氨氧化爐的工程應用及設計總結

榮守朋

(中海油石化工程有限公司，山東濟南 250010)

從工藝流程角度來講，將經過精細過濾后的液氨經過氣化，和壓縮加壓后的空氣在鉑銠合金催化劑的作用下發生反應，這個重要反應就在氨氧化爐設備內完成。

1 氨氧化爐的工藝設計［1］

液氨經過粗、精過濾器除油除渣后，送至液氨蒸發器蒸發，被過熱到約103℃，進入氣氨過濾器，較徹底過濾出油等雜質后，送至氣氨－空氣混合器與壓縮空氣充分混合。

空氣經四級過濾除去機械雜質后，進入空氣軸流壓縮機，被加壓到0．45 MPa(a)，溫度約238℃左右，送入氣氨－空氣混合器，控制氣氨流量以維持氣氨濃度為9．7%左右，再將氨空混合氣體送到氨氧化爐中，氨空混合氣體首先經氨氧化爐設備頂部的分配篩器均勻分布在鉑網上，進行氨的催化氧化，反應溫度約為862℃左右，主要反應為:4NH3+2O2→4NO+6H2+Q進行氨氧化反應。產生的工藝氣送至壓縮機組，蒸汽送至汽包，如圖1。

圖1 氨氧化爐工藝流程圖

氨氧化爐設備結構特點:氨氧化爐［2］設備由上部和下部兩部分殼體組成，兩段設備殼體采用法蘭連接，中間采用特殊材料密封。頂部帶有轉動設施以及點火裝置，設置氫氣入口和氨空混合氣入口，蒸發段和過熱段鍋爐盤管位于爐外，為氧化爐－蒸汽發生器－蒸汽過熱器一體化結構，如圖2。

圖2 氨氧化爐設備結構圖

2 氨氧化爐的其他設計要點

氨氧化爐布置在硝酸廠房內，位于廠房端部，由于需要定期更換催化劑鉑網，設計時要考慮設備檢修行車，如圖3。結合某硝酸工程，探討一下設計要點。

圖3 氨氧化爐設備檢修行車

2．1 安全設計

在氧化爐附近要設置氫氣和氮氧化物可燃及有毒報警儀，警示氣體泄漏，以便采用安全措施;設備盡量靠一端布置，留出足夠的安全通道;氧化爐設置點火裝置，點火氣源為氫氣，點火成功后，鎖斷氫氣切斷閥，氫氣鋼瓶移出廠房外;爐內需要先點火，然后再通氨空混合氣，保證爐內溫度，避免鉑銠催化劑中毒;由于采用爐內點火，需要觀察火焰，氫氣管線手動點火閥門必須放置在設備視鏡口附近，便于操作，遇到特殊情況，緊急切斷。

2 現代信息技術的應用

現代信息技術已成為重要的現代工程教學手段，教師根據需要有選擇地使用信息技術來創設情境，引導學生發現問題和解決問題。學生利用信息技術進行資源的收集、信息的交流和知識的探索，信息技術在實驗教學等方面應用更具有積極的意義。筆者在熱工基實驗課程混合式教學中，不僅在進行傳統的面對面課堂教學時結合課件講解基礎理論，而且逐步建設和完善了網絡教學平臺，其中現代信息技術在網絡輔助教學以及教學資源建設等兩個方面起到了關鍵的支撐作用。

3 結語

材料學院在熱工基礎課程建設中，積極引入現代信息技術，制作和收集了豐富的教學資源，建立了課程網絡教學平臺，為探索課程的混合式學習與教學打下了牢固的基礎，有效提高了教學質量，激發了學生的學習興趣，學生的理論基礎和技能得到了鞏固和提高。幾年來的教學實踐表明，要實施有效的混合式教學，充分發揮網絡教學資源的作用，需要進一步提高現代教育技術應用水平，從而優化網絡教學平臺以及提高教學資源的制作水平。