本实用新型专利技术提出了一种用于硝酸铵中和反应的联锁吹扫装置，包括管式反应器，该管式反应器一端连通进液管和进气管，另一端经管路连通闪蒸罐；所述进液管上设有第一开关阀；连通第一开关阀和第一进料口的管路上设有第一蒸汽吹扫管，所述进气管上设有第三开关阀；连通第三开关阀和第二进料口的管路上设有第二蒸汽吹扫管。本实用新型专利技术在蒸气吹扫管上设置直通球阀和三通阀组合，停车吹扫时采用先排蒸汽冷凝液后吹扫进料管和管式反应器的模式，避免将蒸汽冷凝液中的铁锈、氯离子等杂质吹扫进入管式反应器，避免可能发生的爆炸事故，保证了工艺产生系统的安全。艺产生系统的安全。艺产生系统的安全。
【技术实现步骤摘要】
一种用于硝酸铵中和反应的联锁吹扫装置
[0001]本技术涉及硝酸铵生产
，具体涉及一种用于硝酸铵中和反应的联锁吹扫装置。
技术介绍
[0002]硝酸铵是一种重要的基本化工原料，主要采用氨和硝酸发生中和反应生成，反应方程式如下：
[0003]NH3+HNO3＝NH4NO3+Q
[0004]该反应过程会放出大量的热量，如果不能有效的控制或者及时移走反应放出的热量，则温度会迅速升高。硝酸铵在一定高温时会发生剧烈的分解反应，放出大量气体，体积急剧膨胀，发生爆炸。
[0005]工业化生产绝大多数采用加压中和反应工艺来生产硝酸铵，即采用0.6MPa(G)的气氨和55～65％的稀硝酸在管式反应器进行化学反应生成硝酸铵。具体工艺流程中，液态的硝酸通过喷头雾化成液滴与气态的氨在管式反应器中充分快速地混合进行反应，当原料气氨和硝酸流量控制不当或原料中混有杂质时，中和反应会超过临界温度，严重时可能会发生爆炸事故。因此，具体工艺流程中需要及时发现异常情况并停车以防止进一步损害。当出现因异常导致紧急停车或是正常计划停车时，首先需关闭气氨和硝酸的进料阀，停止中和反应；然后打开进料管线上的蒸汽开关阀，采用低压蒸汽将进料管道和管式反应器内残余的气氨和硝酸料吹扫至闪蒸罐内。
[0006]目前的硝酸铵生产装置中，硝酸和气氨的进料管线上均设置吹扫管道，吹扫管道上安装蒸汽开关阀，阀上游与低压蒸汽连接，阀下游连接至硝酸和气氨进料管线。当发生停车时由操作人员手动打开蒸汽开关阀进行进料管和管式反应器的吹扫，吹扫一定时间后再手动关闭蒸汽开关阀。这种操作存在如下问题：
[0007]1.用于启动吹扫的蒸汽开关阀在一定时间内处于关闭状态，阀前管道内的低压蒸汽不流动，因而会在管道内形成蒸汽冷凝液。这种在管道内长期存在的冷凝液会对碳钢材质的蒸汽输入管道产生电化学腐蚀，生成铁锈、氯离子等杂质，这些杂质若进入后序的硝酸铵系统，会影响硝酸铵溶液的热稳定性并加速硝酸铵的分解，给工艺生产带来很多不安全因素，很可能会因此造成安全事故。
[0008]2.加压中和反应工艺流程中，用于吹扫的蒸汽开关阀可能会存在内漏问题。当蒸汽开关阀出现内漏情况，阀前的低压蒸汽会发生泄漏并进入管式反应器内，由此将造成反应器内温度急速上升，为了避免进一步的安全事故需实施紧急工艺停车。
技术实现思路
[0009]针对上述问题，本技术提出一种用于硝酸铵中和反应的联锁吹扫装置，该装置可联锁停车吹扫，并在吹扫时避免将蒸汽开关阀阀前管道内的蒸汽冷凝液输入进料管道和管式反应器，还可实时监测并告警蒸汽开关阀内漏情况，促进及时排除安全隐患。
[0010]为了实现以上技术目的，本技术的技术方案为：一种用于硝酸铵中和反应的联锁吹扫装置，该装置包括管式反应器，该管式反应器一端的第一进料口连通进液管、第二进料口连通进气管，另一端经管路连通闪蒸罐；
[0011]所述进液管上设有第一开关阀；连通第一开关阀和第一进料口的管路上设有第一蒸汽吹扫管，用于输入低压蒸汽进行吹扫；所述第一蒸汽吹扫管上依次设有三通阀Ⅰ和第二开关阀，所述三通阀Ⅰ位于第一蒸汽吹扫管上靠近进液管的一端上，其另一个阀口连通排液管；
[0012]所述进气管上设有第三开关阀；连通第三开关阀和第二进料口的管路上设有第二蒸汽吹扫管，用于输入低压蒸汽进行吹扫；所述第二蒸汽吹扫管上依次设有三通阀Ⅱ和第四开关阀，所述三通阀Ⅱ位于第二蒸汽吹扫管上靠近进气管的一端上，其另一个阀口连通排液管；
[0013]所述管式反应器上设有远传温度计，其与第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、三通阀Ⅰ和三通阀Ⅱ信号连通；
[0014]所述进气管上设有远传压力表，其与第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、三通阀Ⅰ和三通阀Ⅱ信号连通；
[0015]所述排液管上设有温度检测报警器。
[0016]在上述技术方案中，所述远传温度计的数量为多个。具体工艺流程中，管式反应器的长度和容积受到反应体量的影响，为了提高远传温度计检测联锁的准确性，本技术技术方案中沿管式反应器的延伸方向均匀设置多个远传温度计，如此通过合理的布置来使得远传温度计监测的范围覆盖整个管式反应器，实时监测管式反应器的温度变化情况。
[0017]此外，所述远传温度计设置了多级报警及温度高高联锁，当管式反应器上任意一个远传温度计检测到的温度达到一个高限值(可调)，比如约190℃，远传温度计将发出预报警，提醒操作人员关注管式反应器内温度变化情况，采取必要的紧急措施；当检测的温度达到一个高高限制(可调)，比如约195℃，远传温度计将发出高高报警并紧急联锁停车并启动低压蒸汽吹扫，以避免进一步的安全事故的发生。
[0018]在上述技术方案中，用于输入气氨的进气管上设有远传压力表，该远传压力表设置了多级报警及多级压力联锁，当远传压力表检测的压力达到或低于一个低限值(可调)，比如约0.5MPa，远传压力表将发出低限值报警、联锁停车并启动低压蒸汽吹扫；当远传压力表检测的压力达到一个高限值(可调)，比如0.75MPa，远传压力表将发出高限值报警、联锁停车并启动低压蒸汽吹扫，避免因输入气氨的压力不稳影响管式反应器内中和反应的稳定性。
[0019]在上述技术方案中，所述进液管和进气管上分别设置第一远传流量计和第二远传流量计，该第一远传流量计和第二远传流量计均设置多级报警及多级流量联锁，当远传流量计检测的流量达到或低于一个低限值(可调)，比如为设定流量的70％，远传流量计将发出低限值报警、联锁停车并启动低压蒸汽吹扫；当远传流量计检测的流量达到一个高限值(可调)，比如为设定流量的110％，远传流量计将发出高限值报警、联锁停车并启动低压蒸汽吹扫。
[0020]在上述技术方案中，通过所述远传温度计、远传压力表、第一传流量计和第二传流量计通过控制系统自动联锁运行来进行吹扫。可选的，本技术依托DCS控制系统，实现
氨和硝酸加压中和反应工艺流程监测并联锁启动停车后低压蒸汽吹扫。
[0021]需注意是，本领域普通技术人员可基于本技术技术方案，通过非创造性的劳动将远传温度计、远传压力表、第一传流量计和第二传流量计设置合适的报警及联锁级别，由此形成的技术方案均在本技术保护范围内。
[0022]本技术的一种正常生产阶段性工况，
[0023]第一开关阀和第三开关阀处于打开状态，从进液管和进气管分别输入硝酸溶液和气氨，两者在管式反应器内发生中和反应生产硝酸铵，生成的硝酸铵从管式反应器的另一端经管路输入闪蒸罐中，闪蒸出蒸汽后得到浓缩的硝酸铵溶液。
[0024]可选的，所述第二开关阀和第四开关阀为设置直通球阀的开关阀。
[0025]可选的，所述三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ、第二开关阀和第四开关阀设置两位三通的电磁阀和限位开关。
[0026]三通阀Ⅰ和三通阀Ⅱ设置L型三通球阀，正常生产工况下电磁阀失电使得三通阀Ⅰ和三通阀Ⅱ处于侧通排液的状态；正常生产工况下，电磁阀失电使得第二开关阀和第四本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于硝酸铵中和反应的联锁吹扫装置，其特征在于，包括管式反应器(1)，该管式反应器(1)一端的第一进料口连通进液管(2)、第二进料口连通进气管(3)，另一端经管路连通闪蒸罐(4)；所述进液管(2)上设有第一开关阀(21)；连通第一开关阀(21)和第一进料口的管路上设有第一蒸汽吹扫管(22)，用于输入低压蒸汽进行吹扫；所述第一蒸汽吹扫管(22)上依次设有三通阀Ⅰ(221)和第二开关阀(222)，所述三通阀Ⅰ(221)位于第一蒸汽吹扫管(22)上靠近进液管(2)的一端上，其另一个阀口连通排液管(24)；所述进气管(3)上设有第三开关阀(31)；连通第三开关阀(31)和第二进料口的管路上设有第二蒸汽吹扫管(32)，用于输入低压蒸汽进行吹扫；所述第二蒸汽吹扫管(32)上依次设有三通阀Ⅱ(321)和第四开关阀(322)，所述三通阀Ⅱ(321)位于第二蒸汽吹扫管(32)上靠近进气管(3)的一端上，其另一个阀口连通排液管(24)；所述管式反应器(1)上设有远传温度计(12)，其与第一开关阀(21)、第二开关阀(222)、第三开关阀(31)、第四开关阀(322)、三通阀Ⅰ(221)和三通阀Ⅱ(321)信号连通；所述进气管(3)上设有远传压力表(33)，其与第一开关阀(21)、第二开关阀(222)、第三开关阀(31)、第四开关阀(322)、三通阀Ⅰ(221)和三通...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛永强，刘振路，景丽颖，郭晨煜，
申请(专利权)人：天津华景工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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