三聚氰胺装置的液尿洗涤塔内换热器的改进.pdf

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1、22小氮肥第42卷第4期2014年4月三聚氰胺装置的液尿洗涤塔内换热器的改进王晓兵(山西丰荷三聚氰胺有限公司山西运城044000)一一后取出，在塔壁上开孔安装可拆卸u形管式换热器，分4层安装，每层3台u形管式换热器。下简嫡称要稷山分公司)2套三聚氰胺生产装置的液1三一聚氰一胺一常压～一步法一工一艺。流程尿洗涤塔内换热器原为固定在塔内的不锈钢管三聚氰胺常压一步法工艺流程见图1。反应束，由于长期受到液尿冲刷，换热管管壁多处磨器出来的热工艺气经冷却、过滤去除杂质后，进入损、穿孔，管内软水混入尿液，导致尿素水解

2、，增加结晶器与低温淬冷气混合；气相三聚氰胺受冷结了消耗，使工艺气中含有水蒸气、生产运行条件恶晶析出，夹带三聚氰胺结晶物的工艺气出结晶器化；在运行一段时间后，冷气风机振动值增大，每后再进入成品旋风分离器，气固分离出的三聚氰次停车切换过滤器时都需对其叶轮进行清理，甚胺从成品旋风分离器下部进入成品系统，工艺气至不到过滤器切换周期就需停车清理冷气风机叶从旋风分离器上部出，经冷气风机加压，从液尿洗轮；夹杂着洗涤杂质的液尿通过穿孔混入部分管涤塔顶部入塔，与其上部喷头喷洒的液态尿素接束，堵塞管道，影响换热效果。由于设

3、备内换热管触并流下降，并流过程中液尿对工艺气进行降温、束密集，维修不便，尿液温度控制效果不好(尿液洗涤，去除工艺气中未被完全过滤的杂质。液尿温度波动范围大)，生产运行长期受其影响。为洗涤塔中部装有换热器，管内的软水与管外的液此，稷山分公司决定对液尿洗涤塔内的换热器进尿、工艺气换热，对尿液温度进行调节，将温度控行改造，即将液尿洗涤塔内原有的内置管束割断制在工艺指标范围内。一垦堕．成品系统一图1三聚氰胺常压一步法工艺流程2改进情况(1)一车间液尿洗涤塔内换热器流程见图2。环水软水经热水泵加压进入U形管式换热

4、器管内，与热器管外的液尿、工艺气换热，温度上升后，先进入氨气预热器预热氨气，再进入换热器与壳程的循环水换热，软水温度降低后回流至热水泵进口。改造后，系统运行良好，通过调节进入换热器内的循图2一车间液尿洗涤塔内换热器流程环水流量来控制u形管式换热器内的软水温度，一车间液尿洗涤塔内换热器改造后，系统运进而间接控制液尿温度，降低了液尿温度的波动行较稳定，但软水管路偶尔会出现压力超高(表范围。压达0．50MPa，高于设定的运行表压0．20MPa)。小氮肥第42卷第4期2014年4月23稷山分公司所在地年平均大气

5、压为96kPa，相应绝压0．59MPa对应饱和温度约158oC的蒸汽，软水出换热器的实际温度约120℃，可以判断出换热器内出现蒸汽并且局部温度过高。U形管式换热器管箱出水口的顶部比最外层换热管的顶部低(图3)。当水淹没出管箱水口后，最外层换热管顶部及管箱仍然有空气，管箱在液尿洗涤塔外，封图4二车间液尿洗涤塔内换热器流程存的空气对系统运行影响不大；运行中，未充水的二车间换热器改造后，空气冷却器的冷却回空间内有蒸汽产生(实际为蒸汽和空气)。如果水测温点有时所测温度过低，判断为循环不畅。管外工艺气与液尿混合不

6、均匀，200℃的工艺气在其下方增加了1个放空口，实际放空并未放出与上层换热器的顶层换热管直接接触换热，致使水，有时冒热气，有时管外空气被倒吸。原因是高接触部位产生高温。水在100～140cc时的平均温软水闪蒸后的汽液比、温度均与闪蒸罐压力有导热系数为0．68500W／(1TI·cC)，蒸汽在100～直接关系，闪蒸系统压力高，闪蒸出的蒸汽量少但200时的平均导热系数为0．02805W／(in·cC)，温度高；闪蒸系统压力低，闪蒸出的蒸汽量多但温蒸汽吸收的热量短时间内难以及时传递至液态度低。若进入空气冷却器

7、内的蒸汽少，其冷却回水，会产生150℃以上的高温，如此高温的蒸汽其水必然少，回水管管内动态液位降低。若回水管压力可达0．50MPa；液态水压缩性小，使软水系测温点安装位置不恰当，当动态液位高于测温点统压力上升。时，测得的是回水温度；当动态液位低于测温点●＼FA'-时，热电偶裸露，测得的是管道内的气相温度，故／＼／一‘低于回水温度。闪蒸出的蒸汽或液态水温度通常-1，在100cC左右，气相的表压在正压与负压之间徘／l徊，故出现放空时冒热气或管外空气被倒吸情况。／—、、管箱隔板／I／／J3改造效果—一／-'

8、

9、＼●一更换新的可拆卸u形管式换热器后，管内软图3U形管式换热器管箱的出水管改造示意水不能进入液尿中致使其水解，降低了尿素装置(2)有鉴于此，在二车间改造中，u形管式换的运行消耗，工艺气中没有水蒸气，生产运行条件热器管箱的出水管位置水平上移(图3中虚线部有所好转，主要表现为冷气风机运行时振动值降分)，管口顶高于最外层换热管顶部，保证所有换低，叶轮结壁量减少。通过调节进入换热器的循热管内都可以充满软水；并利用车间原有空气冷环水量(一车间)或调节