高温远红外涂料在合成氨甲醇装置中的应用.pdf

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1、第38卷第4期2012年8月化工设计通讯ChemicalEngineeringDesignCommunications·47。高温远红外涂料在合成氨甲醇装置中的应用周良军1，宋根1，杜程1，徐成满2，徐波3(1．四川美青氰胺有限责任公司，四川射洪629000；2．成都考特科技发展有限公司，四川成都610041；3．四川高宇化工有限公司，四川邛崃611535)摘要：基于辐射传热原理，介绍KT节能强化剂节能原理、特点以及在一段转化炉的应用，并对应用结果进行了经济和技术分析。关键词：节能；强化剂；一段转化炉中图分类号：TQll3．25

2、+4文献标志码：B文章编号：1003—6490(2012)04一0047一03High—TemperatureFar-InfraredCoatingAppliedinAmmoniaandMethanolPlantsZHOULin以g—j“咒1，SONGGe咒1，D己，C矗e，291，XUC矗P咒g—m口咒2，X【，Bo3(1．SichuanMeiqingCyanamidCo．，Ltd．，ShehongSichuan629000，China；2．ChengduCourtTechnologyDevelopmentCo．，Ltd．，C

3、hengduSichuan610041，China；3．SichuanGaoyuChemicalCo．，Ltd．，Qion91aiSichuan611535，China)Abstract：Basedontheprincipleofradiationheattransfer，introduceenergysavingprincipleofKTenergysavingenhancer，itscharacteristicsanditsapplicationinprimaryreformer．Economicandtechnicalan

4、alysisarealsocarriedoutontheapplicationresults．Keywords：energysaving；enhancer；primaryreformer在以天然气为原料生产化肥及甲醇的装置，燃料消耗约占整个天然气消耗的三分之一左右。由于近年来天然气涨价趋势明显，化肥及甲醇生产成本不断提高，节能降耗更显重要。目前，由北京考特公司开发的一种高温远红外线节能涂料——“KT高效节能强化剂”已用于众多化肥及甲醇生产企业的一段转化炉中，达到了很好的节能减排效果。该材料直接喷涂在一段转化炉内壁的耐火材料表面，

5、可渗入耐火材料1～3mm，经高温处理，形成一层坚硬的陶瓷釉面硬壳，避免耐火材料表面与燃烧气流直接接触，使耐火材料免遭气流的冲刷和腐蚀，从而起到保护炉体和延长保温材料寿命的作用。并且，在一段炉辐射室内壁涂刷该材料，可强化炉膛内的辐射传热，提高一段炉的热效率，从而达到节省燃料的目的。1节能原理1．1高温远红外线涂料的节能原理远红外线是一种具有强热作用的热感应能。它具有热感应、反射、穿透及磁核共振等功能。被远红外线加热的物体，一部分在物体表面反射，另一部分则穿过物体，再进行磁核共振。若红外线波长与被加热材料的分子振荡相匹配，被吸收转化

6、成热能，其余波长的红外线则经透射或被反射。高温远红外涂料是由强辐射材料组成的。高温下辐射远红外波，这些远红外波的穿透能力极强，能穿透被加热物体和燃料本身，使被加热物体里外同时受热。同时远红外波穿透燃料时，使燃料分子吸收远红外波而产生能级跃迁，释放能量，改变燃料的燃烧状态，使燃料充分燃烧。远红外线辐射涂料节能的基本原理就是提高被加热介质表面吸收率，增大辐射能传递比例。为此，通常的做法是在被加热介质表面涂刷一层高吸收率材料或在炉壁涂刷一层高发射率材料。高温远红外辐射涂料的节能机理体现在以下收稿日期：2012一06—29作者简介：周良

7、军(1975一)，男，四川遂宁人，工程师，长期从事新产品开发及技术管理工作，现为美青氰胺公司技术部副部长。·48化工设计通讯第38卷3个方面。(1)增加炉内壁黑度(即增加发热率)，增强加热炉内壁对热源传来热量吸收后的辐射传热，而反射部分相应减少，这部分热量很容易被燃烧产物(CO：和H：O等)吸收而随烟气排出炉外。加热炉内衬用耐火材料常温下的黑度一般为O．6～o．8，而一段炉内壁常用的耐火纤维，黑度仅0．3～o。4，随着炉温的升高黑度一般大幅度下降，而远红外辐射涂料能减缓这种下降，有时甚至可以使其升高。(2)由于内壁的吸收和辐射作

8、用，改变了炉内热辐射的波谱分布，将热源发出的间断式波谱转变成连续波谱，从而利于被加热物体吸收，减少被燃烧产物带走的热量。(3)据维恩位移定律，随着温度的升高，辐射峰值波长会向短波段移动。又据普朗克定律计算可知，高温辐射能量大多集中在1～5肚m波段，如1000。C