本實(shí)用新型涉及氨輸送的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種液氨受槽。
背景技術(shù):
在一般化肥廠的生產(chǎn)中,通過(guò)合成工序所制取的氨氣經(jīng)冷凍分離形成液氨,該液氨與來(lái)自氨壓縮機(jī)的熱氨匯合,經(jīng)由液氨受槽的冷氨和熱氨分別輸送到冷凍系統(tǒng)、球罐和尿素制備裝置等設(shè)備中。
在傳統(tǒng)的液氨受槽中,熱氨和冷氨會(huì)充分混合,制取熱氨的氨壓縮機(jī)所需的能力增加,致使設(shè)備的投資成本提高,同時(shí)運(yùn)行成本也會(huì)增加。且由于液氨受槽中冷氨和熱氨形成的混合氨的溫度通常為32℃,即輸送到冷凍系統(tǒng)和球罐中的氨也是32℃,因此在冷凍系統(tǒng)和球罐中氨的氣化量均較大,液氨球罐中形成的壓力高,使液氨球罐的投資費(fèi)用也大幅增加。因此,采用傳統(tǒng)的液氨受槽來(lái)實(shí)現(xiàn)氨的貯存和輸送不僅設(shè)備投資較大,生產(chǎn)運(yùn)行成本也較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種液氨受槽,用于解決現(xiàn)有的用于氨輸送過(guò)程中的液氨受槽會(huì)使得混合氨的溫度高,液氨的輸送成本高,不利于滿足對(duì)不同氨后續(xù)處理方式的需求的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種液氨受槽,其特征在于,包括受槽罐體,所述受槽罐體呈徑向設(shè)置,所述受槽罐體中沿軸向設(shè)置有第一擋板和第二擋板,所述第二擋板的部分外輪廓與所述受槽罐體的內(nèi)壁固定相連,所述第二擋板將所述受槽罐體分為熱氨區(qū)和冷氨區(qū),所述第二擋板未與所述受槽罐體的相連處形成所述冷氨區(qū)和所述熱氨區(qū)之間的通道,所述第一擋板的高度低于所述第二擋板,所述第一擋板設(shè)置在所述冷氨區(qū)并對(duì)應(yīng)所述通道設(shè)置。
優(yōu)選地,所述第二擋板的頂部與所述受槽罐體的內(nèi)壁相分離,以形成所述冷氨區(qū)和所述熱氨區(qū)的第一通道,所述第二擋板的底部與所述受槽罐體的內(nèi)壁相分離,以形成所述冷氨區(qū)和所述熱氨區(qū)的第二通道,所述第一擋板的最高高度不低于所述第二通道的最高高度。
優(yōu)選地,所述第二通道的最高高度為所述受槽罐體高度的5~40%。
優(yōu)選地,所述第一通道的最高高度為所述受槽罐體高度的20~30%。
優(yōu)選地,所述第一擋板的最高高度為所述受槽罐體高度的10~40%。
優(yōu)選地,所述冷氨區(qū)設(shè)置有冷氨進(jìn)料口和冷氨出料口,所述冷氨進(jìn)料口與氨分離器相連,所述冷氨出料口與氨冷器和球罐相連;
所述熱氨區(qū)設(shè)置有熱氨進(jìn)料口和熱氨出料口,所述熱氨進(jìn)料口與氨壓縮機(jī)相連,所述熱氨出料口與尿素制備設(shè)備和硝酸鹽制備設(shè)備相連。
優(yōu)選地,所述受槽罐體中還設(shè)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設(shè)置在所述冷氨進(jìn)料口和所述熱氨進(jìn)料口之間并與所述液氨受槽的頂部?jī)?nèi)壁固定連接,所述第一折板與所述冷氨進(jìn)料口相鄰并朝向所述冷氨區(qū)一側(cè)彎折,所述第二折板與所述熱氨進(jìn)料口相鄰并朝向所述熱氨區(qū)一側(cè)彎折。
優(yōu)選地,所述液氨受槽的頂部設(shè)置有洗氨系統(tǒng),所述洗氨系統(tǒng)通過(guò)冷凝塔與所述受槽罐體的頂部相連。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型所述的液氨受槽具有以下優(yōu)勢(shì):本實(shí)用新型通過(guò)將熱氨和冷氨分開(kāi)貯存輸送,既能保證原有的液氨受槽正常工作,也能防止冷氨和熱氨過(guò)渡混合,使得冷氨區(qū)的液氨溫度滿足工藝要求,降低氨冷器和球罐中氨壓縮機(jī)的負(fù)荷,節(jié)約能耗,同時(shí)又降低了送球罐的液氨溫度,進(jìn)而降低了液氨球罐的壓力,能進(jìn)一步節(jié)省生產(chǎn)線的投資成本。采用本實(shí)用新型的液氨受槽簡(jiǎn)化了液氨的輸送方式和工藝操作,能輕易滿足后續(xù)各種方式的用氨要求。
附圖說(shuō)明
通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述,各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式 的目的,而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
圖1示出了本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的液氨受槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
1-受槽罐體, 2-第一擋板,
3-第二擋板, 4-第一通道,
5-第二通道, 6-冷氨進(jìn)料口,
7-冷氨出料口, 8-熱氨進(jìn)料口,
9-熱氨出料口, 10-第一折板,
11-第二折板, 12-洗氨系統(tǒng),
13-冷凝塔。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了許多可應(yīng)用的創(chuàng)造性概念,該創(chuàng)造性概念可大量的體現(xiàn)于具體的上下文中。在下述本實(shí)用新型的實(shí)施方式中描述的具體的實(shí)施例僅作為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的示例性說(shuō)明,而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。
下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
本實(shí)施例提供一種液氨受槽,包括受槽罐體1,該受槽罐體1呈徑向設(shè)置,受槽罐體1中沿軸向設(shè)置有第一擋板2和第二擋板3,第二擋板3的部分外輪廓與受槽罐體1的內(nèi)壁固定相連,第二擋板3將受槽罐體1分為熱氨區(qū)和冷氨區(qū),第二擋板3未與受槽罐體1的相連處形成冷氨區(qū)和熱氨區(qū)之間的通道,上述第一擋板2的高度低于第二擋板3,第一擋板2設(shè)置在冷氨區(qū)并對(duì)應(yīng)通道設(shè)置。
通過(guò)設(shè)置有第二擋板3,從而將來(lái)自于冷凍分離裝置的冷氨與來(lái)自氨壓縮機(jī)的熱氨分開(kāi)貯存進(jìn)行輸送。冷氨與熱氨均呈液氨的形式,在第一擋板2和第二擋板3的協(xié)同作用下,冷氨區(qū)的液氨物料可跨越第一擋板2的頂部,并從第二擋板3與受槽罐體1形成的通道進(jìn)入熱氨區(qū)域,從而在受槽罐體1內(nèi)部,冷氨區(qū)和熱氨區(qū)的液氨物料實(shí)現(xiàn)必要的互通, 進(jìn)而不會(huì)影響液氨受槽的正常使用。同時(shí),第一擋板2和第二擋板3的協(xié)同作用也能盡量避免冷氨區(qū)液氨和熱氨區(qū)液氨的過(guò)渡混合,進(jìn)而保證冷氨區(qū)的液氨溫度滿足工藝要求。
本實(shí)施例通過(guò)在液氨受槽中設(shè)置第一擋板2和第二擋板3,在第一擋板2和第二擋板3的協(xié)同作用下,既使得受槽罐體1中冷氨區(qū)和熱氨區(qū)的液氨物料實(shí)現(xiàn)了必要的混合,以便于液氨受槽的正常使用,也同時(shí)避免了冷氨區(qū)和熱氨區(qū)中液氨的過(guò)渡混合,冷氨區(qū)的液氨溫度保持很低,利于其向冷凍系統(tǒng)和球罐中輸送,利于對(duì)氨的后續(xù)處理,大大減少了液氨受槽在使用中的運(yùn)輸成本以及后續(xù)設(shè)備的整體成本,且使得工藝過(guò)程更簡(jiǎn)單安全。
進(jìn)一步,本實(shí)施例中第二擋板3的頂部與受槽罐體1的內(nèi)壁相分離,以形成冷氨區(qū)和熱氨區(qū)的第一通道4,同時(shí),第二擋板3的底部與受槽罐體1的內(nèi)壁相分離,以形成冷氨區(qū)和熱氨區(qū)的第二通道5,且第一擋板2的最高高度不低于第二通道5的最高高度。
具體地,本實(shí)施例中的第二擋板3為跑道型,且弧線位于第二擋板3的前后兩側(cè)并且該弧線弧度與受槽罐體1的內(nèi)壁相同,使得第二擋板3的前后兩側(cè)均能與受槽罐體1的內(nèi)壁焊接牢固,第二擋板3的頂部和底部均呈水平狀,使得第二擋板3的水平頂面與受槽罐體1的頂部圓弧面之間形成第一通道4,第二擋板3的水平底面與受槽罐體1的底部圓弧面之間形成第二通道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圓弧面最低點(diǎn)與第二擋板3的水平底面之間的豎直距離,第一通道4的最高高度指的是其頂部圓弧面最高點(diǎn)與第二擋板3的水平頂面之間的豎直距離。第一擋板2也呈碗型,其底部的圓弧弧度與受槽罐體1的內(nèi)壁相同,從而使得第一擋板2的底部與受槽罐體1的底部焊接牢固,第一擋板2的頂部呈水平狀,第一擋板2的水平頂面到其圓弧底面之間的最大距離大于或等于第二通道5的最高高度。
在工業(yè)生產(chǎn)中,經(jīng)冷凍分離裝置處理得到的冷氨其壓力一般為14MPa,且其內(nèi)部常會(huì)溶解有部分氫氣和氮?dú)?,?dāng)將該冷氨輸送到液氨 受槽內(nèi)部時(shí),氫氣和氮?dú)鉁p壓后會(huì)從液氨中溢出,而造成冷氨區(qū)壓力過(guò)高,導(dǎo)致冷氨區(qū)的冷氨大量竄流到熱氨區(qū),熱氨區(qū)的液位迅速升高,進(jìn)而導(dǎo)致冷氨區(qū)的液氨與熱氨區(qū)的液氨混合過(guò)多,從而使得冷氨區(qū)的液氨溫度過(guò)高,對(duì)后續(xù)的球罐和冷凍系統(tǒng)等設(shè)備均不利。本實(shí)施例所設(shè)置的第二擋板3在受槽罐體1的頂部形成第一通道4,從而使得從冷氨區(qū)溢出的氣體能經(jīng)由第一通道4進(jìn)入熱氨區(qū),進(jìn)而保持冷氨區(qū)和熱氨區(qū)之間的壓力平衡,利于液氨受槽的正常使用。
同時(shí),為了進(jìn)一步避免冷氨區(qū)和熱氨區(qū)之間的液位差,本實(shí)施例在第二擋板3的底部還設(shè)置有第二通道5,從而能快速地調(diào)節(jié)冷氨區(qū)和熱氨區(qū)的液位。又設(shè)置不低于第二通道5最高高度的第一擋板2,避免了熱氨區(qū)的液氨與冷氨區(qū)的液氨過(guò)渡混合,對(duì)冷氨區(qū)液氨和熱氨去液氨的流動(dòng)均能起到較好的阻滯作用。
具體地,本實(shí)施例中第二通道5的最高高度為受槽罐體1高度的5~40%。
在一般工業(yè)生產(chǎn)中,基于安全和工藝易控制的考慮,控制受槽罐體1內(nèi)的液位為受槽罐體1內(nèi)部高度的50%左右。因此,本實(shí)施例中所設(shè)置的第二通道5的高度應(yīng)低于受槽罐體1內(nèi)的液位高度,從而避免冷氨區(qū)和熱氨區(qū)的液氨物料直接流通。另外,為了防止第二擋板3磨損受槽罐體1的底部?jī)?nèi)壁從而帶來(lái)安全隱患,第二通道5的最高高度需高于受槽罐體1內(nèi)部高度的5%。
具體地,本實(shí)施例中第一通道4的最高高度為受槽罐體1最高高度的20~30%。
同樣是基于工業(yè)生產(chǎn)中受槽罐體1內(nèi)液位一般為受槽罐體1內(nèi)部高度的50%左右,因此需使得用于氣體相通的第一通道4的高度高于液位,從而能更方便氣體的流動(dòng)。第一通道4高度的設(shè)置也能防止第二擋板3磨損受槽罐體1的內(nèi)壁,進(jìn)而提升本實(shí)施例液氨受槽使用過(guò)程中的安全性。
為了配合第二通道5的高度,本實(shí)施例中第一擋板2的最高高度為受槽罐體1高度的10~40%,既避免了對(duì)冷氨區(qū)液氨流動(dòng)的過(guò)度阻滯作 用,又能防止冷氨區(qū)的液氨直接經(jīng)由第二通道5進(jìn)入熱氨區(qū),從而優(yōu)化本實(shí)施例的使用效果。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中的冷氨區(qū)設(shè)置有冷氨進(jìn)料口6和冷氨出料口7,該冷氨進(jìn)料口6與氨分離器相連,該冷氨出料口7與氨冷器和球罐相連;熱氨區(qū)設(shè)置有熱氨進(jìn)料口8和熱氨出料口9,該熱氨進(jìn)料口8和氨壓縮機(jī)相連,該熱氨出料口9和尿素制備設(shè)備和硝酸鹽制備設(shè)備相連。
氨分離器輸出的冷氨經(jīng)由液氨受槽輸送給氨冷器供其使用,多余的冷氨則輸送到球罐進(jìn)行儲(chǔ)存。氨壓縮機(jī)輸出的熱氨經(jīng)由液氨受槽輸送到下游尿素制備設(shè)備或硝酸鹽制備設(shè)備中供其使用。上述設(shè)置方式能達(dá)到對(duì)氨高效的利用,當(dāng)然,對(duì)冷氨和對(duì)熱氨的利用并不局限于上述方式,還可采用其他下游用戶裝置。
另外,本實(shí)施例中的受槽罐體1中還設(shè)置有第一折板10和第二折板11,該第一折板10和第二折板11均設(shè)置在冷氨進(jìn)料口6和熱氨進(jìn)料口8之間并與液氨受槽的頂部?jī)?nèi)壁固定連接,第一折板10和冷氨進(jìn)料口6相鄰并朝向冷氨區(qū)彎折,第二折板11與熱氨進(jìn)料口8相鄰并朝向熱氨區(qū)彎折。
具體地,該第一折板10和第二折板11結(jié)構(gòu)相同,均由直板彎折呈鈍角形狀,該第一折板10的鈍角朝向冷氨區(qū),從而使得由冷氨進(jìn)料口6輸入的液氨沿第一折板10流入受槽罐體1中,而不會(huì)直接進(jìn)入熱氨區(qū),由熱氨進(jìn)料口8輸入的液氨沿第二折板11流入受槽罐體1中,而不會(huì)直接進(jìn)入冷氨區(qū)。
第一折板10和第二折板11的設(shè)置避免了冷氨和熱氨在輸送到液氨受槽中出現(xiàn)冷氨直接進(jìn)入熱氨區(qū)和熱氨直接進(jìn)入冷氨區(qū)的情況,保證了冷氨區(qū)液氨的溫度,更利于對(duì)工藝過(guò)程的控制。
在具體實(shí)施例中,經(jīng)由氨分離器進(jìn)料的冷氨溫度為-10℃左右,經(jīng)由氨壓縮機(jī)進(jìn)料的熱氨溫度為36℃左右,第二通道5的高度設(shè)置為受槽罐體1高度的5~40%,第一通道4的高度設(shè)置與受槽罐體1高度的20~30%,第一擋板2的高度設(shè)置為受槽罐體1高度的10~40%時(shí),受槽罐體1內(nèi) 液氨的液位保持為受槽罐體1高度的50%左右,經(jīng)由實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,從冷氨區(qū)輸送到球罐的液氨溫度一般能達(dá)到8℃左右,能滿足球罐儲(chǔ)存液氨的工藝要求。
本實(shí)施例通過(guò)將熱氨和冷氨分開(kāi)貯存運(yùn)輸,既能保證原有的液氨受槽正常工作,也能防止冷氨和熱氨過(guò)渡混合,使得冷氨區(qū)的液氨溫度滿足工藝要求,從而能降低氨壓縮機(jī)的負(fù)荷,節(jié)約能耗,同時(shí)還降低了送球罐液氨的溫度,進(jìn)而降低了液氨球罐的壓力,節(jié)省了生產(chǎn)線的投資成本。本實(shí)施例簡(jiǎn)化了液氨的輸送方式,能輕易滿足后續(xù)各種用氨方式的要求。
為了減少本實(shí)施例中的液氨受槽在輸送過(guò)程中的損耗量,在液氨受槽的頂部還設(shè)置有洗氨系統(tǒng)12,該洗氨系統(tǒng)12通過(guò)冷凝塔13與受槽罐體1的頂部相連。
洗氨系統(tǒng)12是水洗氨法回收氨的主要設(shè)備之一,即根據(jù)氨的溶解性,采用沿混合氣體出來(lái)的逆向輸入水,使得水吸收混合氣體中的氨氣,最后再將氨氣從水溶液中進(jìn)行釋放,從而得到純化后的氨氣。
受槽罐體1中溢出的氣體首先經(jīng)過(guò)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,由于氨氣以及各雜質(zhì)氣體中,氨氣較易冷凝,故經(jīng)由冷凝塔13回流的液氨純度高,而經(jīng)過(guò)冷凝塔13的不凝性氣體則輸送到洗氨系統(tǒng)12中,經(jīng)由洗氨系統(tǒng)12進(jìn)行回收。
本實(shí)施例通過(guò)冷凝塔13和洗氨系統(tǒng)12的設(shè)計(jì),充分利用氨的物理特性,從而達(dá)到了采用液氨受槽輸送氨過(guò)程中氨的零損失效果,具有非常高的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和環(huán)保性。
應(yīng)該注意的是,上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中,不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。