[实用新型]合成氨放空气氢气分离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及到合成氨放空气分离装置，直接涉及合成氨放空气氢气分离器。

背景技术

目前国内合成氨生产能力已达3000万吨，在合成氨合成过程中副产CH₄等气体，其积累量超过24%后，严重影响氨的合成，必须将合成气放空，每吨合成氨排放量 NM³，放空气中主要成分为CH₄、H₂、N₂和NH₃。目前国内合成氨厂普遍建立了合成氨放空气回收装置，将回收的合成氨放空气作气体燃料用于废气锅炉生产水蒸气，属于高价值低利用。如何将合成氨放空气中的H₂、CH_4、NH₃进行分离以获得更高的经济效益，是当前合成氨行业研究的热点。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种新的从合成氨放空中分离氢气的装置，它能有效地解决目前国内合成氨厂普遍采用合成氨放空气回收装置将回收的合成氨放空气作气体燃料用于废气锅炉生产水蒸气存在的高价值产品无法得到合理利用的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：合成氨放空气氢气分离器，具有罐体，管板，树脂超微滤膜管，橡胶密封圈，上封头，下封头，混合放空气进口管，法兰，氢气出口管，余气出口管，螺栓螺母，罐体是用不锈钢板卷焊成的筒体，两端焊接管板，树脂微孔膜两端外套橡胶密封圈后分别插入管板的同心孔内，上封头和下封头分别焊有法兰，用螺栓螺母与管板连接，在上封头中心部位开孔焊接混合放空气进口管，在下封头中心部位开孔焊接余气出口管，在罐体旁侧中部开孔焊接与界外真空罐连接的氢气出口管。 

本实用新型由于采用了树脂超微滤膜管分离方式，合成氨放空气从高压端进入上封头，分散进入每只微滤管内，氢气出口与真空系统相连，树脂超微滤膜管内外形成很大的压力差，混合放空气中分子最小的氢气透过树脂超微滤膜管的超微孔进入负压区，富集后送入加氢车间，分子较大的其他气体被隔在管内，在下封头汇合后从余气出口管排出，送入下步分离工序，达到了高效率从合成氨放空气中分离氢气的目的，且结构简单、操作方便、动力消耗低、氢气纯度高。采用本实用新型，能有效地从混合放空气中分离出纯氢，可通过对油脂、葡萄糖等物质加氢生产高附加值产品或重返氨合成塔生产合成氨。 

附图说明

  [0007] 附图1示出了一种合成氨放空气氢气分离器的结构示意图，下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

具体实施方式

罐体1是用厚度18mm的不锈钢板卷焊一个圆筒体，直径1.2米，高3米，管板2是用厚度20mm的圆形不锈钢板制成，直径1.5米，两管板2中间对钻等距离的50个同心圆孔，外周钻12个Φ22螺栓孔，圆孔直径Φ50mm，将管板2分别焊接在罐体1的两端，将树脂超微滤膜管3分别插入两管板的同心孔内，外套耐高压氟橡胶密封圈4，用厚度16mm的不锈钢板压制两个椭圆封头，上封头5，下封头6，端口外周分别焊接法兰8，在上封头5中心开孔焊接混合放空气进口管7，在下封头6中心开孔焊接余气出口管10，在罐体1外周中间部位开孔焊接一个氢气出口管9，用螺栓螺母11把上封头5、下封头6分别紧固在上下管板2上面。

工作原理： 

混合放空气进口管7与合成氨岗位的放空管连接，与界外真空罐连接的氢气出口管9内端形成负压区，合成氨放空气以1.6Mpa压力进入上封头5内部，分散进入树脂超微滤膜管3中，由于氢气出口管9内端与树脂超微滤膜管3外部的负压区连接，管内外形成很大的压力差。合成氨放空气中分子最小的氢气透过树脂超微滤膜管3，在罐体1内部富集后从氢气出口管9排入界外真空罐。合成氨放空气中分子较大的气体被隔离在树脂超微滤膜管3内部管内，在下封头6内汇集后从余气出口管10排入下步分离工序。