专利名称：防冲型氨分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及合成氨生产中的氨分离设备，具体是一种防冲型氨分离器。
背景技术：
高压氨的主要生产过程是将合成塔出来的合成气体经过合成废锅、冷交等设备换 热、冷凝后进入氨分离器。冷凝后的气体中含有大量的液氨，通过氨分离器对之进行气液分 离，分离后的液氨聚集于氨分离器底部，通过调节阀门排放，生成产品液氨；气体则进入下 一个工序循环利用。氨分离器的分离效果好坏对合成氨系统的产量、消耗、安全环保影响极 大——1.如果氨分离器的分离效果差，应该得到的产品氨不能完全回收至氨罐存储，影响 氨产量；2.由于不能完全回收产品氨，将导致部分产品氨进入下个工段循环，加重系统的 无功损耗；同时也造成系统加减负荷困难，增加操作难度；3.如果氨分离器存在“串气”现 象，即在排放产品液氨时，气体也断断续续的进入产品氨，将导致液氨储罐中驰放气大量增 力口，氨罐超压的风险很大，驰放气被洗涤成稀氨水的量将大大增加，销售或回收都很困难， 安全环保风险压力巨大。而传统的上进侧出式氨分离器往往就存在分离效果差、串气量大的缺陷。下面以 其工作原理及其结构详细说明如下
它的工作原理是，气相从上至下由氨分离器的进气管进入内件中、下部，然后扩 散，向上通过旋流板、鲍尔环填料和丝网除沫器后从设在内件与外壳侧面的分离气体出口 流出氨分离器。分离出来的液氨聚集于氨分离器底部，通过放氨管道进入液氨储罐。它的结构导致的缺陷是，气体从氨分离器大盖上的进气管6处进入，进气管6端部 距十字分离孔板10约200mm，距正常操作时的液位计液面只有300mm至400mm，若按气氨 1600000NM3/h流量计算，通过Φ 180mm的管道出口时的气体流速约为8m/s，气体从进气管 6出来后直接冲击氨分离器底部的液相空间，液相空间被冲击形成一个巨大的凹坑，虽然十 字分离孔板10有防止液相产生旋流的作用，但不能防止产生凹坑。当负荷波动大时，在进 气管6入口处的气体流速变化随之增大，对液面的冲击也加大，形成凹坑的波动也变大。同 时凹坑的形成导致液位计显示液位虚高，容易给人造成误判。调节氨分液位如果按实际液 位操作，附在底部的液氨就会很快地被放掉，底部凹坑消失或凹坑不稳定，气体就容易进入 放氨管道，造成液氨、气氨共同进入氨罐，产生串气。此外，氨分离器的内件和外壳在安装到 位后，存在一个有3mm宽的环形间隙，该间隙通过石棉盘根密封后形成一个死气层空间(石 棉盘根密封的作用在于隔断进出分离气体不发生串气现象)，该死气层空间的密闭气体作 用在内件外壁与外壳内壁之间的液氨界面上，当负荷波动，调节阀动作放氨时会对液位造 成影响。
发明内容本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种防冲型氨分离器，它 在不改变传统上进侧出式氨分离器整体结构的情况下，只对其内件进行改造，增设防冲板和平衡孔，提高传统上进侧出式氨分离器的分离效果，保证氨分离器液位稳定。 本实用新型为实现其目的采用的技术方案是一种防冲型氨分离器，包括外壳、内件、大盖和进气管，所述外壳和内件的侧面设 有分离气体出口，气体由通过大盖伸入内件内的进气管进入内件；所述内件和外壳之间具 有环形死气层，所述内件内设有防止进气管内的气体冲击氨分离器底部液氨空间的防冲 板；所述内件上设有连通环形死气层的平衡孔。所述防冲板设在进气管的端部或下方。所述防冲板固定在十字分离孔板上。所述防冲板的形状与内件相匹配。所述平衡孔的位置高度处于高液位时的液面与分离气体出口之间的任意位置。所述平衡孔的面积大于放氨管道的流通面积。本实用新型的有益效果是在传统上进侧出式氨分离器的基础上，增设防冲板和 平衡孔，提高了分离效果，具有液氨分离彻底、不串气、液位稳定、操作简单等优点，带来了 极大的经济效益和良好的社会效益。
图1是传统上进侧出式氨分离器进气管内的气体对液氨空间冲击的示意图。图2是本实用新型的结构示意图。图中代号表示1 一石棉盘根，2—丝网除沫器，3—鲍尔环填料，4一外壳，5 —内件， 6—进气管，7—旋流板，8—平衡孔，9一防冲板，10-十字分离孔板，11 一大盖，12—环形死 气层，C一分离气体出口。
具体实施方式
参见图2 本实用新型包括外壳4、内件5、大盖11和进气管6，外壳4和内件5的 侧面设有分离气体出口 C，气体由通过大盖11伸入内件5内的进气管6进入内件5，内件5 内设有防止进气管6内的气体冲击氨分离器底部液氨空间的防冲板9，该防冲板9选用普通 碳钢，设在进气管6的下方，以焊接的方式固定在十字分离孔板10上，防冲板9的形状与内 件5相匹配，呈圆形结构。若进气管6的出气端为斜面状结构，则防冲板9可以设在进气管 6的端部处。内件5和外壳4之间存在一个有3mm宽的环形间隙，该间隙通过石棉盘根1密 封后形成一个环形死气层12，在内件5上设有两个连通环形死气层12的平衡孔8，该平衡 孔8的设置位置可以在内件5内高液位时的液面与分离气体出口 C之间任意选择，平衡孔 8的面积大于放氨管道的流通面积，这样才能达到平衡。上述防冲板9主要就是防止气体直接冲击液面，使进气管6内的气体直接冲击在 防冲板9上，然后反弹，向四周扩散，密度大的液氨在重力作用下沉降，同时未分离的液氨 和其它气体一起向上流动，经过旋流板7、鲍尔环填料3、丝网除沫器2时不断分离出来，在 重力作用下沉降，进入内件5底部的液相空间。设置防冲板9后，进气管6内的气体气流就 不会直接冲击液面，防冲板9下部的液相空间就没有强烈的气流扰动，分离下来的液氨就 容易形成稳定液相液面，氨分离器的液位计显示稳定，不会出现剧烈的波动现象，给操带来 更准确的判断。放氨调节阀的工作状态随之相对稳定，降低了开启频率，容易液位控制，降低了串气的可能。
上述平衡孔8的目的就是解决负荷波动时密闭气体对液相空间的影响。其原理是 在液相空间的上部增加平衡孔8，以联通气液相，使之随时处于平衡状态。平衡孔8的大小 应大于放氨管道的通径，达到气液相平衡。平衡孔8的位置应高于高液位时的液面，并低于 分离气体出口 C，以达到平衡。本实用新型具体的制作过程是(1)在系统停车置换合格上盲板后拆卸氨分离器 的大盖；(2)拆卸氨分离器的丝网压板及丝网并妥善保管好；(3)拆卸氨分离器的鲍尔环填 料，并保管好；(4)拆卸氨分离器下部固定丝圈及其他与吊出氨分内件有关的连接件；(5) 吊出氨分离器内件并平放于枕木上；(6)清洗氨分离器内部油污及其他易燃物；(7)从氨分 离器内件下部起，往上700mm位置开一个Φ500πιπι的检修孔，以便于放进防冲板和操作人员 进出；(8)将防冲板焊接在十字形的孔板上，注意要焊接稳定牢靠；(9)在防冲板上部IOOmm 处选择合适圆周方向开2个对称的平衡孔；(10)封焊Φ 500mm的检修孔；(11)清理焊渣等 杂物；(12)按拆卸的相反顺序安装氨分离器的内件。
权利要求1.一种防冲型氨分离器，包括外壳(4)、内件(5)、大盖(11)和进气管(6)，所述外壳(4)和内件(5)的侧面设有分离气体出口(C)，气体由通过大盖(11)伸入内件(5)内的进气 管(6)进入内件(5);所述内件(5)和外壳(4)之间具有环形死气层(12)，其特征在于所述 内件(5)内设有防止进气管(6)内的气体冲击氨分离器底部液氨空间的防冲板(9);所述内 件(5 )上设有连通环形死气层(12 )的平衡孔(8 )。
2.根据权利要求1所述的防冲型氨分离器，其特征在于所述防冲板(9)设在进气管 (6)的端部或下方。
3.根据权利要求2所述的防冲型氨分离器，其特征在于所述防冲板(9)固定在十字分 离孔板(10)上。
4.根据权利要求1所述的防冲型氨分离器，其特征在于所述防冲板(9)的形状与内件(5)相匹配。
5.根据权利要求1所述的防冲型氨分离器，其特征在于所述平衡孔(8)的位置高度处 于高液位时的液面与分离气体出口之间的任意位置。
6.根据权利要求1或5所述的防冲型氨分离器，其特征在于所述平衡孔(8)的面积大 于放氨管道的流通面积。
专利摘要本实用新型公开了一种防冲型氨分离器，包括外壳、内件、大盖和进气管，所述外壳和内件的侧面设有分离气体出口，气体由通过大盖伸入内件内的进气管进入内件；所述内件和外壳之间具有环形死气层，所述内件内设有防止进气管内的气体冲击氨分离器底部液氨空间的防冲板；所述内件上设有连通环形死气层的平衡孔。本实用新型在传统上进侧出式氨分离器的基础上，增设防冲板和平衡孔，提高了分离效果，具有液氨分离彻底、不串气、液位稳定、操作简单等优点，带来了极大的经济效益和良好的社会效益。
文档编号C01C1/04GK201834769SQ20102053859
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者余联勇, 刘鑫, 孙泽胜, 宋建平, 罗雪峰 申请人:四川美丰化工股份有限公司