[发明专利]在线清焦装置及清焦方法

权利要求书

1.一种在线清焦装置，包括氨氧化反应气体冷却器、固体颗粒储罐、固体颗粒回收塔，所述的氨氧化反应气体冷却器包括空心的上封头和布满列管的换热段，在上封头中安置有至少1个固体颗粒喷射分布器，固体颗粒储罐出口和与氨氧化反应气体呈惰性的气体的进口并联后与固体颗粒喷射分布器相连通，冷却器出口设置固体颗粒回收塔。

2.根据权利要求1所述的在线清焦装置，其特征在于在冷却器上封头中安置1~20个固体颗粒喷射分布器，喷射分布器是多通道型、拉乌尔型、旋流分布型或螺旋喷射型中的至少一种；分布器喷出口到换热段列管的垂直距离与换热段直径之比为0.01~3；所述的旋流型固体颗粒喷射分布器具有导流段和喷出口，导流段设置1~10片导流叶片，导流叶片与轴向流动方向呈10~89°的夹角，喷出口直径为5~80mm；固体颗粒储罐和输送管路安装在氨氧化反应气体冷却器上封头惰性气体进口上方位置。

3.根据权利要求2所述的在线清焦装置，其特征在于在冷却器上封头中安置2~5个固体颗粒喷射分布器；喷射分布器喷出口到换热段列管的垂直距离与换热段直径之比为1~2；旋流型固体颗粒喷射分布器的导流段设置2~5片导流叶片，导流叶片与轴向流动方向呈40~70°的夹角，喷出口直径为30~60mm。

4.根据权利要求1所述的在线清焦装置，其特征在于在氨氧化反应气体冷却器布满列管的换热段上方设置保护板，保护板具有开孔，开孔中心线与各列管中心线重合，保护板的开孔直径与各列管内径的比为0.5~1.2；与换热段连接端相连的冷却器上封头是圆柱形、圆锥形、圆柱和圆锥组合体中的至少一种；其中圆锥形上封头的锥角为30~120°；圆柱和圆锥组合体的上封头的锥角为30~120°。

5.根据权利要求4所述的在线清焦装置，其特征在于保护板的开孔直径与列管内径的比为0.7~0.9；冷却器上封头圆锥形的锥角为60~80°。

6.根据权利要求1所述的在线清焦装置，其特征在于固体颗粒回收塔个数是1~5；固体颗粒回收塔是逆流洗涤器、顺流洗涤器、蒸馏塔、吸收塔、吸附塔、萃取塔、浸提塔、选择性冷凝器塔、液相反应器中的至少一种。

7.一种在线清焦方法，采用权利要求1~6所述的任一种在线清焦装置，所述的清焦方法依次包括以下步骤：

a) 将平均直径0.5~10mm的固体颗粒用对冷却器列管中流经的气体呈惰性的气体作动力，将固体颗粒输送到冷却器中设置的分布器中；

b) 将固体颗粒以1~200m/s的速度从分布器中喷出，分布到冷却器的每根列管中，以去除列管中的结焦物；

c) 在固体颗粒回收塔中，在溶剂与反应气体的重量比为0.5~8:1，溶剂温度为4~85℃的条件下，反应气体与溶剂接触，回收固体颗粒组分。

8. 根据权利要求7所述的在线清焦方法，其特征在于a)步骤中的固体颗粒是硫酸铵颗粒、碳酸铵颗粒、醋酸铵颗粒、草酸铵颗粒、磷酸铵颗粒、磷酸氢铵颗粒或磷酸二氢铵颗粒中的至少一种；固体颗粒的形状是半球体、圆柱体、多面体、椭圆体或球体中的至少一种；固体颗粒的平均直径为2~5mm；惰性气体是空气、氮气、氦气或二氧化碳中的至少一种；b)步骤中的固体颗粒喷出速度为20~150m/s；分布器是多通道型、拉乌尔型、旋流分布型或螺旋喷射型中的至少一种；c)步骤中的固体颗粒组分的回收过程是溶剂逆流洗涤、顺流洗涤、蒸馏、吸收、吸附、萃取、浸提、选择性冷却和选择性反应中的至少一种；与反应气体接触的溶剂是水、氨水、硫酸溶液、碳酸溶液、醋酸溶液、草酸溶液、磷酸溶液、磷酸氢铵溶液和磷酸二氢铵溶液中的至少一种；溶剂与反应气体的重量比为3~6:1，溶剂温度为10~40℃，溶剂可循环使用。

9.根据权利要求8所述的在线清焦方法，其特征在于b)步骤中的颗粒喷出速度为30~90m/s。

10.根据权利要求7所述的在线清焦方法，其特征在于固体颗粒回收塔个数是1~2；所述的固体颗粒回收塔固体颗粒组分出口设置结晶器或蒸发器以浓缩提纯固体颗粒组分；结晶器或蒸发器的操作温度为-30~150℃，操作压力为-0.04~0.5Mpa。