Оборудование для теплообмена нитратных труб после продажи

Оборудование для теплообмена нитратных труб после продажи

Оборудование для теплообмена нитратных труб после продажи

Технические принципы: эффективная реализация межстенного теплообмена

Оборудование для теплообмена нитратных труб основано на классическом принципе теплообмена интерстенного типа, который отделяет высокотемпературную азотную среду (или смесь, содержащую азотную кислоту) от низкотемпературной охлаждающей среды (например, охлаждающей воды, замороженной соленой воды) через стенку трубы, используя разницу температур для достижения теплопередачи. Процесс теплообмена состоит из трех этапов:

Этап теплопередачи: высокотемпературная азотная среда течет внутри колонны и передает тепло к стенке трубы через конвективный теплообмен. Например, при конденсации выхлопных газов при производстве азотной кислоты высокотемпературные выхлопные газы при температуре 150 - 250°C текут через трубу, и тепло быстро передается на стенку трубы.

Этап теплопроводности стенки трубы: тепло передается на криогенную сторону через стенки коррозиестойких труб, таких как карбид кремния (SiC), титановый сплав или сплав Харви. Коэффициент теплопроводности карбида кремния составляет 125,6 Вт / (m · K), что в 2 раза превышает графит и может выдерживать высокие температуры 1900 ° C и тепловые удары, что делает его идеальным материалом для режима концентрированной азотной кислоты (концентрация > 68%).

Стадия охлаждения и конденсации: криогенная охлаждающая среда течет в пределах оболочки, поглощая тепло стенки трубы, так что высокотемпературный азотный пар конденсируется в жидком состоянии. Например, в процессе обогащения азотной кислоты, когда 60% азотной кислоты нагревается выше 120°C, пучок из титанового сплава может противостоять высокотемпературной коррозии, обеспечивая при этом эффективную конденсацию.

Структурные преимущества: проектная площадь теплообменника трубного типа велика, регулирование канала может быть адаптировано к различным объемам обработки путем регулировки количества, длины и конструкции оболочки колонны. Слонкообразная дефлекторная пластина устанавливается вертикально в корпусе с фиксированным интервалом, жидкость в принудительном радиусе оболочки течет "Z", интенсивность турбулентности увеличивается на 40%, коэффициент теплопередачи увеличивается на 20 - 30%; Спиральная направляющая пластина направляет жидкость, чтобы сформировать спиральный поток, падение давления в оболочке уменьшается на 25%, а эффективность теплообмена повышается на 18%.

Основные материалы: искусство равновесия коррозионной стойкости и эффективности

Сильное окисление и коррозионная способность азотной кислоты предъявляют строгие требования к выбору материала, основные компоненты материала должны учитывать коррозионную стойкость и теплопроводность:

Карбид кремния (SiC): Применяется к режимам концентрированной азотной кислоты (> 68%), высокотемпературной, стойкой к сильной кислоте и щелочи, годовая скорость коррозии < 0005 мм, срок службы в 3 - 5 раз больше, чем у металлического оборудования. Например, в прибрежном химическом парке пучки из карбида кремния работают непрерывно в течение пяти лет без коррозионных утечек.

Титановый сплав: Высокая коррозионная стойкость концентрированной азотной кислоты, высокая прочность, подходит для средне - высокотемпературных условий (85°C), но более высокая стоимость. При конденсации выхлопных газов при производстве азотной кислоты конденсаторы из титанового сплава повышают эффективность конденсации на 40%, производство пара увеличивается на 15%, а концентрация NOₓ падает ниже 50 мг / м³.

Сплав Харли: например, сплав Харли C - 276 (содержит 16% Mo, 15% Cr), стойкий к азотной кислоте, сульфатной смеси кислот, подходит для коррозионных условий. При очистке сточных вод на нитротопливном топливе теплообменник из сплава Харли экономит 1,5 млн. юаней в год, а выброс COD из сточных вод снижается до 300 мг / л.

Нержавеющая сталь 316L: Применяется при низких и средних концентрациях азотной кислоты (20 - 60%), но при контролируемой температуре среды выше 80°C, чтобы избежать межкристаллической коррозии. При обработке металлотравлением выхлопных газов конденсаторы из нержавеющей стали 316L позволяют извлекать пар азотной кислоты более чем на 85%.

III. Сценарии применения: технологические потребности, охватывающие всю цепочку производства азотной кислоты

Сценарий применения оборудования для теплообмена нитратных труб вращается вокруг всей промышленной цепочки « производства - обработки - рекуперации» азотной кислоты и может быть разделен на три основные категории:

Цепочка производства азотной кислоты:

Конденсация выхлопных газов: при производстве азотной кислоты методом окисления аммиака высокотемпературная смесь азотной кислоты преобразуется в жидкую азотную кислоту путем конденсации. В этом случае необходимо использовать нитратный коллекторный конденсатор с охлаждающей водой в качестве охлаждающей среды, снизить температуру смеси со 150 - 200°C до 40 - 60°C, конденсировать пары азотной кислоты в разреженную азотную кислоту (концентрация около 40 - 60%) и выделить неактивный газ NOx (который может быть возвращен в абсорбционную колонну для дальнейшей обработки). В таких условиях конденсатор должен выдерживать коррозию сильноокисляющей смесью, содержащей NOx, обычно выбирая материал из сплава Харли или титана.

Процесс обогащения: при нагревании 60% азотной кислоты до температуры свыше 120°C требуется теплообменное оборудование, стойкое к высокотемпературной коррозии. Титановые пучки из сплава могут противостоять высокотемпературной коррозии азотной кислоты, оборудование занимает площадь на 40% меньше, период окупаемости инвестиций составляет всего 2 года. Например, предприятие по производству азотной кислоты использует титановый коллекторный теплообменник, азотнаякислота концентрируется с 60% до 90%, коэффициент теплопередачи до 12 000 Вт / (m² · K), эффективность испарения повышается на 30%, годовая экономия пара 2 млн. Юаней.

Сегмент очистки сточных вод:

Обработка сточных вод из нитробензола: 300 тонн сточных вод в день (содержащих нитробензол 5000 мг / л, серную кислоту 8%), проект с использованием последовательного теплообменника из карбида кремния + сплава Харли, годовая экономия пара 1,5 млн. юаней, сброс COD сточных вод до 300 мг / л.

Обработка металлотравлением выхлопных газов: после предварительной очистки от пыли выхлопные газы кислотной очистки из нержавеющей стали попадают в коллекторный конденсатор, охлаждающей средой является замороженная соленая вода (температура < 0°C >), так что пары азотной кислоты конденсируются в разреженную азотную кислоту (концентрация около 10 - 20%), скорость восстановления до 85% или более, остаточные выхлопные газы после адсорбции соответствуют стандарту.

Цепочка рекуперации энергии:

Система рекуперации тепла на нефтеперерабатывающих заводах: в системе рекуперации тепла на нефтеперерабатывающих заводах эффективность теплообмена сырой нефти повышается на 25%, а годовая экономия топлива превышает 10 000 тонн.

Парообразование СПГ: в приемной станции СПГ, испаряя СПГ и восстанавливая холодную энергию, годовая экономия топлива составляет более 5 миллионов юаней.

IV. Элементы отбора: основные параметры, соответствующие требованиям условий работы

Разумность выбора напрямую влияет на эффективность работы и срок службы оборудования для теплообмена нитратных труб, необходимо сосредоточиться на следующих параметрах:

Концентрация и температура азотной кислоты:

Концентрация > 68% концентрированной азотной кислоты имеет сильное окисление и требует использования карбида кремния или сплава Харольда.

Концентрация < 20% разреженной азотной кислоты может легко вызвать водородную хрупкость, выбирая титановый сплав или 316L нержавеющей стали (требуется контроль температуры).

Поток и давление среды:

Поток диэлектрика между процессами труб и длиной оболочки должен соответствовать, чтобы избежать снижения эффективности теплообмена из - за низкой скорости потока (скорость потока рекомендуется: длина трубы ≥ 1,0 м / с, длина оболочки ≥ 0,5 м / с).

Рабочее давление среды должно быть ясным, толщина стенки трубной пластины и корпуса должна рассчитываться в соответствии с давлением (в соответствии со стандартом GB150 « сосуд под давлением »), чтобы обеспечить антипрессовые свойства оборудования.

Площадь теплообмена:

На основе коэффициента теплообмена и теплопередачи (K - значение) формула выглядит следующим образом: A = Q / (K Дельта t ₘ), из которых Дельта t ₘ представляет собой логарифмическую среднюю разность температур.

Нитратная среда может легко образовывать продукты коррозии или накипи на стенках труб, необходимо зарезервировать 10 - 20% избыточной площади теплообмена, чтобы избежать снижения теплообменной способности после длительной эксплуатации.

Проектирование каналов:

Если нитратная среда содержит примеси (например, ионы металлов, твердые частицы), рекомендуется организовать азотную кислоту в процессе трубы (легко очищается), а охлаждающую среду - в процессе оболочки.

Многоходовая конструкция должна избегать короткого замыкания жидкости и обеспечивать, чтобы каждая трубка участвовала в теплообмене.

Приложение по безопасности:

Требуются предохранительные клапаны (для предотвращения избыточного давления), манометры (для мониторинга давления на входе и выходе), термометры (для мониторинга температуры среды) и уровнемеры (при наличии запаса жидкости после конденсации).

Для режима отрицательного давления также необходимо установить вакуумный клапан разрушения, чтобы обеспечить безопасную работу оборудования.