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孔板流量计在副产蒸汽分解炉的工艺流程中的利用

作者: 来源: 公布时候:2017-10-17 11:18:10

         氯碱生产过程中,一方面需求耗损年夜量高压蒸汽,用来盐水精制、饱和精盐水升温等;另外一方面氢气与氯气分解氯化氢过程中又产生年夜量的热(分解 1 kg气态氯化氢可开释 2 502 kJ 热量),需求经由过程循环水移除反应热。此过程中不单浪费了年夜量的热能,并且还增加了循环水体系的运行本钱。

 
        海内关于氯化氢分解热能操纵,首要为操纵反应热副产热水和蒸汽两种。副产热水工艺,因为在炉顶部和底部容易受腐蚀,影响生产且副产的热水利用范围无限等范围性,目前已根基被淘汰。副产蒸汽工艺,按照蒸汽品级首要分为高压、中压两种工艺,优错误谬误各别。金川个人无限公司化工厂连络自用高压蒸汽的特性,对氯化氢分解余热进行综合操纵,获得了明显的经济效益。
 
1 副产蒸汽工艺流程
        来自氢气措置工序的氢气,经氢气稳压阀氢气缓冲罐不变压力后,经孔板流量计和计量主动阀节制掉队入氯化氢分解炉灯头;来自氯气措置工序的氯气,经氯气稳压阀、氯气缓冲罐不变压力后,再经孔板流量计和计量主动阀节制进入氯化氢分解炉灯头,氢气、氯气以 1.05∶1 的摩尔比在灯头上燃烧,天生 HCl 气体。HCl 气体向上颠末炉底燃烧室、蒸发段、过渡段、冷却段、降温至 45 ℃后,进入 HC1 接收体系生产精制盐酸。来自脱盐水站的脱盐水由补水泵强迫打到分解炉蒸发段下部的集水箱接收 HCl 气体的反应热,被加热的饱和脱盐水自分解炉蒸发段上部集水箱出来进入闪蒸罐,因压力转变饱和脱盐水在闪蒸罐中敏捷汽化,闪蒸罐顶部输入饱和蒸汽,底部冷凝液自流至分解炉蒸发段。分解炉副产压力约为 0.30~0.40 MPa 的饱和蒸汽,直接并入氯碱高压蒸汽体系,作为精盐水预热和盐水工序化盐的热源等。副产蒸汽分解炉工艺流程图见图 1。
副产蒸汽合成炉工艺流程图
孔板流量计的特性:
 
比较凸起的是:
        (1)布局安稳、机能不变、事情可靠,根基上是“免保护仪表”。
        (2)仪表本体是一段直的测量管,内壁颠末加工,精度高,而标准孔板要另订一段直管段才气到达一样结果。装置偏差(偏疼、密封垫片伸入管道等)对仪表的测量几近没有影响,是以本仪表的利用精度比标准孔板高。
        (3)节流件和测量管内壁都是形状简朴的圆形,容易到达高的尺寸精度、严的形位公差,操纵“抽样标定”就可以获得高精度,流出系数不变性好。
        (4)流体进入仪表本体后颠末测流板的俄然反对,强迫再分派均化了来流时的畸变,经由过程环孔节流再加上“均压环”取压机构,使得进入差压变送器的测量值(差压)很少受上游部分阻力的影响。
 
2 副产蒸汽分解炉特性
        副产蒸汽 HC1 分解炉采取 DCS 集合节制,现场无人值守。zui年夜限制包管了装配的宁静、高效、主动化运行,该生产装配具有以下特性。
 
2.1 炉火视频监督与炉火熄火主动联锁
        主动燃烧由主动堵截阀、炉火监督体系、燃烧装配和节制法度构成。在满足燃烧前提下,启动燃烧法度,装配主动进行操纵:主动气体置换后,氢气经燃烧枪在紧缩氛围助燃下燃烧,引燃石墨炉主灯头处的异化气体。石英灯头采取梅花孔式石英灯头,使氢气、氯气可以或许遵循必然比例充分异化,燃烧充分,避免游离氯。
2.2 蒸汽节制
        分解炉副产蒸汽首要经由过程进水调度阀节制液位、蒸汽出口阀节制蒸汽压力。别的,为包管分解炉宁静运行,还增设了锅炉液位低限联锁庇护和蒸汽压力高限主动排放泄压的庇护装配。
2.3 主动连锁庇护
        该装配设有告急泊车及不测联锁、火焰燃烧联锁、循环水流量联锁、仪表氛围及压力联锁、氯气、氢气及氮气阀门的宁静状况联锁、分解炉顶压力联锁、分解炉顶温度联锁等多个联锁庇护。当任何一个连锁前提满足时,辖德洧即主动履行泊车庇护法度,并进行主动充氮。
2.4 耐高压、低温
        分解炉炉体采取入口细颗粒的石墨质料加工外,同时采取入口改性树脂浸渍,经 60 h 280 ℃的低温碳化措置,减少了石墨炉体与树脂两种不合物体的收缩系数,消弭在必然低温下的应力,确保装备一般运行。
2.5 冷密封
        分解炉的密封采取分段布局,使低温区与低温辨别隔,将所有的密封设置在低温区,避免了开泊车过程中因为温差过年夜导致密封垫的热涨冷缩所引发的泄漏,同时密封垫片采取入口材质。
 
3 利用结果
3.1 运行环境
        采取组合式副产蒸汽石墨氯化氢分解炉代替通例分解炉,可在 30%~110%范围内调剂,安稳运行至今已靠近两年。分解炉副产的蒸汽利用于体系中盐水化盐、精制、升温、装备保温等方面,不但收受领受了反应热,降落了外购蒸汽的利用量,减少了公用体系的负荷,减少了动力能耗。单台分解炉一般生产才气50t/d(100%HCl ),每吨 HCl 可副产 0.30~0.40 MPa 的饱和蒸汽 0.65~0.68 t,经济效益明显。
 
3.2 效益阐发
3.2.1 蒸汽效益
        氯碱生产蒸汽单耗明显降落,蒸汽单耗由原1.7t 蒸汽/tNaOH,降至 0.5t 蒸汽/tNaOH。遵循 50t/d(100%HCl)副产蒸汽石墨分解炉计较,每分解 1 t 氯化氢气体可副产高压蒸汽 0.65~0.68 t。20 万t烧碱装配,以日产 100 t 氯化氢为例,2 台副产蒸汽石墨分解炉满负荷生产时,日产蒸汽约 65 t (2.71t/h),蒸汽单价以 115 元/t、纯水 5 元/t 计,年开车 8 000 h,年创效益约(115-5)×2.71×8000=238.5(万元)。
 
3.2.2 公用体系节电效益
        与通例分解炉比拟,采取副产蒸汽氯化氢分解炉,将氯化氢分解年夜部分放热产生蒸汽,循环冷却水用量年夜幅减少。以日产 100 t 氯化氢为例计较,每小时产出热量约为 6.8×106 kJ/h,若将用来副产蒸汽的 65%的热量以循环冷却水的体例移热,则需耗损269 t/h 的冷却水量(循环冷却水温升按 6 ℃计),按一般循环水装配建设约需 100 kW 动力电,电价按0.5 元/kW·h 计,年开车 8 000 h,年可节俭动力电用度约四十万元。
 
4 结语
        (1)副产蒸汽氯化氢分解炉较通例分解炉,因为其采取了高度主动化节制手段、先进的装备制造技术和优化的工艺技术程度,年夜年夜进步了装配的本质宁静;
        (2)副产蒸汽分解炉不但收受领受操纵了分解炉的反应热,并且减少循环水的利用量。以日产 100 t 氯化氢为例,采取副产蒸汽分解炉较通例炉比拟,每年可直接创收约 280 万元,经济效益相当可观,对新建项目还可以节流循环水的投资;
        (3)社会效益明显,适合国度倡导的节能减排政策请求,具有极年夜的奉行意义。
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