[发明专利]一种节约超纯氨生产中汽化能源的方法

说明书

技术领域

本发明涉及节能减排技术领域，特别涉及一种用空气源热水器与天然气制氢装置泻压排放的废热蒸汽通过自动化混合，产生符合超纯氨生产中各工艺液氨汽化条件所需要的热水，替代通常使用电加热产生热水的方式，与电加热方式相比较，可以节约能源80%以上。

背景技术

超纯氨作为半导体发光二极管（LED）、平板显示器（FPD）、半导体和晶硅太阳能电池片（四大行业）的主要求原材料（可称为是四大行业的粮食），对于原材料的质量和成本与行业的发展有着密切的关系。

超纯氨在生产中主要成本的组成有以下二个方面：一是原料工业液氨，二是生产过程中各工艺点液氨的加热汽化能源。目前国内外在生产超纯氨过程各工艺点液氨的加热汽化方式都采用电加热方式。

此类工艺的缺点是：由于我国电力资源比较短缺，电价较贵，因此，在超纯氨过程中，电费成本的比重较大，对进一步降低超纯氨生产成本和市场销售价格造成了困难；同时，对我国半导体发光二极管（LED）、平板显示器（FPD）、半导体和晶硅太阳能电池片等四大行业进一步降低产品制造成本和市场销售价格带来了同样的困难，并一定程度上制约了这四行业发展。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服上述背景技术的缺点，提供一种节约超纯氨生产中汽化能源的方法，将超纯氨生产中本来用电加热方式改为空气源热泵制热水技术，同时，与天然气制氢装置泻压排放的废热蒸汽有机的结合起来，通过自动化系统的混合，能够满足超纯氨生产各工艺中液氨汽化条件所需热水要求，可以节约超纯氨生产过程中的能源80%以上。

本发明的技术方案是：一种节约超纯氨生产中汽化能源的装置，它包括：空气源热水器、循环水泵、热水循环罐、板式换热器、热水循环泵、蒸汽混合器、液氨汽化器、温度自动控制器、温度调节阀组成，所述的空气源热水器上端的出水口通过导管连接热水循环罐，下端的进水口通过循环水泵连接热水循环罐，所述的热水循环罐共有两路管路，其中一条连接板式换热器，板式换热器连接液氨汽化器，所述的板式换热器与液氨汽化器之间设有连接阀门， 另一条管路连接热水循环泵，热水循环泵连接蒸汽混合器，蒸汽混合器连接液氨汽化器，所述的蒸汽混合器通过单独的一条管路与板式换热器连接，此条管路上设有蒸汽进口，蒸汽混合器下方设有温度调节阀，所述的板式换热器下方设有排放口，在排放口出口端和其对应位置处分别设有两个温度调节阀， 所述的三个温度调节阀分别通过三条电路与温度自动控制器连接。

一种节约超纯氨生产中汽化能源的方法，该方法包括以下几个步骤：

（1）超纯氨生产加热：采用空气源热水器与天然气制氢泻放废热蒸汽相结合，利用自动混合系统，制造的热水温度可在最低35℃，最高60℃范围内可自动调节，能满足超纯氨在生产中不同加热点及温度的要求； 

（2）废热蒸汽与使用热水系统自动调节：天然气制氢泻放废热蒸汽的压力在最小0.1Mpa，最大0.8Mpa范围内，系统将会自动调节； 

（3）二者相结合：在天然气制氢泻放废热蒸汽量减少和增加的同时，空气源热水器会在0-100%负荷之间自动调节，以匹配超纯氨生产热水量的需要；

（4）热水温度的精确调配：在使用热水过程中，通过汽化水混合器，能将温度调配到±1℃，保证各使用点对温度的要求；

所述的废热蒸汽与使用热水系统自动调节，是通过板式换热器实现温度最低35℃，最高60℃范围内自动调控。

本发明的有益效果是：利用空气源热泵技术与天然气制氢过程中泻放蒸汽相结合，制造出超纯氨生产中的汽化用热水，可降低超纯氨生产中汽化用能源成本80%左右，设计巧妙、安全可靠、环保、节能。

附图说明

图1为本发明系统示意图；

其中：1、空气源热水器，2、循环水泵，3、热水循环罐，4、板式换热器，5、热水循环泵，6、蒸汽混合器，7、液氨汽化器，8、排放口，9、温度自动控制器，10、蒸汽进口，11、温度调节阀，12、温度调节阀，13、温度调节阀。

具体实施方式

本实施例为本实施例为一种空气源与放空蒸汽相结合的超纯氨生产节能装置，它包括：空气源热水器（1）、循环水泵（2）、热水循环罐（3）、板式换热器（4）、热水循环泵（5）、蒸汽混合器（6）、液氨汽化器（7）、温度自动控制器（9）、温度调节阀组成，所述的空气源热水器(1)上端的进水口通过导管连接热水循环罐（3），下端右侧的出水口通过循环水泵（2）连接热水循环罐（3），所述的热水循环罐（3）共有两路管路，其中一条连接板式换热器（4），板式换热器（4）连接液氨汽化器（7），所述的板式换热器（4）与液氨汽化器（7）之间设有连接阀门；另一条管路连接热水循环泵（5），热水循环泵（5）连接蒸汽混合器（6），蒸汽混合器（6）连接液氨汽化器（7），所述的蒸汽混合器（6）通过单独的一条管路与板式换热器（4）连接，此条管路上设有蒸汽进口（10），蒸汽混合器（6）下方设有温度调节阀（11），所述的板式换热器（4）下方设有排放口（8），在排放口（8）出口端和其对应位置处分别设有两个温度调节阀（12）和温度调节阀（13）， 所述的三个温度调节阀分别通过三条电路与温度自动控制器（9）连接。