氨氧化炉的工程应用及设计总结

荣守朋

(中海油石化工程有限公司，山东济南 250010)

从工艺流程角度来讲，将经过精细过滤后的液氨经过气化，和压缩加压后的空气在铂铑合金催化剂的作用下发生反应，这个重要反应就在氨氧化炉设备内完成。

1 氨氧化炉的工艺设计［1］

液氨经过粗、精过滤器除油除渣后，送至液氨蒸发器蒸发，被过热到约103℃，进入气氨过滤器，较彻底过滤出油等杂质后，送至气氨－空气混合器与压缩空气充分混合。

空气经四级过滤除去机械杂质后，进入空气轴流压缩机，被加压到0．45 MPa(a)，温度约238℃左右，送入气氨－空气混合器，控制气氨流量以维持气氨浓度为9．7%左右，再将氨空混合气体送到氨氧化炉中，氨空混合气体首先经氨氧化炉设备顶部的分配筛器均匀分布在铂网上，进行氨的催化氧化，反应温度约为862℃左右，主要反应为:4NH3+2O2→4NO+6H2+Q进行氨氧化反应。产生的工艺气送至压缩机组，蒸汽送至汽包，如图1。

图1 氨氧化炉工艺流程图

氨氧化炉设备结构特点:氨氧化炉［2］设备由上部和下部两部分壳体组成，两段设备壳体采用法兰连接，中间采用特殊材料密封。顶部带有转动设施以及点火装置，设置氢气入口和氨空混合气入口，蒸发段和过热段锅炉盘管位于炉外，为氧化炉－蒸汽发生器－蒸汽过热器一体化结构，如图2。

图2 氨氧化炉设备结构图

2 氨氧化炉的其他设计要点

氨氧化炉布置在硝酸厂房内，位于厂房端部，由于需要定期更换催化剂铂网，设计时要考虑设备检修行车，如图3。结合某硝酸工程，探讨一下设计要点。

图3 氨氧化炉设备检修行车

2．1 安全设计

在氧化炉附近要设置氢气和氮氧化物可燃及有毒报警仪，警示气体泄漏，以便采用安全措施;设备尽量靠一端布置，留出足够的安全通道;氧化炉设置点火装置，点火气源为氢气，点火成功后，锁断氢气切断阀，氢气钢瓶移出厂房外;炉内需要先点火，然后再通氨空混合气，保证炉内温度，避免铂铑催化剂中毒;由于采用炉内点火，需要观察火焰，氢气管线手动点火阀门必须放置在设备视镜口附近，便于操作，遇到特殊情况，紧急切断。

2 现代信息技术的应用

现代信息技术已成为重要的现代工程教学手段，教师根据需要有选择地使用信息技术来创设情境，引导学生发现问题和解决问题。学生利用信息技术进行资源的收集、信息的交流和知识的探索，信息技术在实验教学等方面应用更具有积极的意义。笔者在热工基实验课程混合式教学中，不仅在进行传统的面对面课堂教学时结合课件讲解基础理论，而且逐步建设和完善了网络教学平台，其中现代信息技术在网络辅助教学以及教学资源建设等两个方面起到了关键的支撑作用。

3 结语

材料学院在热工基础课程建设中，积极引入现代信息技术，制作和收集了丰富的教学资源，建立了课程网络教学平台，为探索课程的混合式学习与教学打下了牢固的基础，有效提高了教学质量，激发了学生的学习兴趣，学生的理论基础和技能得到了巩固和提高。几年来的教学实践表明，要实施有效的混合式教学，充分发挥网络教学资源的作用，需要进一步提高现代教育技术应用水平，从而优化网络教学平台以及提高教学资源的制作水平。