IT8319715A1 - Dispositivo di recupero di calorie con generazione di vapore acqueo adattabile alle unità di sintesi di acido cloridrico in soluzione - Google Patents

Dispositivo di recupero di calorie con generazione di vapore acqueo adattabile alle unità di sintesi di acido cloridrico in soluzione Download PDF

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Description

DOCUMENTAZIONE
RILEGATA
D E S C R I Z I O N E
dell 'invenzione industriale dal titolo:
?Dispositivo di recupero di calorie con generazione di vapore acqueo adattabile alle unit? di sintesi di acido cloridrico in soluzione? ?
RIASSUNTO
La pr?sente invenzione ? relativa ad un dispositivo di recupero di calorie adattabile alle. unit? di sintesi di acido cloridrico in soluzione che permette la generazione di vapore acqueo* ;Tali unit? comprendono in generale un forno, uno scambiatore, un assorbitore raffreddato e una colonna di coda. ;L ' invenzione riguarda un dispositivo comportante dei mezzi che combinano le calorie dei fluidi di raffreddamento dello scambiatore e dell ' assorbitore permettendo cos? la generazione di vapore acqueo* Figura 1 . ?
DESCRIZIONE
La presente invenzione ? relativa ad un dispositivo di recupero di calorie adattabile alle unit? di sintesi di acido cloridrico in soluzione che permette la generazione di vapore acqueo.
Una unit? di sintesi di acido cloridrico in soluzione comprende in generale i seguenti elementi:
- un forno nel quale il cloro e l'idrogeno bruciano per formare gas cloridrico, questo forno essendo raffreddato con acqua;
- uno scambiatore di calore che permette il raffreddamento del gas cloridrico,
- un assorbitore nel quale il gas cloridrico ? assorbito da acqua, questo assorbitore essendo raffreddato con acqua, <" >'
- una colonna di coda nella quale pacano i gas<' >non assorbiti.
Tutti questi elementi sono sovente costituiti essenzialmente di grafite.
La disposizione di questi elementi gli uni tispetto agli altri pu? variare da una unit? di sintesi all 'altra.
Per poter generare del vapore, bisogna operare con un fluido termoveicolo ad una temperatura superiore a 100?C.
Ora, nella zona di assorbimento, il velo di acido ? al massimo a 100 - 110?C a pressione atmosferica.
Qu?sta zona non permette dunque di produrre vapore. Tuttavia, l'acqua di raffreddamento di questa zona si ? riscaldata e si pu? prevedere di recuperare le calorie che ha assorbito.
Nella zona scambiatore di calore, la temperatura del gas cloridrico ? per contro molto pi? elevata, e pertanto il fluido termoveicolo pu? essere ad una temperatura nettamente superiore a iOO?C.
Secondo l'invenzione, si recuperano le calorie dalle zone scambiatore e assorbitore che, grazie ad un dispositivo adeguato, sono sufficienti per generare vapore acqueo.
Un tale dispositivo ? caratterizzato essenzial-"mente da ci? che comporta dei mezzi che combinano le calorie assorbite dai fluidi di raffreddamento dello scambiatore e dell'assorbitore, questi fluidi essendo dell'acqua.
Secondo 1'invenzione, si possono prevedere diversi dispositivi. Tre di essi sono illustrati nelle figure 1, 2 e 3 nelle quali, si ritrovano gli ele-menti classici di una unit? di sintesi di acido cloridrico e cio?:
- un forno 1, col suo circuito di raffreddamento, - uno scambiatore 2,
- un assorbitore 3, col suo circuito di raffreddamento,
- una colonna di coda 4.
La disposizione di questi elementi gli uni rispetto agli altri essendo rappresentata in vista esplosa per maggiore chiarezza ma non corrispondendo necessariamente alla loro disposizione reale.
Secondo il dispositivo rappresentato in fig. 1, l'acqua di raffreddamento dello scambiatore 2 circola in circuito chiuso. Questo circuito presenta un anello nel quale sono disposti un ribollitore 5 (per esempio un ribollitore tipo Kettle) e.una pompa 6. L?acqua si riscalda al livello della zona dello scambia-tore, passa nel ribollitore ed ? riciclata dalla pompa.
.A seconda della sua portata, tutta o parte del-
-o l'acqua di raffreddamento effluente dall'assorbitore<?>
3, pertanto riscaldata ? inviata nel ribollitore dove si evapora.
Dei dispositivi di sicurezza e di controllo sono disposti sui circuiti dei fluidi:
- un vaso di espansione 7,
- due indicatori regolatori, uno di temperatura 8 sul circuito di raffreddamento dell'assorbitore ed uno di livello 9 disposto nel ribollitore 5,
- un indicatore regolatore di pressione 10 sul circuito del vapore.
A titolo di esempio, i livelli termici possono essere i seguenti:
Zona scambiatore 2
. temperatura dell ' acqua in entrata: 150?C ad una pr?ssione superiore o uguale a 5 bar,
? temperatura dell ' acqua in uscita: 160?C,
? temperatura della parete: 210?C.
Zona assorbitore 3
. temperatura del gas cloridrico in arrivo nel-1 <1 >assorbitore: 200?C,
? . temper atura dell ' acqua in entrata: 30?C, . temperatura dell ' acqua in uscita: 80?C.
Ribollitore 5
? temperatura del vapore: 134?C,
. pressione del vapore: 3 ,5 bar assoluti.
Si arriva cos? a recuperare 60% del calore totale della combustione e dell'assorbimento?
In tal modo, per una unit? di sintesi che produce 41,2 tonnellate/giorno di acido cloridrico al 100%, si pu? produrre 1,8 tonnellatc/ora di vapore acqueo a 3,5 bar assoluti.
Da questi risultati, si vede immediatamente l'interesse di un tale dispositivo.
Secondo il dispositivo rappresentato in fig.2, il circuito di raffreddamento dello scambiatore comprende un recipiente di rapida evaporazione 11 ed una pompa 6. A seconda della sua portata, tutta o parte dell ' acqua di raffreddamento effluente dall ' assorbitore, pertanto riscaldata ? alimentata alla base del recipiente di rapida evaporazione l i: si produce allora una espansione diretta dell ' acqua calda proveniente dallo scambiatore 2 che genera del vapore.
Secondo il dispositivo rappresentato in fig. 3 , si integra un ribollitore al livello della zona scambiatore di calore 2 - ci? che evita l ' impiego di una? pompa - , e secondo la sua portata tutta o parte dell ' acqua di raffreddamento effluente dall ' assorbitore 3 pertanto riscaldata ? alimentata direttamente nello scambiatore 2 che include un duomo per il vapore. In questo caso , per evitare di avere una zona di blocchi scambiatori a vapore secco, ? necessario che il forno e lo scambiatore siano orizzontali.
I tre dispositivi hanno in comune il vantaggio di modificare in minima misura la concezione delle unit? di sintesi esistenti.
I primi due in particolare possono benissimo adattarsi a delle unit? di sintesi cosiddette inte-grate nelle quali :
? scambiatore/assorbitore formano una unica unit?, ? l'assieme forno - scambiatore/assorbitore ?

Claims (6)

  1. RIVENDICAZIONI
    1 . Dispositivo di recupero di calorie con generazione di vapore acqueo adattabile alle unit? di sin-tesi di acido cloridrico in soluzione comprendenti un forno, uno scambiatore di calore ed un assorbitore raffreddato, dispositivo caratterizzato da ci? che comporta dei mezzi che combinano le calorie assorbite dai fluidi di raffreddamento dello scambiatore e dell ' assorbitore, questi fluidi essendo dell ' acqua.
  2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 ca-ratterizzato da ci? che l ' acqua di raffreddamento dello scambiatore circola in circuito chiuso, questo circuito presentando un anello nel quale sono disposti un ribollitore e una pompa che serve a fare ricircolare l ' acqua, l ' acqua di raffreddamento effluente dall ' assorbitore essendo inviata nel ribollitore dove si evapora.
  3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1. caratterizzato da ci? che il circuito di raffreddamento dello scambiatore comprende un recipiente di rapida evaporazione e una pompa, l ' acqua di raffreddamento effluente dall ' assorbitore essendo alimentata alla base del recipiente di rapida evaporazione nel quale si produce una espansione diretta dell ? acqua calda proveniente dallo scambiatore generando vapore acqueo.
  4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato da ci? che un ribollitore ? integrato nel circuito di raffreddamento dello scambiatore, l ' acqua di raffreddamento effluente dall 'assorbitore essendo alimentata direttamente nello scambiatore che ? munito di un duomo di vapore.
  5. 5 Unit? di sintesi di acido cloridrico in soluzione caratterizzato da ci? che comprende un dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
  6. 6. Unit? di sintesi di acido cloridrico in soluzione comprendente un forno, uno scambiatore-assor bitore disposti in un unico involucro caratterizzato da ci? che le funzioni scambiatore e assorbitore sono dissociate e si adatta un dispositivo secondo una delle rivendicazioni 2 e 3
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