[實用新型]一種密閉蒸汽冷凝液循環冷卻系統

有效

• 申請號: 201220486364.1
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN202860167U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 余志文;程忠振;劉金亮;徐霖;夏炎華;田龍舟
• 申請（專利權）人: 中國五環工程有限公司
• 主分類號: B01D5/00
• 分類號: B01D5/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

技術領域

本實用新型涉及化工行業的冷卻系統，具體的說是一種密閉蒸汽冷凝液循環冷卻系統。

背景技術

氨汽提尿素工藝是目前世界上上兩大主流尿素生產工藝之一，全世界已建尿素裝置約40％采用該種工藝。包含CO₂壓縮和輸送、NH₃的增壓和輸送、尿素高壓圈（合成、汽提、甲銨冷凝和循環）、中壓分解和回收、低壓分解和回收、真空預濃縮和濃縮、解吸和水解等幾個工序。

在中壓分解和回收工序，中壓甲銨冷凝器的冷卻介質為冷卻水，由于冷卻水溫度只有33℃，低于殼側甲銨溶液的結晶溫度，引起甲銨結晶在換熱管表面，降低了冷凝器的換熱效率，為減輕結晶程度而把冷卻水出口溫度提高到55℃左右，由此又引發冷卻水管內部結垢的產生。

上述用冷卻水作冷卻介質的換熱工藝存在如下缺點：1.冷卻水溫度在45℃到55℃是冷卻水最容易結垢的溫度區間，因為在這個溫度范圍內冷卻水中鈣、鎂離子極易結垢，各種藻類也易在此溫度下發生繁殖，因而所有的氨汽提尿素裝置中壓甲銨冷凝器管側（冷卻水流經側）經常結垢，結垢越來越多后，導致冷凝效果迅速下降，使中壓甲銨冷凝器內大量氣體NH₃和CO₂沒有冷凝下來，從氣相出口進入中壓吸收塔，使得中壓吸收塔負荷超出設計范圍而使塔內壓力升高，整個中壓系統壓力也升高，導致中壓惰氣洗滌塔出口放空閥必須增加開度來減壓，這樣放空的氨氣量也大大增加，造成環境污染。經過一段周期后，尿素裝置也必須停車清洗結垢，造成經濟損失。2.國外專利商在設計中把中壓甲銨冷凝器換熱面積增加了70%的裕量，不僅設備投資額外增加了，而且并沒有從根本上解決中壓甲銨冷凝器結垢而導致全系統生產能力下降的問題。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決上述技術的缺陷和不足，提供一種結構簡單、運行維護成本低、可靠性好、不結垢、對環境友好的密閉蒸汽冷凝液循環冷卻系統。

技術方案包括冷凝器，所述冷凝器的冷凝液出口經管道依次連接循環冷卻器、循環水泵以及冷凝器的冷凝液入口。

所述管道還與補進水裝置連接。

所述補進水裝置為高位槽，所述高位槽的設計高度大于系統中的其它裝置。

本實用新型的優點是：

1.結構簡單，經濟環保，用蒸汽冷凝液代替冷卻水對通過冷凝器的氣體（或混合氣體）進行換熱冷卻，由于蒸汽冷凝液較冷卻水更為純凈，幾乎不含鈣、鎂離子，也不含藻類，因此不易使冷凝器發生結垢和藻類集聚的問題。而換熱升溫后的蒸汽冷凝液再經循環冷卻器與冷卻水換熱降溫后回用，此時循環冷卻器中冷卻水的換熱溫度范圍已降至45℃以下，因而也大大減少了循環冷卻器中結垢和藻類集聚問題的發生，從而使整個系統能夠長周期安全運行，進而也降低了后續裝置（如吸收塔）的負荷，避免了因結垢而造成的排放損失和系統停車損失、以及由此帶來的清洗維護費用，對環境友好；

2.蒸汽冷凝液可在本系統中循環使用，運行維護成本低、可靠性高。

3.采用密閉循環蒸汽冷凝液冷卻系統后，由于從根本上解決了冷凝器的結垢和藻類集聚的問題，冷凝器換熱面積也可以大大減小，節省了大筆設備投資。

4.本實用新型不僅適用于背景技術所述的氨汽提尿素工藝中的冷凝器，對于其它化工行業中采用冷卻水作為冷卻介質且存上述技術問題的冷凝器，均適用于本系統對其進行改造。

附圖說明

圖1為本實用新型系統示意圖。

1-冷凝器、1.1-冷凝液出口、1.2-冷凝液入口、1.3-氣相進口、1.4-液相出口、2-循環冷卻器、2.1-冷凝液入口、2.2-冷凝液出口、2.3-冷卻水入口、2.4-冷卻水出口、3-循環泵、4-高位槽、5-吸收塔、A-冷卻給水、B-冷卻回水、C-蒸汽冷凝液、D-含NH₃和CO₂等的混合氣相。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步解釋說明：

參照圖1，冷凝器1的冷凝液出口1.1經管道依次連接循環冷卻器2的冷凝液入口2.1、冷凝液出口2.2、循環泵3、以及冷凝器1的冷凝液入口1.2，形成一個密閉蒸汽冷凝液循環冷卻系統（簡稱循環冷卻系統），所述管道還與補進水裝置連通，所述補進水裝置優選為高位槽4，所述高位槽4在本系統中設計高度最高，當需要向系統中補進蒸汽冷凝液時，可依據重力使高位槽4中的蒸汽冷凝液自流入管道補入循環冷卻系統中，以保持循環冷卻系統的壓力穩定；不需要進水時，可通過閥門關閉與高位槽4連通的管道。