專利名稱：一種霧化噴嘴傳質(zhì)傳熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及傳質(zhì)傳熱裝置，具體地說涉及以煤、天然氣、油等含碳?xì)湮镔|(zhì)為原料的合成氨廠一氧化碳變換系統(tǒng)飽和熱水塔等傳質(zhì)傳熱裝置。
背景技術(shù)：
飽和熱水塔是以煤、天然氣、油等為原料的合成氨一氧化碳變換系統(tǒng)必需的傳質(zhì)傳熱裝置，由熱水塔和飽和塔兩部分組成。在熱水塔中，變換氣與熱水相接觸，過量蒸汽冷凝和氣體降溫使熱水溫度升高；在飽和塔中，把升高了溫度的水與煤氣直接接觸，產(chǎn)生蒸汽使煤氣增濕，將熱量轉(zhuǎn)變?yōu)樽儞Q反應(yīng)所需要的水蒸汽。目前，飽和熱水塔主要使用填料或塔盤來完成傳質(zhì)傳熱功能，填料包括規(guī)整填料和散堆填料。
在使用過程中，此類傳質(zhì)傳熱裝置存在諸多缺點(diǎn)1、由于工藝氣體含有油污、粉塵以及水質(zhì)不穩(wěn)定等因素，填料或塔盤易堵塞，影響裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。
2、液體分布器、液體收集器、氣液再分布器或塔盤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造、安裝、維修不便。
3、填料或塔盤用材量大，加上目前多為不銹鋼材料，一次性投資大。
4、氣體通過填料或塔盤阻力大，造成裝置生產(chǎn)能力相對(duì)不足，增加動(dòng)力消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有傳質(zhì)傳熱裝置中存在的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝維修方便、又能降低氣體阻力、節(jié)約能源、增大裝置生產(chǎn)能力，而且裝置不易堵塞的新的霧化噴嘴傳質(zhì)傳熱裝置。
針對(duì)目前合成氨廠變換系統(tǒng)飽和熱水塔諸多缺點(diǎn)，本實(shí)用新型通過大量研究和試驗(yàn)，結(jié)合多年工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)有飽和熱水塔作出改進(jìn)，提出新的霧化噴嘴傳質(zhì)傳熱裝置，該裝置由液體進(jìn)口中心管、霧化噴嘴、除沫器、氣體分布器和殼體組成。殼體上方設(shè)有氣體出口和液體進(jìn)口；殼體下方設(shè)有氣體進(jìn)口和液體出口，氣體進(jìn)口上方設(shè)置氣體分布器并與殼體相連接，氣體分布器使上升的氣體在殼體水平截面內(nèi)分布均勻，與下降的液滴之間充分接觸，提高傳質(zhì)傳熱效率，氣體出口下方設(shè)置除沫器，并與殼體相連接，實(shí)現(xiàn)氣水分離，防止水及水霧隨氣體帶入下游設(shè)備，影響下游設(shè)備操作；殼體內(nèi)設(shè)置液體進(jìn)口中心管，其中心線與殼體中心線重合，垂直安裝，底部用盲板封死，并與氣體分布器焊接或螺栓連接；液體進(jìn)口中心管上部設(shè)支架支承，液體進(jìn)口中心管可分為2～10段，用法蘭連接，這樣便于布置、安裝和維修；霧化噴嘴沿液體進(jìn)口中心管等間距分布，每層內(nèi)沿圓周等分角度分布，每層霧化噴嘴數(shù)量為3～8個(gè)，每層間距為0.5～1.5米，霧化噴嘴與液體進(jìn)口中心管之間用短管連接，短管與霧化噴嘴用螺紋連接，短管直接焊接在液體進(jìn)口中心管上。霧化噴嘴噴出霧狀液滴，粒度可達(dá)0.1毫米，且粒度分布均勻，1立方米的水可分裂成直徑為0.1毫米的球狀液滴，則其總表面積將增大12000多倍，達(dá)6×104平方米，氣液接觸有足夠的接觸面積，霧化噴水可以極大提高傳質(zhì)傳熱效率，實(shí)現(xiàn)取消飽和熱水塔中的填料或塔盤，以達(dá)到節(jié)約材料、降低阻力、增產(chǎn)節(jié)能的目的。
本實(shí)用新型從霧化噴嘴霧化效果和裝置結(jié)構(gòu)兩方面著手，解決了合成氨廠變換系統(tǒng)飽和熱水塔存在的諸多缺點(diǎn)，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便，取消填料或塔盤不僅節(jié)約大量填料或塔盤投資，而且由于大幅度降低阻力，相應(yīng)大幅度提高了裝置生產(chǎn)能力、節(jié)約設(shè)備總體投資，同時(shí)，消除堵塞，解決了原有裝置清洗困難等問題，使裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。
本實(shí)用新型適用范圍廣，不僅適用于合成氨廠變換系統(tǒng)飽和熱水塔裝置，而且廣泛適用于石油、化工、化肥生產(chǎn)中吸收、解吸、蒸餾、洗滌等單元使用填料或塔盤的傳統(tǒng)傳質(zhì)傳熱裝置。


圖1是飽和熱水塔霧化噴嘴傳質(zhì)傳熱裝置結(jié)構(gòu)圖圖2是霧化噴嘴結(jié)構(gòu)圖圖3是霧化噴嘴A-A剖視圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖具體說明本實(shí)用新型，從圖1中可看出，飽和熱水塔上部是飽和塔，下部為熱水塔，飽和塔9同熱水塔10的結(jié)構(gòu)基本相同，分別設(shè)有氣體進(jìn)口1、6，液體進(jìn)口3、5，氣體出口2、8，液體出口4、7，飽和塔9和熱水塔10都設(shè)有除沫器11、液體進(jìn)口中心管12、霧化噴嘴13、氣體分布器14、支架15，除沫器11設(shè)在氣體出口下方，防止水及水霧隨氣體帶入下游設(shè)備，氣體分布器14設(shè)在氣體進(jìn)口上方，使上升的氣體在塔水平截面內(nèi)分布均勻，與下降液滴之間充分接觸。霧化噴嘴沿液體進(jìn)口中心管等間距分布，層內(nèi)沿圓周等分角度分布，每層霧化噴嘴數(shù)為4個(gè)，每層間距為0.8米，噴嘴與液體進(jìn)口中心管用短管連接，液體進(jìn)口中心管可分成6段，用法蘭連接。
在飽和熱水塔中，氣體與液體進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的工作情況以煤、油、天然氣為原料生產(chǎn)合成氨變換系統(tǒng)上游崗位來的煤氣含CO、CO2、N2、H2、O2、H2S、CH4等進(jìn)入飽和塔與從飽和塔中霧化噴嘴噴出的熱水滴接觸，產(chǎn)生蒸汽使煤氣升溫增濕，使熱量轉(zhuǎn)變?yōu)樽儞Q反應(yīng)所需要的蒸汽，變換反應(yīng)后的變換氣經(jīng)水加熱器加熱從熱水塔底部出來的熱水后，進(jìn)入熱水塔與從飽和塔底部出來進(jìn)入熱水塔霧化噴嘴噴出的水滴直接接觸，變換氣中的過量蒸汽冷凝和氣體降溫，使經(jīng)飽和塔降溫后熱水溫度升高。從熱水塔頂部出來的變換氣去下游裝置，溫度升高后的熱水從熱水塔底部出來與變換反應(yīng)的變換氣間接換熱，被加熱的熱水進(jìn)入飽和塔。
權(quán)利要求1.一種霧化噴嘴傳質(zhì)傳熱裝置，它由液體進(jìn)口中心管、霧化噴嘴、除沫器、氣體分布器和殼體組成，其特征在于殼體上方設(shè)有氣體出口和液體進(jìn)口，殼體下方設(shè)有氣體進(jìn)口和液體出口，氣體分布器安裝在氣體進(jìn)口上方，并與殼體相連接，在氣體出口下方設(shè)置除沫器，并與殼體相連接，殼體內(nèi)設(shè)置液體進(jìn)口中心管，其中心線與殼體中心線重合，垂直安裝，底部用盲板封死，并與氣體分布器連接，液體進(jìn)口中心管上部設(shè)支架支承，霧化噴嘴沿液體進(jìn)口中心管等間距分布，每層內(nèi)沿圓周等分角度分布，每層霧化噴嘴數(shù)量為3～8個(gè)，每層間距為0.5～1.5米，霧化噴嘴與液體進(jìn)口中心管之間用短管連接，短管與霧化噴嘴用螺紋連接，短管直接焊接在液體進(jìn)口中心管上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霧化噴嘴傳質(zhì)傳熱裝置，其特征在于液體進(jìn)口中心管可分成2～10段，每段之間用法蘭連接。
專利摘要一種霧化噴嘴傳質(zhì)傳熱裝置由霧化噴嘴、液體進(jìn)口中心管、除沫器、氣體分布器、殼體等通過焊接、法蘭或螺紋連接組成。本實(shí)用新型為霧化噴嘴傳質(zhì)傳熱裝置從霧化噴嘴霧化效果和裝置結(jié)構(gòu)兩方面著手,解決了現(xiàn)有合成氨廠變換系統(tǒng)飽和熱水塔在實(shí)際運(yùn)行中存在的缺點(diǎn),取消了填料或塔盤。具有阻力小、不堵塞等特點(diǎn)。能夠長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行,適用范圍廣,大幅度節(jié)約一次性投資,節(jié)約能源。
文檔編號(hào)C01C1/00GK2506963SQ0125238
公開日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2001年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月8日
發(fā)明者程建平, 薛建設(shè), 尤大海, 張衛(wèi)東 申請(qǐng)人:武漢三聯(lián)節(jié)能設(shè)備制造有限公司