專利名稱：合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一制冷設(shè)備，特別涉及一種合成氨系統(tǒng)中的脫碳高閃氣制冷設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，合成氨系統(tǒng)中，流程的前期需要制備合成氨所需的氣源，其中的一個(gè)工藝步驟中會(huì)有具有一定壓力的脫碳高閃氣(也稱脫碳閃蒸氣)產(chǎn)生，脫碳高閃氣的壓力根據(jù)不同廠家合成氨系統(tǒng)的不同而不同。脫碳高閃氣為含有二氧化碳的混合氣體，不能直接進(jìn)入合成氨系統(tǒng)中利用。沒有處理能力的廠家一般會(huì)直接排放脫碳高閃氣，這樣做不但造成了浪費(fèi)，而且嚴(yán)重污染了環(huán)境。具有處理能力的廠家一般采用變壓吸附技術(shù)或化學(xué)方法將脫碳高閃氣中的二氧化碳脫除回收后，剩下的混合氣體即可進(jìn)入合成氨系統(tǒng)繼續(xù)利用，這雖然在一定程度上實(shí)現(xiàn)了廢氣的回收利用，但是這些脫碳高閃氣的處理系統(tǒng)本身也需要耗費(fèi)大量的資源或者會(huì)有新的污染物產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)起來并不經(jīng)濟(jì)。此外，合成氨系統(tǒng)在夏天需要大量的冷量來使系統(tǒng)保持在一定的溫度以內(nèi)，這都需要額外的制冷設(shè)備及動(dòng)力來提供。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備，能夠利用脫碳高閃氣自身的壓力，實(shí)現(xiàn)制冷，為合成氨系統(tǒng)提供大量的冷量，還能夠?qū)Χ趸歼M(jìn)行有效的回收，制備液態(tài)二氧化碳，整套制冷設(shè)備無需額外動(dòng)力，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
為解決上述問題，本實(shí)用新型所采取的第一種技術(shù)方案是一種合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備，該制冷設(shè)備包括換熱器、氣液分離器和膨脹機(jī)，所述換熱器具有兩條冷介質(zhì)通道和兩條或兩條以上熱介質(zhì)通道，換熱器第一熱介質(zhì)通道入口連接脫碳高閃氣管路、出口連接氣液分離器入口，氣液分離器氣體出口連接換熱器第一冷介質(zhì)通道入口，所述換熱器第一冷介質(zhì)通道出口再連接膨脹機(jī)入口，膨脹機(jī)出口連接換熱器第二冷介質(zhì)通道入口。
其中，所述換熱器還包括一條冷介質(zhì)通道，該冷介質(zhì)通道入口連接氣液分離器液體出口；所述氣液分離器液體出口連接一收集箱。
本實(shí)用新型采取的第二種技術(shù)方案是一種合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備，該制冷設(shè)備包括換熱器和膨脹機(jī)，所述換熱器具有一條冷介質(zhì)通道和至少一條熱介質(zhì)通道，膨脹機(jī)入口與脫碳高閃氣管路相連，膨脹機(jī)出口并與換熱器冷介質(zhì)通道相連接。
本實(shí)用新型所能達(dá)到的有益效果是1、利用脫碳高閃氣自身的壓力于膨脹機(jī)內(nèi)膨脹制冷，為合成氨系統(tǒng)在需要大量冷量的季節(jié)提供冷量，節(jié)約能耗；2、可獲得液態(tài)二氧化碳，并且高閃氣可繼續(xù)利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備原理示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1參閱圖1，為本實(shí)用新型實(shí)施例1合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備原理示意圖，該設(shè)備包括換熱器1、氣液分離器2和膨脹機(jī)3，換熱器1具有兩條熱介質(zhì)通道11和12及三條冷介質(zhì)通道13和14、15。其中第一熱介質(zhì)通道11入口連接脫碳高閃氣管路4，該第一熱介質(zhì)通道11出口連接氣液分離器2的入口，氣液分離器2氣體出口21與換熱器第一冷介質(zhì)通道13入口相連，第一冷介質(zhì)通道13出口連接膨脹機(jī)3入口，膨脹機(jī)3出口連接換熱器1的第二冷介質(zhì)通道14入口。氣液分離器2的液體出口22連接一收集箱5或連接換熱器的第三冷介質(zhì)通道15。其他需要冷卻的流體可以通過第二熱介質(zhì)通道12進(jìn)入換熱器冷卻。
在實(shí)際使用中，該設(shè)備的工作流程如下1、脫碳高閃氣從通道中進(jìn)入換熱器1的第一熱介質(zhì)通道11中；2、脫碳高閃氣經(jīng)過第一熱介質(zhì)通道11進(jìn)入氣液分離器2；3、從氣液分離器2分離出的氣體通過氣體出口進(jìn)入換熱器1的第一冷介質(zhì)通道13進(jìn)行一定的復(fù)熱；4、經(jīng)過復(fù)熱的脫碳高閃氣進(jìn)入膨脹機(jī)3膨脹制冷；
5、膨脹后的低溫脫碳高閃氣連接到換熱器的第二冷介質(zhì)通道14，冷卻第一熱介質(zhì)通道11中的脫碳高閃氣或作為冷量提供給第二熱介質(zhì)通道12中的其它需冷卻的物質(zhì)；6、由于二氧化碳的沸點(diǎn)較高，如果壓力足夠高的話，經(jīng)過1步驟，混合流體進(jìn)入氣液分離器2后，分離出的液態(tài)的二氧化碳從分離器2底部的液體出口流入一收集槽回收或連接到換熱器1的第三冷介質(zhì)通道15回收冷量；7、換熱器中脫去部分二氧化碳的高閃氣與熱介質(zhì)交換完熱量后排出制冷設(shè)備。
該制冷設(shè)備能同時(shí)達(dá)到提供冷量和部分回收二氧化碳的目的。
實(shí)施例2參閱圖2，為本實(shí)用新型實(shí)施例2合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備原理示意圖，該系統(tǒng)包括換熱器1’和膨脹機(jī)3，換熱器1’具有至少一條熱介質(zhì)通道11’和一條冷介質(zhì)通道12’，熱介質(zhì)通道11’入口連接需要被冷卻的介質(zhì)，脫碳高閃氣管路4連接膨脹機(jī)3的入口，膨脹機(jī)3的出口與換熱器1’的冷介質(zhì)通道連接。
在實(shí)際使用中，該設(shè)備的工作流程如下1、脫碳高閃氣從脫碳高閃氣管路4中進(jìn)入膨脹機(jī)3膨脹制冷；2、膨脹機(jī)膨脹后的低溫脫碳高閃氣進(jìn)入換熱器1’冷介質(zhì)通道12’，冷卻熱介質(zhì)通道11’中的需冷卻的物質(zhì)。
該制冷設(shè)備用于提供冷量。
權(quán)利要求1.一種合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備，該制冷設(shè)備包括換熱器、氣液分離器和膨脹機(jī)，其特征在于所述換熱器具有兩條冷介質(zhì)通道和兩條或兩條以上熱介質(zhì)通道，換熱器第一熱介質(zhì)通道入口連接脫碳高閃氣管路、出口連接氣液分離器入口，氣液分離器氣體出口連接換熱器第一冷介質(zhì)通道入口，所述換熱器第一冷介質(zhì)通道出口再連接膨脹機(jī)入口，膨脹機(jī)出口連接換熱器第二冷介質(zhì)通道入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備，其特征在于所述換熱器還包括一條冷介質(zhì)通道，該冷介質(zhì)通道入口連接氣液分離器液體出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備，其特征在于所述氣液分離器液體出口連接一收集箱。
4.一種合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備，該制冷設(shè)備包括換熱器和膨脹機(jī)，其特征在于所述換熱器具有一條冷介質(zhì)通道和至少一條熱介質(zhì)通道，膨脹機(jī)入口與脫碳高閃氣管路相連，膨脹機(jī)出口并與換熱器冷介質(zhì)通道相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種合成氨脫碳高閃氣制冷設(shè)備，該制冷設(shè)備包括換熱器、氣液分離器和膨脹機(jī)，所述換熱器具有兩條冷介質(zhì)通道和兩條或兩條以上熱介質(zhì)通道，換熱器第一熱介質(zhì)通道入口連接脫碳高閃氣管路、出口連接氣液分離器入口，氣液分離器氣體出口連接換熱器第一冷介質(zhì)通道入口，所述換熱器第一冷介質(zhì)通道出口再連接膨脹機(jī)入口，膨脹機(jī)出口連接換熱器第二冷介質(zhì)通道入口。本實(shí)用新型制冷設(shè)備能夠利用脫碳高閃氣自身的壓力，實(shí)現(xiàn)制冷，為合成氨系統(tǒng)提供大量的冷量，還能夠?qū)Χ趸歼M(jìn)行有效的回收，制備液態(tài)二氧化碳，整套制冷設(shè)備無需額外動(dòng)力，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)F25J3/08GK2903852SQ20062001866
公開日2007年5月23日 申請日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者王文川, 楊克劍 申請人:北京科瑞賽斯氣體液化技術(shù)有限公司