Steam-ejector refrigerating systems in energy saving technologies of ammonia production

Authors

  • Анатолій Костянтинович Бабіченко National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" Frunze Str. , 21, Kharkov, Ukraine, 61002, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.14827

Keywords:

Production of ammonia, energy efficiency, heat disposal, steam ejector cooling system

Abstract

In the context of the general problem of increasing the energy efficiency of the units of ammonia synthesis the results of research and engineering aimed at reduction of energy-intensity of synthesis were presented. The analysis of the state and impact of condensation stages of productional ammonia on the operating costs of production was carried out. A possibility of improvement the energy efficiency by exclusion from the scheme of the most energy-intensive ammonia turbo compressor refrigerating unit and reduction of the consumption of natural gas in block of compression of section of synthesis was substantiated. The scientific problem of disposal of low-potential heat with temperatures lower than 100 º C in a steam ejector refrigerating units by application of a low-boiling cooling agent – ammonia, which was irrevocably lost in the air coolers of steam generation section with power consumption was solved. By mathematical modeling, the synthesis of energy-efficient hardware-design process of condensation systems was carried out, providing in high temperature the redistribution of generated refrigeration energy in condensation units with its increase at the stage of primary condensation due to the inclusion of steam ejector refrigeration unit. The usage of the proposed power technological design permits to reduce the specific consumption of electricity and natural gas on average by 20 kW • h/t.NH3 and 3.67 m3/t.NH3.

Author Biography

Анатолій Костянтинович Бабіченко, National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" Frunze Str. , 21, Kharkov, Ukraine, 61002

Ph.D., Professor 


Department of Chemical Technology automation systems and environmental monitoring

References

  1. Гамбург, Д. Ю. Синтез аммиака: история и современность [Текст] / Д.Ю. Гамбург // Химическая промышленность. –М.: Минхимпром, 1992. – № 5. – С. 33 – 39.
  2. Обзор рынка аммиака в СНГ [электронный ресурс]. – Режим доступа: URL:http://www.infomine.ru/otchets/ru_ammonia.pdf – Название с экрана.
  3. Глікін, М. А. Виробництво аміаку: еволюція, стан, перспективи [Текст] / М.А. Глікін, О.П. Мітронов, Г.В. Черепанова, Л.М. Савицька // Хімічна промисловість України. – Київ: АТ «ВНДІХІМПРОЕКТ», 1998. – № 2. – С. 52 – 57.
  4. Митронов, А. П. Перспективы эксплуатации агрегатов производства аммиака в Украине [Текст] / А.П. Митронов, П.В. Овсиенко, В.А. Топчий // Хімічна промисловість України. – Київ: АТ «ВНДІХІМПРОЕКТ», 2000. – № 1-2. – С. 25 – 29.
  5. Сосна, М.Х. Модернизация азотной промышленности – требование времени [Текст] / М.Х. Сосна, Д.П. Алейнов // Химическая промышленность. – М.: Минхимпром, 2001. – № 5. – С. 7 – 9.
  6. Подорожание аммиака заставляет производителей экспортировать этот товар в ущерб производству селитры и карбамида [электронный ресурс]. – Режим доступа: URL:http://bin.ua/news/economics/blog-post_13.html – Название с экрана.
  7. Бабиченко, А.К. Повышение энергоэффективности блока вторичной конденсации агрегата синтеза аммиака в условиях колебаний температуры атмосферного воздуха [Текст] / А.К. Бабиченко // Экология и промышленность. – Харьков: УкрГНТЦ «Энергосталь», 2012. – № 1. – С. 89 – 92.
  8. Бабіченко, А.К. Вплив температури первинної конденсації на ефективність експлуатації великотонажних агрегатів синтезу аміаку [Текст] / А.К. Бабіченко, В.І. Тошинський // Восточно – европейский журнал передовых технологий. – Харьков: Технологический центр, 2008. – № 3/4. – С. 23 – 27.
  9. Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкости [Текст] / Н.Б. Варгафтик. – М.: наука, 1972. – 720 с.
  10. Соколов, Е.Я. Струйные аппараты [Текст] / Е.Я. Соколов, Н.М. Зингер. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 350 с.
  11. Ефимов, В.Т. Повышение эффективности работы абсорбционных холодильных установок в агрегатах синтеза аммиака большой мощности [Текст] / В.Т. Ефимов, С.А. Ерещенков, А.К. Бабиченко // Холдильная техника. – М.: «Пищевая промішленность», 1979. – № 2. – С. 23 – 26.
  12. Патент на корисну модель № 42161. Україна. МПК F25B 15/00, F25B 49/00, C01C 1/00.Установка для виробництва аміаку / Бабіченко А.К., Тошинський В.І., Красніков І.Л., Деменкова С.Д.; заявник і власник НТУ «ХПІ». №U200900599; заявл. 27.01.2009; опубл. 25.06.2009, Бюл. № 12.
  13. Gamburg, D. Yu. (1992). Sintez ammiaka: istoriya i sovremennost. Ximicheskaya promyshlennost. Minximprom, 5, 33 – 39.
  14. Obzor rynka ammiaka v SNG [elektronnyj resurs]. – Rezhim dostupa: URL:http://www.infomine.ru/otchets/ru_ammonia.pdf – Nazvanie s ekrana.
  15. Glіkіn, M. A., Mіtronov, O. P., Cherepanova, G.V., Savicka, L. M. (1998). Virobnictvo amіaku: evolyucіya, stan, perspektivi. Xіmіchna promislovіst Ukraїni. AT «VNDІXІMPROEKT», 2, 52 – 57.
  16. Mitronov, A. P., Ovsienko, P.V., Topchij, V. A. (2000). Perspektivy ekspluatacii agregatov proizvodstva ammiaka v Ukraine. Xіmіchna promislovіst Ukraїni. – Kiїv: AT «VNDІXІMPROEKT», 1-2, 25 – 29.
  17. Sosna, M.X., Alejnov, D. P. (2001). Modernizaciya azotnoj promyshlennosti – trebovanie vremeni. Ximicheskaya promyshlennost. Minximprom, 5, 7 – 9.
  18. Podorozhanie ammiaka zastavlyaet proizvoditelej eksportirovat etot tovar v ushherb proizvodstvu selitry i karbamida [elektronnyj resurs]. – Rezhim dostupa: URL:http://bin.ua/news/economics/blog-post_13.html – Nazvanie s ekrana.
  19. Babichenko, A. K. (2012). Povyshenie energoeffektivnosti bloka vtorichnoj kondensacii agregata sinteza ammiaka v usloviyax kolebanij temperatury atmosfernogo vozduxa. Ekologiya i promyshlennost. UkrGNTC «Energostal», 1, 89 – 92.
  20. Babіchenko, A. K., Toshinskij, V. І. (2008). Vpliv temperaturi pervinnoї kondensacії na efektivnіst ekspluatacії velikotonazhnix agregatіv sintezu amіaku. Vostochno – evropejskij zhurnal peredovyx texnologij. Texnologicheskij centr, 3/4, 23 – 27.
  21. Vargaftik, N. B. (1972). Spravochnik po teplofizicheskim svojstvam gazov i zhidkosti. nauka, 720.
  22. Sokolov, E. Ya., Zinger, N. M. (1989). Strujnye apparaty. Energoatomizdat, 350 s.
  23. Efimov, V. T., Ereshhenkov, S. A. , Babichenko, A. K. (1979). Povyshenie effektivnosti raboty absorbcionnyx xolodilnyx ustanovok v agregatax sinteza ammiaka bolshoj. Xoldilnaya texnika. «Pishhevaya promіshlennost», № 2, 23 – 26.
  24. Babіchenko, A. K., Toshinskij, V. І., Krasnіkov, І. L., Demenkova, S. D. (2009). Patent na korisnu model № 42161. Ukraїna. MPK F25B 15/00, F25B 49/00, C01C 1/00.Ustanovka dlya virobnictva amіaku; zayavnik і vlasnik NTU «XPІ». №U200900599; zayavl. 27.01.2009; opubl. 25.06.2009, 12.

Published

2013-06-20

How to Cite

Бабіченко, А. К. (2013). Steam-ejector refrigerating systems in energy saving technologies of ammonia production. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(8(63), 8–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.14827

Issue

Section

Energy-saving technologies and equipment