[发明专利]中和反应的喷淋设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于中和反应的喷淋设备，特别适用于氨氧化反应中氨的中和。

背景技术

在氨氧化反应装置中，流化床反应器出口的反应气体中含有未反应的氨，必须尽快予以去除，且去除要彻底，否则氨进入后续系统将导致系统pH值增加，造成产物损失增加，影响产品的回收率，同时还造成塔器、换热器、管线等的聚合物堵塞，影响装置的正常运行。现有装置中，多层喷淋层之间的距离一般按等高排布，没有根据反应气体中的氨从下到上的上升过程逐渐减少的变化情况，有针对性地进行喷淋层排布，不能快速地去除氨，因此，快速、彻底地中和反应气体中的未反应氨对于延长装置的运行周期，降低装置的消耗，具有十分重要的现实意义和经济效益。

文献US3885928介绍了一种烯腈的回收和精制系统，其中急冷工艺的目的是一方面将反应器流出物冷却到一定温度，另一方面是反应器流出物中未反应的氨和反应生成的聚合物和重质杂质。该文献中所采用的技术方案是用水和硫酸作为急冷液，含水、酸、聚合物和其它杂质的塔底物从急冷系统中排出。这些塔底物中含硫酸铵、重质杂质、少量轻质有机物和水。由于氨转化率不加控制，使反应气体中含有未反应的氨，未反应的氨与丙烯腈发生反应，降低丙烯腈的精制回收率。必须快速、彻底地除去未反应的氨。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是对现有技术中存在的氨氧化反应装置中，存在急冷塔喷淋设备设计不合理，气液接触不充分，氨的去除效率不高，氨进入后续塔器、换热器和管线系统，增加有机物的聚合损失，造成后续设备、管线堵塞，装置消耗增加，运行周期缩短的问题，提供一种新的中和反应的喷淋设备。该设备具有氨去除效率高，有效降低进入后续系统的氨，减少有机物的聚合损失，维持装置的较低消耗水平，延长装置的运行周期的优点。

本发明所要解决的技术问题之二是对现有技术中存在的在氨氧化反应装置中，存在急冷塔喷淋方法不合理，气液接触不充分，氨的去除效率不高，氨进入后续塔器、换热器和管线系统，增加有机物的聚合损失，造成后续设备、管线堵塞，装置消耗增加，运行周期缩短的问题，提供一种新的中和反应的喷淋方法。该方法具有氨去除效率高，有效降低进入后续系统的氨，减少有机物的聚合损失，维持装置的较低消耗水平，延长装置的运行周期的优点。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种中和反应的喷淋设备，包括壳体、反应气体入口和反应气体出口、中和液入口和中和液出口，反应气体入口设置在喷淋设备的下部，反应气体出口设置在喷淋设备的顶部，中和液入口设置在于反应气体入口上方，中和液出口设置在喷淋设备底部，其中中和液入口设置由喷头按几何形状排布组成的喷淋层，所述的每层喷淋层上设置主管、支管、短管，支管设置在主管上，短管设置在支管上，其中支管直径为主管直径的0.2-0.7倍。

上述技术方案中，优选的技术方案为，中和反应的喷淋设备包括壳体、反应气体入口和反应气体出口、中和液入口和中和液出口，反应气体入口设置在喷淋设备的下部，反应气体出口设置在喷淋设备的顶部，中和液入口设置在于反应气体入口上方，中和液出口设置在喷淋设备底部，其中中和液入口设置由喷头按几何形状排布组成的喷淋层，喷淋层之间的距离从下到上为逐步增加，上一喷淋层之间的距离是下一喷淋层之间的距离的1-1.5倍，喷淋层上方设置除沫器。

上述技术方案中，优选的技术方案为，上一喷淋层之间的距离是下一喷淋层之间的距离的1.05-1.4倍，优选范围为1.1-1.2倍。

上述技术方案中，优选的技术方案为，所述反应气体中和液喷淋层的优选范围为1～8层，更优选范围为2～4层，最优选范围为1～2层；每层喷淋层喷头的排布密度的优选范围为1～4个喷头/m²，更优选范围为1～2个喷头/m²；每层喷头排布的几何形状包括正方形、长方形、正三角形、同心圆环形中的至少一种；所述的喷头包括空心锥、实心锥、螺旋型、空气雾化喷头中的至少一种；反应气体洗涤液入口喷淋层下方、反应气体入口上方设置的塔板或填料的理论板数的优选范围为1～10块，更优选范围为2～6块；所述的塔板包括浮阀、筛孔、泡罩、导向筛孔中的至少一种；所述的填料包括格栅、规整丝网波纹填料、拉西环、鲍尔环中的至少一种。

上述技术方案中，优选的技术方案为，以重量计上一喷淋层的喷淋量为下一喷淋层喷淋量的0.5-1倍，优选范围为0.7-0.99倍，更优选范围为0.8-0.9倍。