第40講 反應(yīng)熱的回收利用

反應(yīng)熱的回收利用主講教師：王靜RecoveryandUtilizationofReactionHeatCONTENTS提高合成塔進(jìn)氣溫度01.熱能回收的方法02.01提高合成塔進(jìn)氣溫度

合成塔進(jìn)氣點(diǎn)的溫度高，相應(yīng)的出塔溫度必然也高。出塔溫度高，有利于余熱的回收利用。隨著抗氮?dú)涓g鋼的研制成功，允許出口氣體溫度提高到350℃，而提高合成塔進(jìn)氣的溫度，最簡(jiǎn)便的措施是加設(shè)換熱器，利用合成塔出口氣體的余熱預(yù)熱合成塔進(jìn)口氣體。如下圖(a)為不設(shè)熱熱換熱的例子，假定合成塔進(jìn)a氣體溫度24℃,合成塔出口氣體溫度166℃，經(jīng)余熱回收，溫度100℃離開(kāi)系統(tǒng)，則余熱的溫度范圍為100~166℃。圖(b)為加設(shè)熱熱換熱器后的情況，進(jìn)系統(tǒng)的溫度仍為24℃.經(jīng)預(yù)熱至14I℃進(jìn)合成塔，出塔溫度為284℃，經(jīng)余熱回收后溫度為166℃，再經(jīng)過(guò)熱熱換熱器，43℃離開(kāi)系統(tǒng)，余熱的溫范圍為166~284℃顯然后者不僅余熱固度高，而且余熱回收量也大得多。提高合成塔進(jìn)氣溫度01熱能回收的方法02

從余熱回收來(lái)看，其方法不外有兩種：一是用來(lái)加熱鍋爐給水；一是直接利用余熱副產(chǎn)蒸汽。目前大型氨廠兩者均有采用，而一些中型氨廠多用后者。如用于副產(chǎn)蒸汽，按廢熱鍋爐安裝的位置又可分為兩類(lèi)：塔內(nèi)副產(chǎn)蒸汽合成塔（內(nèi)置式）和塔外副產(chǎn)蒸汽合成塔（外置式）。熱能回收的方法02催化劑換熱器前置式廢鍋后置式廢鍋催化劑換熱器催化劑換熱器中置式廢鍋副產(chǎn)蒸汽的合成塔示意圖熱能回收的方法02

內(nèi)置式副產(chǎn)蒸汽合成塔，是在塔內(nèi)幾層催化劑層間設(shè)冷卻盤(pán)管，高壓循環(huán)水作熱載體在鍋爐與盤(pán)管間自然環(huán)流，高壓循環(huán)水的壓力與塔出口氣體壓力相等。此類(lèi)塔型，直接從催化劑床層取出熱量，能產(chǎn)生較高壓力的蒸汽，熱能利用好；催化劑床層調(diào)溫方便、穩(wěn)定。但塔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，冷卻盤(pán)管容易損壞，它的容積利用系數(shù)也低。此外，對(duì)高壓循環(huán)水水質(zhì)要求高，目前已很少采用。熱能回收的方法02外置式副產(chǎn)蒸汽合成塔，根據(jù)反應(yīng)器抽出位置的不同分為:A前置式副產(chǎn)蒸汽合成塔，抽氣位置在換熱器之前，反應(yīng)氣出催化劑床層即入廢熱鍋爐換熱，然后回?fù)Q熱器,此法可產(chǎn)生2.5～4MPa的蒸汽；熱能回收的方法02B中置式副產(chǎn)蒸汽合成塔，抽氣位置在Ⅰ、Ⅱ換熱器之間,由于氣體溫度較前置式低，可產(chǎn)生1.3～1.5MPa的蒸汽；C后置式副產(chǎn)蒸汽合成塔，抽氣位置在換熱器之后，可產(chǎn)生0.4MPa的低壓蒸汽。熱能回收的方法02外置式與內(nèi)置式比較:

具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、附屬設(shè)備少、制造檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。但外置式由于從塔內(nèi)移出一部分熱量，為了維持自熱，塔內(nèi)換熱