[實(shí)用新型]電場(chǎng)式氨分離器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820070151.4
• 申請(qǐng)日: 2008-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201209122Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭廷亮;郭欽才
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 郭廷亮
• 主分類號(hào): C01C1/12
• 分類號(hào): C01C1/12
• 代理公司: 南陽(yáng)市智博維創(chuàng)專利事務(wù)所
• 代理人: 王 帆

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種氨分離器，具體涉及一種在工業(yè)合成氨用的電場(chǎng)式氨分離器。

背景技術(shù)

工業(yè)合成氨是化工領(lǐng)域里一個(gè)龐大的、重要的系統(tǒng)，工業(yè)合成氨是典型的大化工，自工業(yè)合成氨投入運(yùn)行后，對(duì)農(nóng)業(yè)、對(duì)人類、對(duì)社會(huì)產(chǎn)生了巨大的影響。

在合成氨系統(tǒng)的合成圈內(nèi)，有三大要素：一是催化劑；二是反應(yīng)器；三是氨分離。國(guó)內(nèi)外近百年來(lái)，科技工作者致力于催化劑和反應(yīng)器的研究與開(kāi)發(fā)，而對(duì)氨的分離不太重視，科技工作者投入的精力不大，到目前為止，幾乎全部采用的冷凍后利用重力沉降、離心力作用和絲網(wǎng)攔截進(jìn)行分氨，其分氨效率在80％左右，反應(yīng)過(guò)程中生成的氨不能及時(shí)有效地分離出來(lái)，而在合成系統(tǒng)中空循環(huán)，造成裝置能力不能充分發(fā)揮，系統(tǒng)壓力高，電耗高，放空量大，廢氣排放多，對(duì)能耗、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種電場(chǎng)式氨分離器，使合成氨系統(tǒng)的裝置能力能夠充分發(fā)揮，系統(tǒng)壓力低，電耗低，放空量小，廢氣排放少。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是在原有氨分離器的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的，本實(shí)用新型具有分離器外殼，在所述分離器外殼內(nèi)部設(shè)有內(nèi)件，在所述分離器外殼上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，在所述內(nèi)件的上部設(shè)有電極，在一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)，使氨在通過(guò)電場(chǎng)時(shí)，分子間作用力增大，氫鍵加強(qiáng)，沸點(diǎn)升高，分壓降低，收率增大。

在合成氨裝置的合成圈內(nèi)，組分有五種：氫氣、氮?dú)狻⒓淄椤搴桶保谶@五種物質(zhì)中，前四種是非極性分子，只有氨是極性分子。根據(jù)這一特性，從物理、化學(xué)知識(shí)得知，電場(chǎng)對(duì)非極性分子影響較小，而對(duì)極性分子的物理性質(zhì)有較大影響，在電場(chǎng)力的作用下，氨分子整齊排列，分子間作用力增大，氫鍵加強(qiáng)，沸點(diǎn)升高，飽和蒸汽壓下降，在同等工況條件下，氨的分離率高，收率高。在一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)，使氨在通過(guò)電場(chǎng)時(shí)，分子間作用力增大，氫鍵加強(qiáng)，沸點(diǎn)升高，分壓降低，收率增大。

本實(shí)用新型的要點(diǎn)是在傳統(tǒng)氨分離器的基礎(chǔ)上，增加電極并付予高壓直流電，增加電場(chǎng)作用力，使分離器效率由原來(lái)的80％左右，提高到90％左右，提高10個(gè)百分點(diǎn)，因此，有較高的使用價(jià)值。將電極和傳統(tǒng)的分離器有機(jī)、合理地結(jié)合，使投資減少到最小程度。

本實(shí)用新型已對(duì)中原某8萬(wàn)噸氨/年裝置中氨分離器進(jìn)行改造，效果明顯，主要體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)(工況條件：28MPa，—10℃)：(1)、改造前氨分離器后氣相中氨含量為2.3％以上，改造后氣相中氨含量在1.2％以下。(2)、噸氨節(jié)電29度，年節(jié)電230萬(wàn)度，經(jīng)濟(jì)效益約100萬(wàn)元。(3)、放空氣量減少240萬(wàn)米³/年，經(jīng)濟(jì)效益150萬(wàn)元。(4)、合成能力提高10％。(5)、投資27萬(wàn)元，企業(yè)綜合效益在300萬(wàn)元/年左右。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有其裝置能力能夠充分發(fā)揮，系統(tǒng)壓力低，電耗低，放空量小，廢氣排放少的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中1.分離器外殼，2.降液管，3.內(nèi)件，4.旋流板，5.折流板，6.絲網(wǎng)，7.電極，8.電極，9.進(jìn)氣口，10.出氣口，11.排液口。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)附圖所示，本實(shí)用新型具有分離器外殼1，在所述分離器外殼1內(nèi)部設(shè)有內(nèi)件3，在所述分離器外殼1上設(shè)有進(jìn)氣口9和出氣口10，在所述內(nèi)件3的上部設(shè)有電極7、8，所述電極7、8接通高壓直流電，增加電場(chǎng)作用力，將電極和絲網(wǎng)或填料復(fù)合，組成一個(gè)電場(chǎng)力、攔截、重力沉降的復(fù)合結(jié)構(gòu)，電極為導(dǎo)電材料，可以是棒形、板形、網(wǎng)形、絲網(wǎng)形或絲形，電極周圍的材料為絕緣材料，可以是絲網(wǎng)或填料或不填充。這樣，在傳統(tǒng)分離器中增加電極，達(dá)到提高功能的目的。

本實(shí)用新型不改變?cè)泄に嚕m用于老設(shè)備改造和新增裝置，適用面較廣。