一种用于合成氨反应釜的换热组件的制作方法

专利2026-07-20  9


本技术属于合成氨设备,特别是涉及一种用于合成氨反应釜的换热组件。


背景技术:

1、合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨,为一种基本无机化工流程。合成氨反应为放热且为可逆反应,在合成氨的过程中,反应釜中的温度会因不断的放热反应而持续升高,内部的温度升高在一定程度上也能加快化学反应速率,最终会在500℃左右时该反应的催化活性达到最大,因此一般需将合成氨反应釜内部的温度控制在500℃左右,不仅能使该反应顺利发生,也保持较高的反应效率;但是,若反应釜内部的温度过高时就会导致该可逆反应逆向进行,不仅不利于氨气的生成,还会因气体受热极易膨胀,导致反应釜内部出现高温高压环境,处理不当时可能引发管道爆炸等风险,因此当反应温度过高时,需对反应釜内的温度进行及时冷却。

2、现有的合成氨反应釜无法实现在有效控制其内部温度不能过高的同时又可以利用其内部温度将需加入的物料进行升温,使得其进入反应釜内部时达到反应最佳温度,以保障合成氨反应的顺畅进行的问题,本实用新型设计了一种用于合成氨反应釜的换热组件。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于合成氨反应釜的换热组件,通过合成氨反应釜和换热组件的作用,使得换热组件内部的冷媒换热管和物料换热管不仅将敞口换热管内进行降温,还会对反应釜内部的反应物达到良好的降温效果,并且反应釜内部在降温的同时还会使得物料换热管内部的物料进行适当升温,确保物料经过物料换热管之后可以快速达到最佳温度,解决了上述指出既满足控制温度的效果,又利用了余热使得物料达到反应所需的热量的问题。

2、为解决上述技术问题,本实用新型是通过以下技术方案实现的:

3、本实用新型为一种用于合成氨反应釜的换热组件,包括合成氨反应釜和换热组件;所述合成氨反应釜顶部固定安装有密封盖,所述合成氨反应釜上分别设置有物料入口和出口;所述换热组件包括冷媒换热管、物料换热管和敞口换热管;所述物料换热管的入口和出口分别与物料入口、合成氨反应釜内部进行相连通,所述冷媒换热管的入口和出口均贯穿密封盖,所述敞口换热管的两端均与合成氨反应釜内部进行相连通;所述冷媒换热管和物料换热管均对合成氨反应釜内部进行吸收热量,达到提升对合成氨反应釜内部的降温效果,所述敞口换热管是将合成氨反应釜内部与冷媒换热管和物料换热管进行更快更有效的接触交换热量,以提升换热效果;同时,所述冷媒换热管对敞口换热管外壁进行降温时,所述敞口换热管内部的气体进行遇冷收缩,从而所述敞口换热管内部会进入更多的气体。

4、作为本实用新型的一种优选技术方案,所述敞口换热管为螺纹管结构;所述换热组件中的物料换热管的内侧面固定安装有敞口换热管;所述换热组件中的冷媒换热管将敞口换热管进行缠绕固定;所述冷媒换热管缠绕在敞口换热管上具有增加接触的表面积和提高热交换的效率,所述物料换热管会与合成氨反应釜内部的反应物进行一定程度上的热交换;所述敞口换热管采用螺纹管结构不仅增加自身的接触面积,也使得冷媒换热管的缠绕长度增加,具有提高热交换量及热交换效率的优点。

5、作为本实用新型的一种优选技术方案,所述合成氨反应釜内部固定安装有用于敞口换热管的安装支架;所述安装支架的作用是,增加敞口换热管安装的稳定性。

6、作为本实用新型的一种优选技术方案,所述敞口换热管的两端分别固定安装有直管端口a、直管端口b。

7、作为本实用新型的一种优选技术方案,所述直管端口a、直管端口b的端部均固定安装有花洒喷头,所述直管端口b位于直管端口a的上方;所述直管端口a处的反应物靠近冷媒换热管中冷媒初始进入位置,使得直管端口a处和直管端口b处的反应物进行不同程度的降温收缩,从而使敞口换热管在直管端口a、直管端口b处形成气体相互混合流动的效果。

8、本实用新型具有以下有益效果:

9、本实用新型通过合成氨反应釜和换热组件的作用,使得换热组件内部的冷媒换热管和物料换热管不仅将敞口换热管内进行降温,还会对反应釜内部的反应物达到良好的降温效果,并且反应釜内部在降温的同时还会使得物料换热管内部的物料进行适当升温,确保物料经过物料换热管之后可以快速达到最佳温度;故而,具有了不仅对反应釜内部实现良好降温效果,还利用了反应釜内部的部分多余热量的优点。

10、当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。



技术特征:

1.一种用于合成氨反应釜的换热组件,其特征在于:包括合成氨反应釜(1)和换热组件(2);

2.根据权利要求1所述的一种用于合成氨反应釜的换热组件,其特征在于,所述敞口换热管(203)为螺纹管结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于合成氨反应釜的换热组件,其特征在于,所述换热组件(2)中的物料换热管(202)的内侧面固定安装有敞口换热管(203)。

4.根据权利要求1所述的一种用于合成氨反应釜的换热组件,其特征在于,所述换热组件(2)中的冷媒换热管(201)将敞口换热管(203)进行缠绕固定。

5.根据权利要求1所述的一种用于合成氨反应釜的换热组件,其特征在于,所述合成氨反应釜(1)内部固定安装有用于敞口换热管(203)的安装支架(104)。

6.根据权利要求1所述的一种用于合成氨反应釜的换热组件,其特征在于,所述敞口换热管(203)的两端分别固定安装有直管端口a(204)、直管端口b(205)。

7.根据权利要求6所述的一种用于合成氨反应釜的换热组件,其特征在于,所述直管端口a(204)、直管端口b(205)的端部均固定安装有花洒喷头(206),所述直管端口b(205)位于直管端口a(204)的上方。


技术总结
本技术公开了一种用于合成氨反应釜的换热组件,涉及合成氨设备技术领域。本技术包括合成氨反应釜和换热组件;合成氨反应釜顶部固定有密封盖,合成氨反应釜上分别设置有物料入口和出口;换热组件包括冷媒换热管、物料换热管和敞口换热管;物料换热管的入口和出口分别与物料入口、合成氨反应釜内部进行相连通,冷媒换热管的入口和出口均贯穿密封盖,敞口换热管的两端均与合成氨反应釜内部进行相连通。本技术通过合成氨反应釜和换热组件的作用,不仅对反应釜内部的反应物达到良好的降温效果,并且反应釜内部在降温的同时还会使得物料换热管内部的物料进行适当升温,确保物料经过物料换热管之后可以快速达到最佳温度的优点。

技术研发人员:章文扬
受保护的技术使用者:合肥禾清安企业管理合伙企业(有限合伙)
技术研发日:20240301
技术公布日:2024/11/11
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