[发明专利]一种自适应型冷凝氨水分离器

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种自适应型冷凝氨水分离器。

背景技术

在焦化行业中，氨是焦炉煤气中的主要杂质气体之一，氨作为燃料燃烧时，释放大量的氮氧化物污染环境，因此要对焦炉煤气中含有的氨进行化工分离操作，这样杂质可以变成有用的化工原料。氨和水蒸气混合物被蒸馏塔排出后，需要降温冷凝，获得氨水等产品，由于氨气和水蒸气中含有不凝气体等杂质，需进行氨水和未凝气体的气液分离。

发明内容

在氨气和水蒸气混合物冷凝过程中，部分氨气和水同时凝结成为液体混合物，气相变成液相过程中，体积逐渐减小，含氨气液混合物流速降低。为能够自适应操作工况，保持换热管内较高流体速度传热现象，本发明提供了一种自适应型冷凝氨水分离器，利用连续减小或分段逐级减小自适应型换热管内流通横截面的特性，实现氨水均匀冷凝，同时利用冷凝后的氨水自冲洗换热管内杂质和结晶物，避免换热管堵塞。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种自适应型冷凝氨水分离器，包括冷凝器箱体、上管板、下管板、自适应型换热管、气体收集装置，冷凝器箱体被上管板和下管板分隔成三个部分，上端为上管箱，中间为水冷区，下端为气液分离箱，自适应型换热管设置在水冷区、穿通上管板和下管板，上管箱的上端设有氨气入口，气液分离箱的下端设有氨水出口，在水冷区的上下两端分别设置冷却水出口和冷却水入口，气体收集装置设置在气液分离箱、自适应型换热管的下方。

所述自适应型换热管的管内流通的横截面积连续减小或分段逐级减小，自适应气体冷凝后体积减小的变化。

所述的自适应型换热管呈收缩锥形状排布，中心位置的自适应型换热管垂直设置，中心位置以外的自适应型换热管倾斜设置，上管板处管径大的自适应型换热管中心距大，下管板处管径小的自适应型换热管中心距小。

所述水冷区为锥形壳体，在水冷区内交错设置有折流板。

所述气体收集装置包括上端的锥形气体收集口、伸出气液分离箱的不凝气出口以及连接管路。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一种自适应型冷凝氨水分离器，利用连续减小或分段逐级减小自适应型换热管内流通横截面的特性，实现氨水均匀冷凝，同时利用冷凝后的氨水自冲洗换热管内杂质和结晶物，避免换热管堵塞。

本发明提供的锥形自适应型换热管束，实现换热管内流体匀速流动、高效传热冷凝和自冲洗杂质等功能，底部气液分离箱实现未凝气体和氨水分离排放，设备自适应性范围广，操作调节容易。

附图说明

图1是本发明一种自适应型冷凝氨水分离器的示意图。

图2是本发明中自适应换热管的示意图。

图中：1—氨气入口；2—上管箱；3—上管板；4—冷却水；5—锥形壳体；6—冷却水入口；7—下管板；8—气液分离箱；9—氨水出口；10—不凝气出口；11—气体收集装置；12-折流板；13-自适应型换热管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1-图2，一种自适应型冷凝氨水分离器，包括冷凝器箱体、上管板3、下管板7、自适应型换热管13、气体收集装置11，冷凝器箱体被上管板3和下管板7分隔成三个部分，上端为上管箱2，中间为水冷区，下端为气液分离箱8，自适应型换热管13设置在水冷区、穿通上管板3和下管板7，上管箱2的上端设有氨气入口1，气液分离箱8的下端设有氨水出口9，在水冷区的上下两端分别设置冷却水出口4和冷却水入口6，气体收集装置11设置在气液分离箱8、自适应型换热管13的下方。

所述自适应型换热管13的管内流通的横截面积连续减小或分段逐级减小，自适应气体冷凝后体积减小的变化。

所述的自适应型换热管13呈收缩锥形状排布，中心位置的自适应型换热管13垂直设置，中心位置以外的自适应型换热管13倾斜设置，上管板3处管径大的自适应型换热管13中心距大，下管板7处管径小的自适应型换热管13中心距小。

所述水冷区为锥形壳体5，在水冷区内交错设置有折流板12。

所述气体收集装置11包括上端的锥形气体收集口、伸出气液分离箱的不凝气出口10以及连接管路。

上管板3和下管板7的中心处为垂直管孔，中心处以外需设置倾斜管孔，用于自适应型换热管13穿过并封闭连接。