[实用新型]电场式氨分离器

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种氨分离器，具体涉及一种在工业合成氨用的电场式氨分离器。

背景技术

工业合成氨是化工领域里一个庞大的、重要的系统，工业合成氨是典型的大化工，自工业合成氨投入运行后，对农业、对人类、对社会产生了巨大的影响。

在合成氨系统的合成圈内，有三大要素：一是催化剂；二是反应器；三是氨分离。国内外近百年来，科技工作者致力于催化剂和反应器的研究与开发，而对氨的分离不太重视，科技工作者投入的精力不大，到目前为止，几乎全部采用的冷冻后利用重力沉降、离心力作用和丝网拦截进行分氨，其分氨效率在80％左右，反应过程中生成的氨不能及时有效地分离出来，而在合成系统中空循环，造成装置能力不能充分发挥，系统压力高，电耗高，放空量大，废气排放多，对能耗、环保、经济效益产生不利影响。

发明内容

针对以上存在的问题，本实用新型设计一种电场式氨分离器，使合成氨系统的装置能力能够充分发挥，系统压力低，电耗低，放空量小，废气排放少。

为了达到上述目的，本实用新型是在原有氨分离器的基础上加以改进的，本实用新型具有分离器外壳，在所述分离器外壳内部设有内件，在所述分离器外壳上设有进气口和出气口，在所述内件的上部设有电极，在一定区域内产生电场，使氨在通过电场时，分子间作用力增大，氢键加强，沸点升高，分压降低，收率增大。

在合成氨装置的合成圈内，组分有五种：氢气、氮气、甲烷、氩和氨，在这五种物质中，前四种是非极性分子，只有氨是极性分子。根据这一特性，从物理、化学知识得知，电场对非极性分子影响较小，而对极性分子的物理性质有较大影响，在电场力的作用下，氨分子整齐排列，分子间作用力增大，氢键加强，沸点升高，饱和蒸汽压下降，在同等工况条件下，氨的分离率高，收率高。在一定区域内产生电场，使氨在通过电场时，分子间作用力增大，氢键加强，沸点升高，分压降低，收率增大。

本实用新型的要点是在传统氨分离器的基础上，增加电极并付予高压直流电，增加电场作用力，使分离器效率由原来的80％左右，提高到90％左右，提高10个百分点，因此，有较高的使用价值。将电极和传统的分离器有机、合理地结合，使投资减少到最小程度。

本实用新型已对中原某8万吨氨/年装置中氨分离器进行改造，效果明显，主要体现在如下几点(工况条件：28MPa，—10℃)：(1)、改造前氨分离器后气相中氨含量为2.3％以上，改造后气相中氨含量在1.2％以下。(2)、吨氨节电29度，年节电230万度，经济效益约100万元。(3)、放空气量减少240万米³/年，经济效益150万元。(4)、合成能力提高10％。(5)、投资27万元，企业综合效益在300万元/年左右。与现有技术相比，本实用新型具有其装置能力能够充分发挥，系统压力低，电耗低，放空量小，废气排放少的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

附图中1.分离器外壳，2.降液管，3.内件，4.旋流板，5.折流板，6.丝网，7.电极，8.电极，9.进气口，10.出气口，11.排液口。

具体实施方式

本实用新型结构附图所示，本实用新型具有分离器外壳1，在所述分离器外壳1内部设有内件3，在所述分离器外壳1上设有进气口9和出气口10，在所述内件3的上部设有电极7、8，所述电极7、8接通高压直流电，增加电场作用力，将电极和丝网或填料复合，组成一个电场力、拦截、重力沉降的复合结构，电极为导电材料，可以是棒形、板形、网形、丝网形或丝形，电极周围的材料为绝缘材料，可以是丝网或填料或不填充。这样，在传统分离器中增加电极，达到提高功能的目的。

本实用新型不改变原有工艺，适用于老设备改造和新增装置，适用面较广。