[發明專利]一種節約超純氨生產中汽化能源的方法

有效

• 申請號: 201310568489.8
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103673663A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 金向華;李荷慶
• 申請（專利權）人: 蘇州金宏氣體股份有限公司
• 主分類號: F28C3/08
• 分類號: F28C3/08;F28F27/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周新亞

技術領域

本發明涉及節能減排技術領域，特別涉及一種用空氣源熱水器與天然氣制氫裝置瀉壓排放的廢熱蒸汽通過自動化混合，產生符合超純氨生產中各工藝液氨汽化條件所需要的熱水，替代通常使用電加熱產生熱水的方式，與電加熱方式相比較，可以節約能源80%以上。

背景技術

超純氨作為半導體發光二極管（LED）、平板顯示器（FPD）、半導體和晶硅太陽能電池片（四大行業）的主要求原材料（可稱為是四大行業的糧食），對于原材料的質量和成本與行業的發展有著密切的關系。

超純氨在生產中主要成本的組成有以下二個方面：一是原料工業液氨，二是生產過程中各工藝點液氨的加熱汽化能源。目前國內外在生產超純氨過程各工藝點液氨的加熱汽化方式都采用電加熱方式。

此類工藝的缺點是：由于我國電力資源比較短缺，電價較貴，因此，在超純氨過程中，電費成本的比重較大，對進一步降低超純氨生產成本和市場銷售價格造成了困難；同時，對我國半導體發光二極管（LED）、平板顯示器（FPD）、半導體和晶硅太陽能電池片等四大行業進一步降低產品制造成本和市場銷售價格帶來了同樣的困難，并一定程度上制約了這四行業發展。

發明內容

本發明的發明目的是為了克服上述背景技術的缺點，提供一種節約超純氨生產中汽化能源的方法，將超純氨生產中本來用電加熱方式改為空氣源熱泵制熱水技術，同時，與天然氣制氫裝置瀉壓排放的廢熱蒸汽有機的結合起來，通過自動化系統的混合，能夠滿足超純氨生產各工藝中液氨汽化條件所需熱水要求，可以節約超純氨生產過程中的能源80%以上。

本發明的技術方案是：一種節約超純氨生產中汽化能源的裝置，它包括：空氣源熱水器、循環水泵、熱水循環罐、板式換熱器、熱水循環泵、蒸汽混合器、液氨汽化器、溫度自動控制器、溫度調節閥組成，所述的空氣源熱水器上端的出水口通過導管連接熱水循環罐，下端的進水口通過循環水泵連接熱水循環罐，所述的熱水循環罐共有兩路管路，其中一條連接板式換熱器，板式換熱器連接液氨汽化器，所述的板式換熱器與液氨汽化器之間設有連接閥門，?另一條管路連接熱水循環泵，熱水循環泵連接蒸汽混合器，蒸汽混合器連接液氨汽化器，所述的蒸汽混合器通過單獨的一條管路與板式換熱器連接，此條管路上設有蒸汽進口，蒸汽混合器下方設有溫度調節閥，所述的板式換熱器下方設有排放口，在排放口出口端和其對應位置處分別設有兩個溫度調節閥，?所述的三個溫度調節閥分別通過三條電路與溫度自動控制器連接。

一種節約超純氨生產中汽化能源的方法，該方法包括以下幾個步驟：

（1）超純氨生產加熱：采用空氣源熱水器與天然氣制氫瀉放廢熱蒸汽相結合，利用自動混合系統，制造的熱水溫度可在最低35℃，最高60℃范圍內可自動調節，能滿足超純氨在生產中不同加熱點及溫度的要求；?

（2）廢熱蒸汽與使用熱水系統自動調節：天然氣制氫瀉放廢熱蒸汽的壓力在最小0.1Mpa，最大0.8Mpa范圍內，系統將會自動調節；?

（3）二者相結合：在天然氣制氫瀉放廢熱蒸汽量減少和增加的同時，空氣源熱水器會在0-100%負荷之間自動調節，以匹配超純氨生產熱水量的需要；

（4）熱水溫度的精確調配：在使用熱水過程中，通過汽化水混合器，能將溫度調配到±1℃，保證各使用點對溫度的要求；

所述的廢熱蒸汽與使用熱水系統自動調節，是通過板式換熱器實現溫度最低35℃，最高60℃范圍內自動調控。

本發明的有益效果是：利用空氣源熱泵技術與天然氣制氫過程中瀉放蒸汽相結合，制造出超純氨生產中的汽化用熱水，可降低超純氨生產中汽化用能源成本80%左右，設計巧妙、安全可靠、環保、節能。

附圖說明

圖1為本發明系統示意圖；

其中：1、空氣源熱水器，2、循環水泵，3、熱水循環罐，4、板式換熱器，5、熱水循環泵，6、蒸汽混合器，7、液氨汽化器，8、排放口，9、溫度自動控制器，10、蒸汽進口，11、溫度調節閥，12、溫度調節閥，13、溫度調節閥。

具體實施方式

本實施例為本實施例為一種空氣源與放空蒸汽相結合的超純氨生產節能裝置，它包括：空氣源熱水器（1）、循環水泵（2）、熱水循環罐（3）、板式換熱器（4）、熱水循環泵（5）、蒸汽混合器（6）、液氨汽化器（7）、溫度自動控制器（9）、溫度調節閥組成，所述的空氣源熱水器(1)上端的進水口通過導管連接熱水循環罐（3），下端右側的出水口通過循環水泵（2）連接熱水循環罐（3），所述的熱水循環罐（3）共有兩路管路，其中一條連接板式換熱器（4），板式換熱器（4）連接液氨汽化器（7），所述的板式換熱器（4）與液氨汽化器（7）之間設有連接閥門；另一條管路連接熱水循環泵（5），熱水循環泵（5）連接蒸汽混合器（6），蒸汽混合器（6）連接液氨汽化器（7），所述的蒸汽混合器（6）通過單獨的一條管路與板式換熱器（4）連接，此條管路上設有蒸汽進口（10），蒸汽混合器（6）下方設有溫度調節閥（11），所述的板式換熱器（4）下方設有排放口（8），在排放口（8）出口端和其對應位置處分別設有兩個溫度調節閥（12）和溫度調節閥（13），?所述的三個溫度調節閥分別通過三條電路與溫度自動控制器（9）連接。