直至達(dá)到裝置 的限定的運(yùn)行參數(shù)。
在本發(fā)明的一個(gè)特殊的實(shí)施例中,流入啟動(dòng)組件中的化學(xué)物質(zhì)經(jīng) 由打開(kāi)的閥門(mén)流入填充有惰性氣體的膨脹罐中(在該膨脹罐中,化學(xué)物
且然后到達(dá)空氣冷卻器,該空氣冷卻器一直保持運(yùn)轉(zhuǎn),直至在逐漸地 'J 、的(gestuft geringen)熱量輸入下在裝置中進(jìn)入穩(wěn)定和平衡狀態(tài) (Beharrungs- und Gleichgewichtszustand),其中,循環(huán)泵將化學(xué)物質(zhì)經(jīng) 由打開(kāi)的閥門(mén)饋入通往加熱器的輸入管道中。在本發(fā)明的 一種優(yōu)選實(shí) 施例中,在用于裝置的啟動(dòng)的啟動(dòng)組件中,平穩(wěn)的調(diào)溫通過(guò)物質(zhì)流的穿過(guò)加熱器的盤(pán)旋的循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該啟動(dòng)過(guò)程在引入管道和引出管道 的閥門(mén)關(guān)閉的情形下進(jìn)行。在此,化學(xué)物質(zhì)從加熱器出來(lái)、經(jīng)過(guò)引入 管道直接地流入到直接布置在加熱器之后的冷卻器中。物質(zhì)流經(jīng)由截 斷閥門(mén)而到達(dá)泵,該泵將物質(zhì)流引導(dǎo)向第 一主管道的另 一個(gè)管道段并
允許其經(jīng)過(guò)上升的(aufsteigenden)管道部分流入膨脹罐中,該膨脹罐建 立啟動(dòng)組件的壓力和體積平衡。在膨脹罐與主管道部分(通過(guò)該主管道 部分,該流被引出)之間設(shè)置有另一管道,該管道在膨脹罐與主管道的 引出部分之間建立壓力平衡。布置在膨脹罐與主管道部分之間的管道 建立了與主管道的可截?cái)嗟倪B接。設(shè)置有帶有閥門(mén)的另一管道,以便 能將惰性氣體引導(dǎo)入膨月長(zhǎng)罐中。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,在啟動(dòng) 過(guò)程的環(huán)流中,來(lái)自加熱器的化學(xué)物質(zhì)到達(dá)冷卻器及布置在之后的閥 門(mén)并經(jīng)由另 一管道通過(guò)循環(huán)泵到達(dá)主管道的引入部分。
根據(jù)本發(fā)明的方案在方法方面具有以下有利之處,即,該化學(xué)物 質(zhì)使得用于啟動(dòng)組件的設(shè)備方面的(apperativen)費(fèi)用被降低并使其功 能可靠性提高,因?yàn)槠洮F(xiàn)在在冷卻的狀態(tài)下經(jīng)由循環(huán)泵而被供應(yīng)給平 衡容器并由此確保了其功能可靠性。本發(fā)明的另一實(shí)施例中,加熱器 由密封;也封閉的(hermetisch geschlossenen)耐壓的主體所形成,燃火免器 的火焰突入到該主體的爐腔(Feuerraum)中,該爐腔的壁設(shè)有軸向地和 徑向地指向的多級(jí)地布置的加熱管(Erhitzerrohren),該加熱管以^波此 連接的方式被化學(xué)物質(zhì)所流過(guò)并利用多次變換其方向的廢氣流 (Rauchgasstrom)而4皮加熱,其中,在徑向上布置在外加熱管中達(dá)到相 應(yīng)的最高的溫度級(jí)。
如果通過(guò)使用來(lái)自上游工藝的廢熱(Abhitze)來(lái)加熱以便設(shè)定加熱 器中的限定的溫度,則可以有利地改進(jìn)本發(fā)明。通過(guò)將啟動(dòng)組件布置 到整個(gè)裝置中,才艮據(jù)本發(fā)明的方案在不同結(jié)構(gòu)尺寸的化學(xué)物質(zhì)的調(diào)溫 所用的裝置中確保了裝置的極其經(jīng)濟(jì)的啟動(dòng)。啟動(dòng)組件確保了裝置的 調(diào)溫所用的啟動(dòng)過(guò)程在裝置的全部單元(包括啟動(dòng)組件)被填充之后通 過(guò)化學(xué)物質(zhì)的經(jīng)過(guò)啟動(dòng)組件和加熱器的環(huán)狀的循環(huán)而平穩(wěn)地進(jìn)行,直至達(dá)到針對(duì)該領(lǐng)域而限定的溫度?;瘜W(xué)物質(zhì)的環(huán)狀的循環(huán)在主管道的引入管道和引出管道被截?cái)鄷r(shí)進(jìn)行。在這種類(lèi)型的裝置中的直至到達(dá)
工藝所需的溫度的、迄今為止所需的有缺陷的階梯式的(stufenfoermig)溫度升高可被取消。通過(guò)化學(xué)物質(zhì)的穿過(guò)加熱器和啟動(dòng)組件的循環(huán)不僅使得平滑調(diào)溫能夠進(jìn)行,而且同時(shí)使得直至達(dá)到超臨界壓力的任何所需的壓力級(jí)都可在啟動(dòng)過(guò)程中被設(shè)定。
借助于實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。
在所屬的附圖中圖l在示意圖中顯示了帶有所包括的啟動(dòng)組件的裝置;圖2在詳細(xì)視圖中顯示了出自
圖1的組件;圖3顯示了啟動(dòng)組件的另一實(shí)施例;圖4顯示了根據(jù)圖3的啟動(dòng)組件的變化的實(shí)施例;圖5在示意圖中顯示了出自圖1的加熱器,在側(cè)視圖中部分地被放大。
將參考圖1 , 2和5解釋^f艮據(jù)實(shí)施例的方法的步驟。步驟1:填充加熱器4;首先,整個(gè)加熱器、包括全部的引入管道和引出管道、包括啟動(dòng)組件利用惰性氣體而被填充并被強(qiáng)力地吹掃。至平衡容器8的通氣閥以配量的方式(dosiert)打開(kāi)而抽氣閥6為此保持關(guān)閉。然后,化學(xué)物質(zhì)被泵入到加熱器4及冷卻器9中,其中,惰性氣體被排擠到平衡容器8中。加熱器4和冷卻器9被填充到平衡容器8中所需的液位且輸送泵(Foerderpumpe)2停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
步驟2:化學(xué)物質(zhì)的循環(huán);為了確保惰性氣體被從所有的導(dǎo)管和子單元(包括裝置0的加熱器4和冷卻器9)中被排擠到平衡容器8中,循環(huán)泵10接通并通過(guò)泵送使化學(xué)物質(zhì)循環(huán)。然后,平衡容器8的通氣閥關(guān)閉,而掃氣過(guò)程利用關(guān)閉的閥繼續(xù)進(jìn)行。如果平衡容器中的液位在該方法過(guò)程中顯著下降,則所缺少的量必須借助于輸送泵2而被補(bǔ)充,直至到達(dá)所需的液位。步驟3:將惰性氣體墊施加到平衡容器中;當(dāng)全部化學(xué)物質(zhì)已被引入裝置0中時(shí),裝置中的壓力自動(dòng)地增加。然而,由此得到的壓力仍然遠(yuǎn)低于方法所需的臨界壓力。通過(guò)將處于壓力下的惰性氣體引入到膨脹罐中從而建立起壓力墊,壓力被調(diào)整至高于加熱器設(shè)備中的化學(xué)物質(zhì)的臨界壓力的所需的水平。
步驟4:開(kāi)始熱量輸入;循環(huán)泵10在起動(dòng)進(jìn)程(Startvorgang)中保持運(yùn)行。在加熱器4的爐腔9被吹掃之后,燃燒器5起動(dòng),或在使用廢熱的情形下,廢熱源被接通。該進(jìn)程在加熱器4的最小加熱功率下開(kāi)始。經(jīng)受小的溫度變化的(niedrigtemperierte)物質(zhì)在加熱器4中持續(xù)地且穩(wěn)定地被加溫,其中,包括閥門(mén)和冷卻器12在內(nèi)的整個(gè)輸入管道和排出管道的材料也持續(xù)地被加溫?;瘜W(xué)物質(zhì)的溫度通過(guò)冷卻介質(zhì)并不冷卻回到化學(xué)物質(zhì)的進(jìn)入溫度上,其中,其溫度(在加熱器4的進(jìn)入口處)升高。該進(jìn)程在被保持得較低的熱量輸入下一直進(jìn)行,直至在裝置中出現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)(Behammgszustand),其中,冷卻器9的冷卻功率對(duì)應(yīng)于加熱器4的所設(shè)定的功率?,F(xiàn)在可通過(guò)調(diào)整循環(huán)量而設(shè)定加熱器4的排出口處的所要求的溫度。在啟動(dòng)進(jìn)程進(jìn)行期間,被加熱的化學(xué)物質(zhì)膨脹而平衡容器8容納該增大的體積。平衡容器8中的壓力升高且其排出閥15打開(kāi)到這種程度,即,使得惰性氣墊的壓力降低且同時(shí)限定的運(yùn)行壓力得以維持。
步驟5:將已加熱的化學(xué)物質(zhì)饋送到反應(yīng)器(Reaktor)中;如果化學(xué)物質(zhì)的溫度和壓力在最小熱量輸入下恒定,則該方法已經(jīng)進(jìn)行到了如下程度,即,能夠?qū)⒁殉浞值乇徽{(diào)溫的化學(xué)物質(zhì)饋送到后續(xù)的工序14中,因?yàn)樵撗b置現(xiàn)在在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行,所以可在任何給定的時(shí)刻將已調(diào)溫的化學(xué)物質(zhì)引入到后續(xù)的工序14中。為了限制加熱器4的進(jìn)入口處的強(qiáng)烈的溫度變化,輸送泵2在循環(huán)泵10仍運(yùn)行期間首先饋送少量的經(jīng)受小的溫度變化的化學(xué)物質(zhì)。由此,加熱器4中的壓力由于該附加部分而升高而排出閥13自動(dòng)打開(kāi)以便保持運(yùn)行壓力。以補(bǔ)償性的方式,循環(huán)泵10緩慢地節(jié)流以調(diào)節(jié)排出溫度且供給泵2相應(yīng)于需要而輸送冷的化學(xué)物質(zhì),該冷的化學(xué)物質(zhì)以限定的排出溫度離
開(kāi)加熱器4。排出溫度在最小的熱量輸入下通過(guò)平行于加熱器4而安裝的噴射冷卻器12而在較小的級(jí)中以合適的方式被調(diào)節(jié)。在該方法流程(Verfahrenverlauf)中,待調(diào)溫的化學(xué)物質(zhì)的一部分量在加熱器4處分支并以較低的溫度水平利用壓力而重新被引入主管道17, 17,中。隨著來(lái)自化學(xué)品儲(chǔ)罐1的輸入的量不斷增加,循環(huán)泵10以越來(lái)越大的程度被節(jié)流且然后被關(guān)斷。現(xiàn)在,輸送泵2承擔(dān)至加熱器4的全部輸入,從而,通過(guò)加熱器4在最小的熱量輸入下提供了持續(xù)的原料流。
步驟6:裝置的正常運(yùn)行;在從啟動(dòng)運(yùn)行的最低功率至滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行的過(guò)渡中,裝置的調(diào)節(jié)發(fā)生改變。在加熱器設(shè)備4的排出口處所需的壓力級(jí)通過(guò)用于主過(guò)程的朝向隨后的過(guò)程14的截?cái)嚅y門(mén)13的排出閥的打開(kāi)及關(guān)閉而被保持。在循環(huán)泵10關(guān)斷之后,通過(guò)在第一級(jí)中的熱量輸入的調(diào)節(jié)而使溫度保持在所需的溫度上。隨著熱量輸入的上升及輸送泵2的相應(yīng)的輸送量的上升,加熱功率升高直至達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷。在利用熱量輸入調(diào)節(jié)的溫度波動(dòng)超出正常范圍時(shí),通過(guò)所安裝的噴射冷卻器12,也就是說(shuō),通過(guò)噴入帶有顯著低于排出溫度的溫度的化學(xué)物質(zhì)而進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。
步驟7:加熱器停轉(zhuǎn);通過(guò)輸送泵2的節(jié)流,熱輸入通過(guò)加熱器4排出口處的溫度傳感器而自動(dòng)向下調(diào)節(jié)。當(dāng)達(dá)到最小負(fù)荷時(shí),循環(huán)泵IO被置于運(yùn)行中,且溫度通過(guò)循環(huán)量的調(diào)節(jié)而被保持。當(dāng)?shù)陀谙薅ǖ膲毫r(shí),輸送泵2被關(guān)斷且用于主過(guò)程的截?cái)嚅y門(mén)13自動(dòng)關(guān)閉。在短時(shí)中斷情形下,溫度可通過(guò)在最低功率下加熱器4中的循環(huán)量的調(diào)節(jié)而被保持。在過(guò)渡區(qū)14處的后續(xù)過(guò)程較長(zhǎng)時(shí)間地關(guān)斷的情形下,加熱器4同樣必須完全停轉(zhuǎn)。由此,熱量輸入被停止。循環(huán)泵10繼續(xù)運(yùn)行,直至冷卻器9將化學(xué)物質(zhì)冷卻到停車(chē)溫度(Stillstandstemperatur)。
為了執(zhí)行該方法,裝置O具有以下結(jié)構(gòu)。裝置O具有化學(xué)品儲(chǔ)罐1,在該化學(xué)品儲(chǔ)罐1中包含有化學(xué)物質(zhì),并且該化學(xué)品儲(chǔ)罐1具有如此的足夠大的尺寸,即,使得可實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的可靠的供料。與化 學(xué)品儲(chǔ)罐1連接的輸送泵2用于將壓力提高到過(guò)程壓力以及將化學(xué)物
質(zhì)輸送到加熱器4中。在該過(guò)程中,化學(xué)物質(zhì)必須流經(jīng)用于主過(guò)程及 用于啟動(dòng)環(huán)流(Anfahrkreislauf)的截?cái)嚅y門(mén)3,當(dāng)組件18用于啟動(dòng)過(guò)程 時(shí),該截?cái)嚅y門(mén)3還負(fù)責(zé)裝置0的完全的關(guān)斷。設(shè)備的構(gòu)造主要依賴(lài) 于設(shè)備尺寸,其中,可使用帶有纏繞的橫向通流的或縱向通流的加熱 表面的水平鍋爐(Kessel)和垂直鍋爐。在燃燒器4中,化學(xué)物質(zhì)可借助 于不同的燃燒器系統(tǒng)而被加熱,其中,火焰輻射和/或廢氣對(duì)流尤其重 要。燃燒器5在該方法的領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)配有較寬的調(diào)節(jié)范圍。閱讀本文的 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到,作為對(duì)燃燒器的布置的備選,同樣可 通過(guò)廢熱過(guò)程而提供熱量,也就是說(shuō),同樣可配有對(duì)流式的熱傳遞。 如圖3所示,在化學(xué)物質(zhì)流過(guò)加熱管20期間,燃燒器的廢氣流繞著 加熱管20流動(dòng)。當(dāng)化學(xué)物質(zhì)在經(jīng)調(diào)溫的狀態(tài)下離開(kāi)加熱器4時(shí),其 被截?cái)嚅y門(mén)6所阻止而無(wú)法達(dá)到隨后的過(guò)程14中。在啟動(dòng)過(guò)程期間, ;故預(yù)熱的物質(zhì)經(jīng)由截?cái)嚅y門(mén)7流向啟動(dòng)組件18。閥門(mén)7《叉在啟動(dòng)過(guò)程 期間打開(kāi)而在正常運(yùn)行期間關(guān)閉。膨脹容器8僅用于加熱器設(shè)備的啟 動(dòng)且在方法開(kāi)始時(shí)被完全地填充以惰性氣體,在將化學(xué)物質(zhì)充入裝置 中時(shí)該惰性氣體被擠壓到一起且其壓力升高。如以上詳細(xì)地所述,現(xiàn) 在所存在的壓力仍遠(yuǎn)低于必需的臨界壓力。通過(guò)氣體的附加的供應(yīng)可 在裝置中形成高于臨界壓力的所需的壓力。在啟動(dòng)進(jìn)程中,化學(xué)物質(zhì) 膨脹,其中,平衡容器8容納化學(xué)物質(zhì)的增大的體積。膨脹罐8中的 惰性氣墊的壓力升高而所安裝的排出閥15適當(dāng)?shù)卮蜷_(kāi)以便調(diào)節(jié)壓力。 隨后的用于化學(xué)物質(zhì)的冷卻器9用于降低物質(zhì)的溫度,該溫度適應(yīng)于 隨后的循環(huán)泵10的功能?;瘜W(xué)物質(zhì)的冷卻可借助于不同的載熱介質(zhì) (例如空氣或水)來(lái)實(shí)現(xiàn)。安裝在組件中的用于啟動(dòng)過(guò)程18的循環(huán)泵10 必須絕對(duì)無(wú)流滴地(tropffrei)且密封地封閉地工作。為避免損失 (Havarieschaeden),設(shè)置有相應(yīng)的截?cái)嚅y門(mén)11。當(dāng)達(dá)到所需的溫度時(shí), 主環(huán)流中的截?cái)嚅y門(mén)3, 6關(guān)閉或以配量的方式打開(kāi)。由此,用于啟動(dòng)過(guò)程的組件與正常運(yùn)行相隔離。在主管道17, 17,上在截?cái)鄬T(mén)6 之后跟有噴射冷卻器12,在由于負(fù)荷波動(dòng)所引起的主質(zhì)量流 (Hauptmassestrom)中的溫度偏離的情形下,該噴射冷卻器12通過(guò)噴入 同種的化學(xué)物質(zhì)而將現(xiàn)存的物質(zhì)冷卻到所需的排出溫度上。待噴入物 質(zhì)相應(yīng)于噴射閥門(mén)的熱耐力而被選擇。在噴射冷卻器12之后進(jìn)行可 自由選擇結(jié)構(gòu)型式的控制閥門(mén)和安全裝置的布置,以用于防止裝置中 的超壓下降(Ueberdruckabfall)。主管道17, 17'中的截?cái)嚅y門(mén)13起到 將加熱環(huán)流與過(guò)渡區(qū)14處的后續(xù)過(guò)程可靠地隔離開(kāi)的作用。圖3顯 示了啟動(dòng)組件18的變化的構(gòu)型(Figuration),在保持上述方法步驟的情 形下該構(gòu)型可根據(jù)本發(fā)明地被應(yīng)用,相應(yīng)于該構(gòu)型,化學(xué)物質(zhì)經(jīng)由引 入管道16; 16,的區(qū)段(Strang)16沿著箭頭28的方向流向加熱器4,在 該加熱器4中,化學(xué)物質(zhì)通過(guò)燃燒器5相應(yīng)地被調(diào)溫?;瘜W(xué)物質(zhì)離開(kāi) 加熱器4,經(jīng)過(guò)主管道17;17,的區(qū)^殳17(在閥門(mén)6關(guān)閉的情形下)流向 管道22且然后進(jìn)入冷卻器9。閱讀本文的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可以看 出,閥門(mén)6安裝在管道17,中,以便防止化學(xué)物質(zhì)的意外的回流。對(duì) 于啟動(dòng)組件的該變化的構(gòu)型的基本功能而言閥門(mén)6的安裝并不是必需 的且不會(huì)影響組件18的作用方式。經(jīng)由布置在管道22,上的閥門(mén)11, 物質(zhì)經(jīng)過(guò)管道27, 27,的管道區(qū)段27,在循環(huán)泵IO的作用下運(yùn)動(dòng),重 新流向主管道16, 16,的區(qū)l殳16,并>^人該處而(在啟動(dòng)過(guò)程的循環(huán)中) 重新到達(dá)加熱器4中以用于調(diào)溫。管道27, 27,的上升的部分27,與膨 脹罐8連接,該膨脹罐8可通過(guò)管道15而被加載以氮?dú)?,氮?dú)饪赏?過(guò)管道25到達(dá)管道部分17以4更被引出。通過(guò)將冷卻的化學(xué)物質(zhì)供應(yīng) 到膨脹罐8中, 一方面緩和了膨脹罐8的熱負(fù)荷,并且,進(jìn)一步地改 善了其功能特性并同樣有效地改善了體積和壓力平衡所必需的惰性 氣體的引入和引出。箭頭28顯示了化學(xué)物質(zhì)在啟動(dòng)組件18的環(huán)流中 的相應(yīng)的流動(dòng)方向。
圖4顯示了用于啟動(dòng)過(guò)程的組件的一種實(shí)施例。此處,循環(huán)泵IO 根據(jù)該實(shí)施例在管道區(qū)段22,上直接布置在閥門(mén)11之后且由此可將化學(xué)物質(zhì)在經(jīng)分流的(aufgeteilten)均勻的壓力下同時(shí)引導(dǎo)到管道部分27, 并引導(dǎo)到啟動(dòng)環(huán)流的引出管道部分27中,從該處,化學(xué)物質(zhì)可經(jīng)過(guò) 管道區(qū)段16,重新到達(dá)加熱器4中。參考標(biāo)號(hào)清單
0 裝置
1. 化學(xué)品儲(chǔ)罐
2. 輸送泵
3;6;13用于主過(guò)程的截?cái)嚅y門(mén)
4. 加熱器
5. 燃燒器
7;11;11'用于啟動(dòng)環(huán)流的截?cái)嚅y門(mén)
8. 膨脹罐
9. 冷卻器;f.化學(xué)品
10. 循環(huán)泵
12.帶有調(diào)節(jié)閥門(mén)的噴射冷卻器
14. 過(guò)渡區(qū)
15. 用于膨脹罐的閥門(mén)
16. 16,管道 17, 17,主管道
18. 用于啟動(dòng)過(guò)^f呈的組件
19. 爐腔
20. 熱管
21. 廢氣流流 22;22,;27;27'管道 23,26 閥門(mén)
24. 用于冷卻器的冷卻介質(zhì)
25. 管道
28.用于流向的方向箭頭
權(quán)利要求
1.一種在加熱器中的帶有限定的輸入溫度和輸出溫度的化學(xué)物質(zhì)的原料流的平穩(wěn)調(diào)溫所用的方法,該化學(xué)物質(zhì)保持在確定的經(jīng)限定的壓力范圍內(nèi)而被引導(dǎo)穿過(guò)所述加熱器,其特征在于,所述平穩(wěn)調(diào)溫在啟動(dòng)過(guò)程中在接在所述加熱器的輸入管道與排出管道之間的啟動(dòng)組件中開(kāi)始,在所述啟動(dòng)組件中在輸入管道和排出管道截?cái)嗟那樾蜗峦ㄟ^(guò)所述加熱器和所述組件的多次的通流而進(jìn)行所述化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào)溫,直到達(dá)到限定的溫度和預(yù)定的壓力,當(dāng)形成所述限定的壓力和溫度條件時(shí),所述啟動(dòng)過(guò)程停止,并且,通過(guò)截?cái)嗨鰡?dòng)組件而進(jìn)行穿過(guò)所述加熱器從所述輸入管道直至所述排出管道的直接的穿流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述啟動(dòng)組件作為所述加熱器之前的輸入管道與所述加熱器之后的排出管道之間的橋接部而布置到所述裝置中,并裝備有諸如平衡容器、空氣冷卻器和循環(huán)泵等的功能單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,設(shè)置有裝置以用于帶有限定的輸入溫度和輸出溫度的化學(xué)物質(zhì)流的平穩(wěn)調(diào)溫,該裝置具有加熱器且所述化學(xué)物質(zhì)在所述裝置中被帶入超臨界的壓力范圍中,直到從所述加熱器排出時(shí)被置入用于隨后的工作步驟的限定的溫度范圍中,并且,所述化學(xué)物質(zhì)通過(guò)借助于所述啟動(dòng)組件流經(jīng)所述加熱器而在升高的溫度和充填量下被置入到環(huán)流式的啟動(dòng)過(guò)程中,該升高的溫度和充填量在保持恒定的壓力的情形下被形成并被保持直到離開(kāi)所述加熱器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中至少一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述平穩(wěn)調(diào)溫利用以下方法步驟而被實(shí)施- 充填所述加熱器;-在所述啟動(dòng)組件的平衡容器中建立氣墊以獲得所需的過(guò)程壓力;-關(guān)閉所述輸入管道和排出管道中的閥;-進(jìn)行循環(huán)以用于所述化學(xué)物質(zhì)的處理,其中,所述啟動(dòng)組件在穩(wěn)定的過(guò)程中凈皮4妄通并開(kāi)始和繼續(xù)輸入熱量;-將所述化學(xué)物質(zhì)饋送到之后的加工區(qū)域中,其中,所述啟動(dòng)過(guò)程被關(guān)斷;-借助于所述原料流的從所述化學(xué)品儲(chǔ)罐經(jīng)過(guò)所述加熱器進(jìn)入之后的工作區(qū)域的供應(yīng)而保持連續(xù)的運(yùn)行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述加熱器及所述啟動(dòng)組件均填充有氣體,該氣體由于所填入的物質(zhì)流而到達(dá)膨脹罐并將該膨脹罐置于壓力下直到所述加熱器和所述裝置完全地被填充。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,借助于所述化學(xué)物質(zhì)在帶有所述加熱器的所述裝置中的多次的循環(huán),在保持為所述裝置所需的液位的情形下,建立準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),并且,布置在所述化學(xué)品儲(chǔ)罐之后的供給泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,通過(guò)利用惰性氣體產(chǎn)生壓力墊,所述化學(xué)物質(zhì)的壓力被設(shè)定到臨界壓力的范圍中并被保持。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1, 2和3中至少一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述待調(diào)溫的原料流由帶有可汽化特性的化學(xué)物質(zhì)所形成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1和3中至少一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述待調(diào)溫的原料流由帶有可汽化特性的化學(xué)物質(zhì)及由其組成的物質(zhì)混合物所構(gòu)成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,在維持該介質(zhì)的經(jīng)由分配給所述裝置的所述啟動(dòng)組件的盤(pán)旋式流動(dòng)的情形下,起動(dòng)所述加熱器的燃燒器,所述物質(zhì)流的溫度被改變且借助于冷卻器與所述化學(xué)物質(zhì)之間的持續(xù)的熱交換而被調(diào)整,直至獲得所述冷卻器與加熱器功率的溫度平衡狀態(tài),并且,通過(guò)所述平衡容器容納增大的體積,所述待限定的壓力通過(guò)所述氣墊的調(diào)節(jié)而被建立,并且,所述裝置的運(yùn)行狀態(tài)被設(shè)定。
11. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,當(dāng)在所述加熱器中達(dá)到所需的溫度和壓力時(shí),被加熱的化學(xué)物質(zhì)通過(guò)溫度變化較小的化學(xué)物質(zhì)的針對(duì)性的充入而被擠出并被從所述加熱器供應(yīng)給過(guò)渡區(qū),其中,所述化學(xué)物質(zhì)的排出溫度借助于至所述原料流的噴射冷卻而被進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié),并且,所述化學(xué)物質(zhì)的過(guò)高的溫度被引回到正常領(lǐng)域中,并且,所述物質(zhì)的連續(xù)的輸送流被調(diào)整以用于一致的穿流,其中,所述啟動(dòng)組件被關(guān)斷。
12. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,在全負(fù)荷運(yùn)行中,所述物質(zhì)的排出量以限定的比例相對(duì)所需的運(yùn)行壓力而偏移,并且,通過(guò)調(diào)節(jié)熱量輸入,所述裝置的溫度和壓力被保持恒定并被引導(dǎo)直至全負(fù)荷,其中,溫度波動(dòng)通過(guò)經(jīng)受小的溫度變化的化學(xué)物質(zhì)的供應(yīng)而被補(bǔ)償。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在加熱器中的帶有限定的輸入溫度和輸出溫度的化學(xué)物質(zhì)的原料流的平穩(wěn)調(diào)溫所用的方法,該化學(xué)物質(zhì)保持在確定的壓力范圍內(nèi)而被引導(dǎo)穿過(guò)所述加熱器,其特征在于,所述平穩(wěn)調(diào)溫在啟動(dòng)過(guò)程中在接在所述加熱器的輸入管道與排出管道之間的啟動(dòng)組件中開(kāi)始,在所述啟動(dòng)組件中,在輸入管道和排出管道截?cái)嗟那樾蜗峦ㄟ^(guò)所述加熱器和所述組件的多次的通流而進(jìn)行所述化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào)溫,其中,所述化學(xué)物質(zhì)在所述啟動(dòng)過(guò)程的流動(dòng)方向上從所述加熱器中出來(lái),被供應(yīng)給冷卻器,在該冷卻器中冷卻,并由此以經(jīng)調(diào)溫的方式流經(jīng)截?cái)嚅y門(mén),流入膨月長(zhǎng)罐,所述物質(zhì)為了所述啟動(dòng)組件的體積和壓力平衡而被引入該膨脹罐,借助于至主管道的連接,在所述啟動(dòng)組件中的所述化學(xué)物質(zhì)的平#^犬態(tài)下,所述啟動(dòng)過(guò)程繼續(xù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述化學(xué)物質(zhì)從所述加熱器中出來(lái),直接被供應(yīng)給冷卻器,并在冷卻的狀態(tài)下被供應(yīng)給用于體積平衡和壓力平衡的膨脹罐并同時(shí)被供應(yīng)給所述啟動(dòng)過(guò)程的環(huán)流。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1和3中至少一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入所述裝置的系統(tǒng)的進(jìn)入溫度設(shè)置為20。C 。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1和3中至少一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述化學(xué)物質(zhì)離開(kāi)所述裝置的排出溫度設(shè)置為600°C。
17. 根據(jù)權(quán)利要求3, 13和14中至少一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述裝置中的壓力范圍利用超臨界參數(shù)來(lái)設(shè)定。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1和3中至少一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,包括所述加熱器的所述裝置的所述運(yùn)行壓力設(shè)定為40bar。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1, 3和7中至少一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,借助于惰性氣體的饋入通過(guò)所述啟動(dòng)組件的膨脹罐中的氣墊而進(jìn)行所述裝置的啟動(dòng)組件中的限定的壓力的設(shè)定。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1和3中至少一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述啟動(dòng)過(guò)程通過(guò)以橋接管道的形式布置在引入管道與引出管道之間的啟動(dòng)組件而在穿過(guò)所述加熱器的循環(huán)的環(huán)流中進(jìn)行,其在達(dá)到所述裝置的所需的運(yùn)行壓力及限定的溫度時(shí)結(jié)束。
21. —種借助于加熱器(4)的帶有限定的進(jìn)入溫度和排出溫度的化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào)溫所用的裝置(O),該加熱器(4)通過(guò)用于供給的管道(16; 16,)而被與化學(xué)品儲(chǔ)罐(1)連接并通過(guò)用于將物質(zhì)引出到后續(xù)過(guò)程(14)中的主管道(17; 17,)而被連接,并且,在所述管道(16)與所述主管道(17; 17,)之間設(shè)置有用于啟動(dòng)所述裝置(0)的啟動(dòng)組件(18),通過(guò)該啟動(dòng)組件(18),在閥門(mén)(6)關(guān)閉及所述化學(xué)物質(zhì)經(jīng)過(guò)打開(kāi)的閥門(mén)(7)而流入的情形下通過(guò)所述物質(zhì)流的穿過(guò)所述加熱器(4)的盤(pán)旋式循環(huán)而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)調(diào)溫,該閥門(mén)(7)后布置有冷卻器(9),該冷卻器(9)之后跟有截?cái)嚅y(ll,),該截?cái)嚅y(ll,)將流動(dòng)的原料流引向泵(lO),該泵(10)將所述化學(xué)物質(zhì)供應(yīng)給閥門(mén)(ll),在該閥門(mén)(ll)處于打開(kāi)位置的情形下,所述物質(zhì)流經(jīng)過(guò)該閥門(mén)(11)到達(dá)所述管道(16; 16,)的部分(16,),重新流向在其中所述物質(zhì)流經(jīng)受升高的溫度的加熱器(4),反復(fù)地盤(pán)旋地流入所述主管道(17; 17,),并且,在形成限定的排出溫度以及所形成的限定的壓力的情形下、在閥門(mén)(6; 3)打開(kāi)且閥門(mén)(7; ll)關(guān)閉時(shí)、在所述啟動(dòng)組件(18)關(guān)斷的情形下、所述物質(zhì)經(jīng)過(guò)所述主管道(17; 17,)流向過(guò)渡區(qū)(14)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置,其特征在于,在啟動(dòng)過(guò)程中平穩(wěn)調(diào)溫所用的啟動(dòng)組件(18)被接通且在所述主管道(17)的區(qū)域中具有入口閥門(mén)(7),其與膨脹罐(8)相連接,該膨脹罐(8)與冷卻器(9)呈有效連接、將所述化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)引向循環(huán)泵(IO),該循環(huán)泵(10)經(jīng)由閥門(mén)(11)將所述原料流導(dǎo)引入所述導(dǎo)管(16; 16,)的與所述加熱器(4)連接的部分(16')中,并且,所述循環(huán)在所述組件(18)中繼續(xù),直到達(dá)到所述裝置的限定的運(yùn)行參數(shù)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置,其特征在于,進(jìn)入所述啟動(dòng)組件(18)中的原料流通過(guò)打開(kāi)的閥門(mén)(7)流入到填充有惰性氣體的膨脹罐(8)中,在所述膨脹罐(8)中,所述化學(xué)物質(zhì)的限定的壓力借助于氣墊連續(xù)地逐步地^皮設(shè)定,且然后,到達(dá)空氣冷卻器(9),該空氣冷卻器(9)一直保持運(yùn)轉(zhuǎn),直到在所述裝置中在逐漸地'J、的熱量輸入的情形下進(jìn)入穩(wěn)定和平衡狀態(tài),其中,所述循環(huán)泵(10)經(jīng)由打開(kāi)的閥門(mén)(11)而將所述化學(xué)物質(zhì)饋入所述管道(16,)中。
24. —種在加熱器中的帶有限定的流入溫度和流出溫度的化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào)溫所用的裝置(O),所述化學(xué)物質(zhì)保持在確定的壓力范圍中而被引導(dǎo)穿過(guò)所述加熱器,其特征在于,啟動(dòng)組件(18),其設(shè)置用于啟動(dòng)所述裝置(O),通過(guò)該啟動(dòng)組件(18),在閥門(mén)(6)打開(kāi)且所述化學(xué)物質(zhì)經(jīng)過(guò)管道(22)而流入的情形下,通過(guò)所述物質(zhì)流的穿過(guò)所述加熱器(4)的盤(pán)旋式的循環(huán)而進(jìn)行該平穩(wěn)調(diào)溫,在該管道(22)中布置有冷卻器(9),該冷卻器(9)之后跟有截?cái)嚅y(11),該截?cái)嚅y(ll)將流動(dòng)的物質(zhì)流引向泵(IO),該泵(10)被插入在管道(27; 27,)的管道段(27)上,其使物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、經(jīng)過(guò)管道(27,)將所述物質(zhì)流引入管道(16; 16,)的部分(16')中,其中,在管道部分(27,)處設(shè)置有膨脹罐(8),利用該膨脹罐(8)可建立所述啟動(dòng)組件(18)的體積平衡和壓力平衡,并且,經(jīng)過(guò)管道(25)而建立與所述主管道(17)的、用于出自所述膨脹罐(8)的用于體積平衡和壓力平衡的惰性氣體的、可利用閥門(mén)(26)而被截?cái)嗟倪B接,所述膨脹罐(8)利用帶有閥門(mén)(23)的引入管道(15)而確保了所述膨脹罐(8)及所述啟動(dòng)過(guò)程的整個(gè)系統(tǒng)中的壓力調(diào)節(jié)所用的氣體的供應(yīng),其中,帶有經(jīng)調(diào)節(jié)的壓力和溫度的化學(xué)物質(zhì)重新向所述加熱器(4)——在該加熱器(4)中,所述化學(xué)物質(zhì)經(jīng)受升高的溫度一一反復(fù)地盤(pán)旋地流入主管道(17;17')中,并且,在限定的排出溫度已形成且體積和壓力已形成的情形下、當(dāng)朝向主管道(16,)的閥門(mén)(11)打開(kāi)時(shí)、在所述啟動(dòng)組件(18)關(guān)斷的情形下、經(jīng)過(guò)所述主管道(17; 17,)而流向消耗器。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置,其特征在于,在所述啟動(dòng)組件的循環(huán)中,在所述加熱器(4)中被調(diào)溫的化學(xué)物質(zhì)流入所述冷卻器(9)中并從該處在冷卻的狀態(tài)下被引向所述膨脹罐(8),所述膨脹罐(8)在所述啟動(dòng)環(huán)流的冷卻段上直接布置在所述冷卻器(9)之后。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置,其特征在于,所述泵(10)布置在所述管道(27; 27,)的管道部分(27,)上并將所述化學(xué)物質(zhì)引入到所述主管道(16,)中。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置,其特征在于,所述泵(10)在所述管道(22,)上在所述啟動(dòng)環(huán)流的流動(dòng)方向上布置在所述冷卻器(9)之后。
28. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置,其特征在于,所述加熱器(4)由密封地封閉的耐壓的主體形成,燃燒器(5)的火焰突入到其爐腔(l9)中,其中,所述爐腔(19)的壁設(shè)有軸向地和徑向地定向的、多級(jí)地布置的加熱管(20),所述加熱管(20)彼此連接、被所述化學(xué)物質(zhì)所流經(jīng)、并利用多次變換其方向的廢氣流(21)而被加熱,其中,在置放在徑向外側(cè)的加熱管(20)中達(dá)到相應(yīng)地最高的溫度級(jí)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求19或21所述的裝置,其特征在于,通過(guò)注入來(lái)自上游過(guò)程的廢熱而在所述加熱器(4)中設(shè)定限定的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在加熱器中的帶有限定的進(jìn)入溫度和排出溫度的化學(xué)物質(zhì)的平穩(wěn)調(diào)溫所用的方法,該化學(xué)物質(zhì)保持在確定的經(jīng)限定的溫度范圍內(nèi)而被引導(dǎo)穿過(guò)加熱器,本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行該方法的裝置。本發(fā)明的目的在于提供這種類(lèi)型的方法及用于執(zhí)行該方法的適當(dāng)?shù)难b置,利用它們可確保尤其在裝置的啟動(dòng)過(guò)程中獲得經(jīng)濟(jì)上有利的、安全且對(duì)環(huán)境無(wú)害的運(yùn)行。本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1;11以及權(quán)利要求19;22的根據(jù)本發(fā)明的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。
文檔編號(hào)B01J8/06GK101674879SQ200880010927
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日
發(fā)明者H·特羅爾, M·貝耶, P·阿德勒 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)德固賽有限責(zé)任公司