液氯冷冻系统 第四组

液氯冷冻系统第四组第1页，共20页，2023年，2月20日，星期六任务点一根据氯气低压液化工艺要求、提出液氯生产装置冷冻要求

任务点二选择合适的制冷工艺方案

任务点三阐述所选制冷工艺中关键设备的主要技术特性

任务点四阐述工业生产中其他典型制冷工艺第2页，共20页，2023年，2月20日，星期六在低压(0.3MPa)下，氯气液化温度在-15℃第3页，共20页，2023年，2月20日，星期六化工生产中冷冻应用当化工过程需要在低于常温下进行，就需要采用冷冻介质（低温冷却剂）。如水溶液中亚硝酸钠重氮化反应通常在-5℃进行中，需要供应-15℃左右的低温冷却剂，结晶在低温下进行收率会更高，氯碱工业需要利用-15℃的低温冷却剂使压缩后的氯气液化，乙烯生产中脱甲烷塔操作压力为3.0MPa时，分离甲烷所需塔顶温度约－90～－100℃左右等等。第4页，共20页，2023年，2月20日，星期六工业上一般把冷冻温度高于-50℃称为浅度冷冻(简称浅冷)；而在-50～-l00℃之间称为中度冷冻；把等于或低于-100℃称为深度冷冻(简称深冷)。第5页，共20页，2023年，2月20日，星期六化工生产浅冷较多，由蒸汽压缩制冷机组、盐水箱（或醇水溶液）、输送泵组成。供冷工艺流程第6页，共20页，2023年，2月20日，星期六冰蓄冷技术第7页，共20页，2023年，2月20日，星期六制冷方法第8页，共20页，2023年，2月20日，星期六三、制冷系统设备2、冷凝器3、蒸发器1、压缩机4、常用的节流机构第9页，共20页，2023年，2月20日，星期六吸收式制冷循环吸收式制冷是以消耗热能作为补偿，以热能为主要动力的制冷机。吸收式制冷的基本原理

第10页，共20页，2023年，2月20日，星期六吸收式制冷循环原理图

工作过程：加热发生器A中由溶液泵C从吸收器B送来的一定浓度的溶液，使溶液中的大部分低沸点制冷剂蒸发成蒸汽，在冷凝器E中冷凝成液体，经制冷剂节流器D1降压到蒸发压力，进入蒸发器F中汽化吸收热量（实现制冷）成为低压蒸汽，进入吸收器B中。在发生器A中蒸发剩余的浓溶液经吸收剂节流器D2，降压进入吸收器B中与F来的低压蒸汽合并而恢复溶液原来的浓度，并在吸收器B中用冷却水冷却成常温，再经溶液泵C升压后送入发生器A中继续循环。第11页，共20页，2023年，2月20日，星期六

吸收式制冷的工质要求：由沸点不同的两种物质组成，低沸点组分作制冷剂，高沸点组分作吸收剂。吸收剂具有强烈在吸收制冷剂的能力。吸收剂和制冷剂的两种物质，沸点差越大越好吸收剂具有较大的导热系数。要求无毒、不燃烧、不爆炸，化学稳定性好。是非共沸溶液第12页，共20页，2023年，2月20日，星期六蒸汽吸收式制冷系统与压缩式制冷比较

1—发生器2—冷凝器3—膨胀器4—蒸发器5—吸收器6—节流器7—溶液泵第13页，共20页，2023年，2月20日，星期六蒸汽喷射式制冷

蒸汽喷射式制冷循环工作原理图第14页，共20页，2023年，2月20日，星期六深冷

石油裂解气的深冷分离需要把温度降到-100℃以下。根据生产工艺的要求，设计成氨、乙烯、丙烯-乙烯复叠制冷系统。

深冷常用的制冷方法除用复叠冷冻循环制冷外，还有节流膨胀制冷。深冷系统利用载冷剂来直接冷却物料，工质既是制冷剂又是载冷剂，是直接供冷系统。第15页，共20页，2023年，2月20日，星期六第16页，共20页，2023年，2月20日，星期六

丙烯制冷系统丙烯冷剂从冷凝压力逐级节流到0.9MPa、0.5MPa、0.26MPa、0.14MPa，并相应制取16℃、－5℃、－24℃、－40℃四个不同温度级。

乙烯制冷系统

大多数乙烯制冷系统均采用三级节流的制冷循环，相应提供三个温度级的冷量，通常提供－50℃、－70℃、-100℃左右三个温度级的冷量。

乙烯—丙烯复叠制冷在这个系统中，冷水向丙烯供冷，丙烯向乙烯供冷，乙烯向甲烷供冷，甲烷向低于－100℃冷量用户供冷。第17页，共20页，2023年，2月20日，星期六节流膨胀制冷

所谓节流膨胀制冷，就是气体由较高的压力通过一个节流阀迅速膨胀到较低的压力，由于过程进行得非常快，来不及与外界发生热交换，膨胀所需的热量，必须由自身供给，从而引起温度降低。

工业生产中脱甲烷分离流程中，利用脱甲烷塔顶尾气的自身节流膨胀可降温到获得-130℃～－160℃的低温。第18页，共20页，2023年，2月20日，星期六供冷管道保冷减少冷量损失，防止表面凝露；常温以下的设备和管道，为减少冷量损失或控制冷损量的保冷，应在减少(控制)冷量损失的同时并确保保冷结构外表面温度高于环境的露点温度，防止凝露结冰破坏保冷结构；0℃以上，常温以下的设备和管道，为防止外表面凝露的保冷，仅需确保保冷结构外表面温度高于环境的露点温度；应保冷的设备和管道及组成件；需减少冷介质在生产或输送过程中的温升或汽化（包括突然减压而