專利名稱：生產(chǎn)碳酸氫銨的碳化塔除疤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)碳酸氫銨的碳化工藝，具體為一種生產(chǎn)碳酸氫銨的碳化塔的除疤方法。
(二)技術(shù)背景在碳酸氫銨的生產(chǎn)中，碳化是重要的工藝過程。碳化塔中充入氨水，再通入含二氧化碳的變換氣，氨水吸收變換氣中的二氧化碳，生成碳酸氫銨。碳化塔中有多個(gè)冷卻水箱，以吸收碳酸氫銨生成時(shí)和結(jié)晶時(shí)放出的熱量。碳酸氫銨結(jié)晶經(jīng)常附著在冷卻水箱和水管的外表面和塔壁上，稱為“結(jié)疤”。當(dāng)附著的結(jié)晶過厚時(shí)，不僅減少了碳化塔內(nèi)的有效反應(yīng)容積，還嚴(yán)重影響冷卻水箱傳熱效果。因溫度過高時(shí)碳酸氫銨就無法析出晶體，所以水箱若不能及時(shí)吸收碳化塔內(nèi)的熱量，即影響碳酸氫銨結(jié)晶析出的速度，影響產(chǎn)出率。當(dāng)碳酸氫銨結(jié)晶附著在塔內(nèi)的液位計(jì)探頭或熱電偶上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生假液位、測溫不準(zhǔn)等現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)。特別是主碳化塔，結(jié)疤嚴(yán)重，結(jié)疤達(dá)一定厚度就必須除疤。為了除疤，需要中斷生產(chǎn)，排出碳化塔內(nèi)的母液，在塔內(nèi)充入清水，再加熱，將冷卻水箱上的碳酸氫銨的結(jié)晶溶解下來，稱為“洗疤”。因碳化塔高達(dá)十余米、直徑數(shù)米，清洗一次需水?dāng)?shù)十立方米。如此大量的水升溫至70℃，需要不停地通入熱蒸汽十余小時(shí)。為了將碳酸氫銨結(jié)疤完全清除，清洗過程一般至少需要反復(fù)兩次，工作量大，耗費(fèi)大量凈水、大量的熱蒸汽，碳化塔二至三天不能工作，而且煮洗后的水難以回收利用，其排放對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
總之，碳化塔的除疤誤工、廢時(shí)、耗能，使產(chǎn)量下降、成本上升，是長期困擾碳酸氫銨的生產(chǎn)的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種碳化塔的除疤方法，無需大量水，無污染，簡便易行。
本發(fā)明的生產(chǎn)碳酸氫銨的碳化塔的除疤方法，包括如下步驟中斷碳化塔生產(chǎn)，排空碳化塔內(nèi)的母液，關(guān)閉冷卻水進(jìn)水閥門，打開冷卻水箱出水閥門，排空冷卻水箱中的冷卻水，將熱蒸汽接入冷卻水進(jìn)水管，蒸汽的熱使附著在冷卻水箱表面的碳酸氫銨結(jié)晶干燥失水、破碎、自行脫落。再向塔內(nèi)充入母液將碳酸氫銨結(jié)晶碎塊沖洗排出。
本發(fā)明的生產(chǎn)碳酸氫銨的碳化塔的除疤方法的優(yōu)點(diǎn)是1節(jié)約大量水資源；2結(jié)疤的碳酸氫銨仍能回收進(jìn)入生產(chǎn)循環(huán)，減少浪費(fèi)，提高產(chǎn)量；3除疤時(shí)蒸汽只需將冷卻水箱箱體和空的碳化塔加熱，所需通入蒸汽的時(shí)間和總量都大大減少，節(jié)約大量能源；4除疤過程所需時(shí)間短，僅數(shù)小時(shí)，大大減少了碳化塔中斷生產(chǎn)的時(shí)間，提高設(shè)備利用率；5無污染，清洗過程無污水排放，不影響環(huán)境；6無需增加設(shè)備裝置，簡便易行。


圖1為串聯(lián)碳化塔結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示為兩個(gè)串聯(lián)的碳化塔M2、碳化塔N3，每個(gè)碳化塔內(nèi)有5～10組冷卻水箱1，各水箱1的進(jìn)水管12分別通過進(jìn)水閥門與總進(jìn)水管10連接，各水箱1的出水管5分別通過出水管閥門與總出水管6連接。輸送含二氧化碳的變換氣的氣相管11從碳化塔M2底部接入塔內(nèi)，碳化塔M2的塔頂氣相管道11，折轉(zhuǎn)通入與之串聯(lián)的碳化塔N3的塔底部。氨水管4從碳化塔N3上部接入碳化塔N3內(nèi)，從碳化塔N3下部接出，再由碳化塔M2上部接入碳化塔M2。兩個(gè)碳化塔2、3內(nèi)充有含氨、二氧化碳和飽和碳酸氫銨的母液。排料管8接在二塔底，結(jié)晶的碳酸氫銨從排料管8排出，送離心機(jī)分離。
本發(fā)明的生產(chǎn)碳酸氫銨的碳化塔的除疤方法，蒸汽管9通過蒸汽閥門與總進(jìn)水管10和碳化塔M2、N3的氣相輸入管11相連接，包括如下步驟A中斷碳化塔M2、N3生產(chǎn)，關(guān)閉變換氣管11和氨水管4入口閥門，排空碳化塔M2內(nèi)的母液，碳化塔N3內(nèi)留有2～3米高的母液；B關(guān)閉冷卻水進(jìn)水閥門，打開冷卻水出水閥門，排空冷卻水箱1中的冷卻水；C先對碳化塔M2進(jìn)行除疤。打開蒸汽閥門，將熱蒸汽與碳化塔M2的進(jìn)水管10接通，打開碳化塔M2某組冷卻水箱1的進(jìn)水閥門、出水閥門，并打開與總出水管6相連接的排污管7、關(guān)閉總出水管6。蒸汽通過進(jìn)水管12輪流進(jìn)入該組冷卻水箱1，使其加熱升溫，之后蒸汽從排污管7排出。一組水箱1通入蒸汽5～15分鐘，冷卻水箱1箱體溫度升至100～110℃，蒸汽的熱使附著在冷卻水箱1表面的碳酸氫銨結(jié)晶干燥失水、破碎脫落；該組冷卻水箱1除疤結(jié)束后，關(guān)閉其進(jìn)水閥門。再對下一組冷卻水箱1按此法接入熱蒸汽升溫除疤，依次對塔內(nèi)各組冷卻水箱1接入熱蒸汽升溫除疤。
D通過泵向碳化塔M2內(nèi)充入母液，脫落的碳酸氫銨結(jié)晶塊和母液一起通過排料管8排出，送往離心機(jī)分離出碳酸氫銨，分離后的母液送入吸收塔再吸收氨氣提高濃度，重復(fù)使用；E碳化塔M2除疤后，將碳化塔N3內(nèi)的母液抽出送入碳化塔M2內(nèi)。按上述C、D步驟，對碳化塔N2除疤。
為節(jié)省蒸汽和防止過熱，在上述的C步驟中，對某個(gè)冷卻水箱1連續(xù)通入蒸汽4～6分鐘后，將少量水灑在其出水管5出口管壁上，視其是否沸騰，若沸騰，即該冷卻水箱1箱體溫度已升至100℃以上，暫停止通入蒸汽1～2分鐘。此后再在其出水管5出口管壁上灑水判斷箱體溫度是否降至100℃以下，低于100℃時(shí)，再通入蒸汽1～2分鐘。如此斷續(xù)通入蒸汽，使該冷卻水箱1箱體溫度保持為98～110℃，持續(xù)8～12分鐘。
在上述的C步驟中，所用蒸汽的溫度為150～180℃，壓力為0.6～0.8兆帕。
在上述的C步驟中，冷卻水箱1內(nèi)通入蒸汽時(shí)，碳化塔內(nèi)溫度升高，為使碳化塔M2內(nèi)溫度進(jìn)一步升高，以清除塔壁及液位計(jì)探頭上的碳酸氫銨結(jié)晶，在進(jìn)行上述C步驟的同時(shí)，將蒸汽從碳化塔M2的塔底的氣相管11通入塔內(nèi)，從其塔頂氣相管11排出，經(jīng)氣相管11進(jìn)入碳化塔N3內(nèi)的殘留母液中，母液吸收蒸汽中的氨和二氧化碳，同時(shí)也吸收蒸汽的熱量。升溫的母液進(jìn)一步溶解碳化塔N3內(nèi)的碳酸氫銨疤塊。經(jīng)母液過濾后的蒸汽從碳化塔N3的塔頂?shù)臍庀喙?1放空閥排出。
在冷卻水箱1通入蒸汽的同時(shí)，向碳化塔M2內(nèi)通入蒸汽，因碳化塔M2內(nèi)無液體，此時(shí)塔內(nèi)通入蒸汽，塔內(nèi)溫度迅速升高。向碳化塔M2內(nèi)連續(xù)通入蒸汽1～2小時(shí)即可使塔內(nèi)溫度達(dá)到100℃以上，判斷方法同上，將水灑在未通蒸汽的冷卻水箱1的出水管5出口管壁上，視其沸騰與否。塔內(nèi)溫度達(dá)100℃以上，塔壁及液位計(jì)探頭上的碳酸氫銨結(jié)晶干燥失水、破碎脫落。當(dāng)碳酸氫銨結(jié)晶附著在液位計(jì)探頭上時(shí)，即使塔內(nèi)液位已低于允許高度，液位計(jì)指示燈仍保持亮。當(dāng)用本工藝方法除疤時(shí)，當(dāng)液位計(jì)探頭上的碳酸氫銨疤塊脫落后，液位計(jì)指示燈熄滅。
碳化塔N3使用與碳化塔M2同樣的方法，經(jīng)氣相管11向塔內(nèi)通入熱蒸汽去除塔壁及液位計(jì)探頭上的碳酸氫銨結(jié)晶。
權(quán)利要求
1一種生產(chǎn)碳酸氫銨的碳化塔的除疤方法，兩個(gè)串聯(lián)的碳化塔M(2)、碳化塔N(3)，每個(gè)碳化塔內(nèi)有5～10組冷卻水箱(1)，各水箱(1)的進(jìn)水管(12)分別通過進(jìn)水閥門與總進(jìn)水管(10)連接，各水箱(1)的出水管(5)分別通過出水管閥門與總出水管(6)連接；輸送含二氧化碳的變換氣的氣相管(11)從碳化塔M(2)底部接入塔內(nèi)，碳化塔M(2)的塔頂氣相管道(11)，折轉(zhuǎn)通入與之串聯(lián)的碳化塔N(3)的塔底部；氨水管(4)從碳化塔N(3)上部接入碳化塔N(3)內(nèi)，從碳化塔N(3)下部接出，再由碳化塔M(2)上部接入碳化塔M(2)；兩個(gè)碳化塔(2、3)內(nèi)充有含氨、二氧化碳和飽和碳酸氫銨的母液；排料管(8)接在二塔底，結(jié)晶的碳酸氫銨從排料管(8)排出；其特征為蒸汽管(9)通過蒸汽閥門與總進(jìn)水管(10)和碳化塔M(2)、N(3)的氣相輸入管(11)相連接，除疤方法包括如下步驟A中斷碳化塔M(2)、N(3)生產(chǎn)，關(guān)閉變換氣管(11)和氨水管(4)入口閥門，排空碳化塔M(2)內(nèi)的母液，碳化塔N(3)內(nèi)留有2～3米高的母液；B關(guān)閉冷卻水進(jìn)水閥門，打開冷卻水出水閥門，排空冷卻水箱(1)中的冷卻水；C先對碳化塔M(2)進(jìn)行除疤；打開蒸汽閥門，將熱蒸汽與碳化塔M(2)的進(jìn)水管接通，打開碳化塔M(2)某組冷卻水箱的進(jìn)水閥門、出水閥門，并打開與總出水管(6)相連接的排污管(7)、關(guān)閉總出水管(6)；蒸汽通過進(jìn)水管(12)輪流進(jìn)入該組冷卻水箱(1)，使其加熱升溫，之后蒸汽從排污管排出；一組水箱通入蒸汽5～15分鐘，冷卻水箱箱體溫度升至100～110℃；蒸汽的熱使附著在冷卻水箱表面的碳酸氫銨結(jié)晶干燥失水、破碎脫落；該組冷卻水箱(1)除疤結(jié)束后，關(guān)閉其進(jìn)水閥門；再對下一組冷卻水箱(1)按此法接入熱蒸汽升溫除疤，依次對塔內(nèi)各組冷卻水箱(1)接入熱蒸汽升溫除疤；D通過泵向碳化塔M(2)內(nèi)充入母液，脫落的碳酸氫銨結(jié)晶塊和母液一起通過排料管(8)排出，送往離心機(jī)分離出碳酸氫銨，分離后的母液送入吸收塔再吸收氨氣提高濃度，重復(fù)使用；E碳化塔M(2)除疤后，將碳化塔N(3)內(nèi)的母液抽出送入碳化塔M(2)內(nèi)；按上述C、D步驟，對碳化塔N(3)除疤。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)碳酸氫銨的碳化塔的除疤方法，其特征為在上述的C步驟中，對某個(gè)冷卻水箱(1)連續(xù)通入蒸汽4～6分鐘后，將少量水灑在其出水管(5)出口管壁上，視其是否沸騰，若沸騰，即該冷卻水箱(1)箱體溫度已升至100℃以上，暫停止通入蒸汽1～2分鐘；此后再在其出水管(5)出口管壁上灑水判斷箱體溫度是否降至100℃以下，低于100℃時(shí)，再通入蒸汽1～2分鐘；如此斷續(xù)通入蒸汽，使該冷卻水箱(1)箱體溫度保持為98～110℃，持續(xù)8～12分鐘。
3根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)碳酸氫銨的碳化塔的除疤方法，其特征為在進(jìn)行上述C步驟的同時(shí)，將蒸汽從碳化塔M(2)的塔底的氣相管(11)通入塔內(nèi)，從其塔頂氣相管(11)排出，通過氣相管(11)進(jìn)入碳化塔N(3)內(nèi)的殘留母液中，升溫的母液進(jìn)一步溶解碳化塔N(3)內(nèi)的碳酸氫銨疤塊，經(jīng)母液過濾后的蒸汽從碳化塔N(3)的塔頂?shù)臍庀喙?11)放空閥排出；在冷卻水箱(1)通入蒸汽的同時(shí)，向碳化塔M(2)內(nèi)連續(xù)通入蒸汽1～2小時(shí)使塔內(nèi)溫度達(dá)到100℃以上，判斷方法為將水灑在未通蒸汽的冷卻水箱(1)的出水管(5)出口管壁上，視其沸騰與否；塔內(nèi)溫度達(dá)100℃以上，塔壁及液位計(jì)探頭上的碳酸氫銨結(jié)晶干燥失水、破碎脫落。
4根據(jù)權(quán)利要求1、或2、或3所述的生產(chǎn)碳酸氫銨的碳化塔的除疤方法，其特征為在上述的C步驟中，所用蒸汽的溫度為150～180℃，壓力為0.6～0.8兆帕。
全文摘要
本發(fā)明的生產(chǎn)碳酸氫銨的碳化塔的除疤方法，包括如下步驟中斷碳化塔生產(chǎn)，排空碳化塔內(nèi)的母液，排空冷卻水箱中的冷卻水，將熱蒸汽輪流接入冷卻水進(jìn)水管，對各冷卻水箱分別加熱5～15分鐘，同時(shí)蒸汽從塔底送入塔頂排出1～2小時(shí)，使水箱和塔內(nèi)溫度升至100～110℃，附著在水箱表面和塔壁的碳酸氫銨結(jié)晶破碎脫落，再充入母液將碳酸氫銨結(jié)晶碎塊沖清排出。本方法的優(yōu)點(diǎn)是1節(jié)約大量水資源；2結(jié)疤的碳酸氫銨仍能回收進(jìn)入生產(chǎn)循環(huán)，提高產(chǎn)量；3除疤時(shí)所需通入蒸汽的時(shí)間和總量都大大減少，節(jié)約大量能源；4除疤過程所需時(shí)間短，大大減少了碳化塔中斷生產(chǎn)的時(shí)間，提高設(shè)備利用率；5清洗過程無污水排放，不影響環(huán)境；6無需增加設(shè)備裝置，簡便易行。
文檔編號(hào)C01C1/00GK1486930SQ0313555
公開日2004年4月7日 申請日期2003年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月2日
發(fā)明者秦付勝 申請人:秦付勝, 黃桂清