２０２１，３１（３）杜晓杰等 粉煤气化制合成氨变换工艺的对比 櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴毷
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设 计技 术
粉煤气化制合成氨变换工艺的对比
杜晓杰 于 清 华陆工程科技有限责任公司 西安 ７１００６５
摘要 针对粉煤气化制合成氨工厂的ＣＯ变换工艺，分析四段绝热和两段等温工艺在工艺流程、设备投 资、系统压降、公用工程消耗、运行和检维修等方面的差异。
关键词 粉煤气化 绝热 等温 ＣＯ变换
杜晓杰：工程师。２
０１０年６月毕业于北京化工大学化学工程与技术专业获硕士学位。一直从事化工工艺设计工作。：１３９９１８７３０５７，Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｘｊ２３２１＠ｃｈｉｎａｈｕａｌｕｅｎｇ ｃｏｍ。
采用粉煤气化生产合成氨时，出气化界区的粗煤气具有Ｃ
Ｏ含量高、水气比低的特点。其变换装置多采用绝热工艺，有两种流程：①三段绝热变换流程，变换出口合成气中Ｃ
Ｏ干基含量约为１ ２％；②四段绝热变换流程，变换出口合成气中Ｃ
Ｏ干基含量约为０ ５％。出口ＣＯ含量越低，意味着粗煤气中更多的ＣＯ转化成了合成氨的有效气，相同煤耗下，合成氨的产量越高。因此，近年的煤制合成氨项目多要求出口ＣＯ干基含量达到０ ５％。
绝热变换炉的操作温度一般不超过４６０℃。由于变换反应为放热反应，且第一变换炉的ＣＯ转化率高，反应释放出的大量热量易引起变换炉超温。通常采用两种方案控制变换炉炉温：
（
１）第一种方案是加入中压蒸汽，提高入炉粗煤气的水气比，从而提高气体的热容。图１分析
了变换炉出口温度和粗煤气水气比的关系。
图１ 粗煤气水气比和１＃变换炉出口温度的关系
从图１可以看出，若要保证变换炉温不超４６０℃，必须将粗煤气的水气比提高至１ ５以上。
（
２）第二种方案是减少催化剂装填量，降低变换反应深度和反应热量。
其中，方案二要求对催化剂装填量计算精准，
高频天线
稍微过量就会引起飞温［１］［４］
；特别在装置低负荷
运行时，此现象尤其明显，对操作的要求相应也较高，因此本文仅探讨方案一，即高水气比工艺。
近年来，随着移热式或控温型变换炉［
１］［２］
的快速发展，两段等温变换工艺［３］［５］
在合成氨工厂
的应用也逐渐增多。等温变换炉内设置换热管束，管束埋于催化剂中，管内走锅炉水，将变换反应热不断移走并副产饱和蒸汽，使变换反应在较为温和的温度区间内进行，避免了变换炉超温的问题。
本文针对四段绝热变换高水气比工艺和两段等温变换工艺展开讨论，从工艺流程、设备投资、催化剂装填量、系统压降、公用工程消耗、运行及检维修等方面进行比较，分析两种流程的优缺点。
１ 变换工艺简介
１ １ 四段绝热变换工艺
工艺流程见图２。
粗煤气进入变换界区后，首先去１
＃分离器分离掉凝液，之后进入粗煤气过滤器，粗煤气过滤器内装填有保护剂，可除去粗煤气中携带的灰尘及有害杂质。之后一部分粗煤气进入原料气增湿器，加入自产的４
５ＭＰａ（Ｇ）饱和蒸汽，将水气比调整至１ ５～１ ７，然后经过原料气预热器预热至２５０℃，进入１＃变换炉进行变换反应。出１＃变换炉的变换气（温度≤４６０℃，ＣＯ干基含量５％～７％）去原料气预热器预热进料，同剩余部分粗煤气混合，进入２
＃变换炉发生变换反应。出２＃变换炉的变换气３
ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２１，３１（３）
图２ 四段绝热变换工艺流程图
（温度≤４６０℃，ＣＯ干基含量７％～９％）进入中压蒸汽发生器副产４ ５ＭＰａ（Ｇ）中压饱和蒸汽，加入中压蒸汽和高温变换冷凝液，增湿变换气后，进入３＃变换炉继续变换反应。出３＃变换炉的变换气（温度２６０℃，ＣＯ干基含量约１ ２％）进入低压蒸汽发生器副产１ ０ＭＰａ（Ｇ）蒸汽后，进入４＃变换炉
进行深度变换反应。出４＃变换炉的变换气（温度２１５℃，ＣＯ干基含量≤０ ５％）进入低低压蒸汽发生器副产０
５ＭＰａ（Ｇ）蒸汽，最后经过热回收及水冷器冷却至４０℃送出界外。１ ２ 两段等温变换工艺
工艺流程见图３
。
图３ 两段等温变换工艺流程图
粗煤气进入变换界区后，首先去１＃分离器分离掉凝液，经原料气预热器预热至２４０℃，进入粗煤气过滤器过滤灰尘和有害杂质后，进入１＃变换炉发生变换反应。变换反应热由中压锅炉水移走，使反应温度维持在大约３００℃，同时副产４ ５ＭＰａ（Ｇ）中压饱和蒸汽。出１＃变换炉的变换气（ＣＯ干基含量６％～９％）进入变换气增湿器，加入自产的中压饱和蒸汽和变换凝液，以提高变换气的水气比，然后进入２＃变换炉进行深度变换反应。２＃变换炉的反应热由低压锅炉水移走，使反应温度维持在大约２１５℃，同时副产１ ０ＭＰａ（Ｇ）饱和蒸汽。出２＃变换炉的变换气（ＣＯ干基含量≤０ ５％）进入低低压蒸汽发生器副产０ ５ＭＰａ（Ｇ）饱和蒸汽，最后经过热回收及水冷器冷却至４０℃送出界外。
２ 实例分析
某６０万吨／年煤制合成氨项目，采用某粉煤气技术（激冷流程）制取粗煤气，其变换单元进口
粗煤气温度为２
０１ ８℃，压力为３ ８ＭＰａ（Ｇ），水气比为０ ７，其组成（干基）见表１。
表１ 粗煤气干基组成
（％（ｍｏｌ））组分
Ｈ２
ＣＯ
ＣＯ２
ＣＨ４Ａ
ＲＮ２
Ｈ２ＳＣＯＳＮＨ３
摩尔含量２７ ８５５９ ７９３ ４８０ ０６０ ０３８ ３００ ４４０ ０３０ ０２
由于两种工艺下的变换气热回收及冷却方案跟全厂平衡相关，所以本文仅对０ ５ＭＰａ（Ｇ）低低压蒸汽发生器之前的变换流程进行对比。２ １ 变换操作参数对比
绝热变换工艺各变换炉进出口温度，进口水气比及进出口Ｃ
Ｏ干基含量见表２。表２ 绝热流程变换炉进出口操作参数
操作参数１＃变换炉２＃变换炉３＃变换炉４＃变换炉进口温度，℃２５０２５０２１５２１０出口温度，℃４５３４３６２６０２１７进口水气比１ ６０ ７５０ ４５０ ３７进口ＣＯ（干基），％（ｍｏｌ）５９ ８
４１ ４７ ７１ ２出口ＣＯ（干基），％（ｍｏｌ）
５ １
７ ７
１ ２
０ ５
４
２０２１，３１（３）杜晓杰等 粉煤气化制合成氨变换工艺的对比
等温变换流程各段变换炉进出口温度，进口水
气比及进出口ＣＯ干基含量见表３。
表３ 等温流程变换炉进出口操作参数
操作参数１＃变换炉２＃变换炉
进口温度，℃２６０２２７
出口温度，℃３００２１５
进口水气比０ ７００ ４３
进口ＣＯ（干基），％（ｍｏｌ）５９ ８６ ５
出口ＣＯ（干基），％（ｍｏｌ）６ ５０ ５
从表２和表３可以看出，选用四段绝热工艺和
两段等温工艺均可满足变换出口ＣＯ干基含量≤
０ ５％的要求。两种工艺都需要向系统中补充蒸汽
和变换凝液：当采用绝热工艺时，在１＃变换炉前
补充中压蒸汽，在２＃变换炉前补充变换凝液；在３
＃变换炉前补充中压蒸汽和变换凝液；当采用等温
工艺时，在２＃变换炉前补充中压蒸汽和变换凝液。
２ ２ 变换单元主要设备及设备尺寸对比
两种变换工艺的主要设备及设备尺寸见表４。
表４ 变换单元主要设备及设备尺寸对比表
设备
直径×长度（ｍｍ）
绝热工艺等温工艺
１＃变换炉 ３２００×５０００
（轴向炉）
３８００×１４８００
（等温炉）
２＃变换炉 ３４００×１１０００
（轴径向炉）
４６００×１４５００
（等温炉）
３＃变换炉 ３１００×１００００
（轴径向炉）
２４００×７５００
（中压汽包）
４＃变换炉 ３４００×１１０００
（轴径向炉）
１６００×５８００
（低压汽包）
１＃气液分离器 ３４００×４３００ ３４００×４３００
２＃气液分离器 ３８００×４６００ ３８００×４６００
变换气增湿器 ２２００×３０００ ３８００×４６００中压蒸汽发生器 １３００／２０００×４５００（２台）／
低压蒸汽发生器 １６００／２４００×４５００ １６００／２４００×４５００低低压蒸汽发生器 １６００／２４００×４５００／
原料气预热器 １１００×３５００ ２０００×１００００
粗煤气过滤器 ３６００×４５００ ３６００×４５００
设备费用２０６０万元２８９０万元
注：设备费用不含催化剂。
从表４可以看出，虽然绝热工艺的设备数量比等温工艺多三台，但等温流程的设备总费用高于绝热流程。主要原因是等温变换炉设备尺寸较大，且内部结构比绝热变换炉复杂，材料及制造费用相应也高。
２ ３ 催化剂装填量对比
两种变换工艺的催化剂装填量见表５。
表５ 变换催化剂装填量对比表（ｍ３）
绝热工艺等温工艺
１＃变换炉３２９２
２＃变换炉８５１９０
３＃变换炉６５／
４＃变换炉８８／固体啤酒
水晶面膜
合计２７０２８２
从表５可以看出，由于等温工艺２＃变换炉操作温度低，催化剂装填量大，等温工艺总的催化剂装填量比绝热工艺略多。
２ ４ 压降比较
两种变换工艺的设备压降见表６。
表６ 变换系统压降比较（ｋＰａ）
绝热工艺等温工艺
１＃变换炉５０３０
２＃变换炉３０３０
３＃变换炉３０／
４＃变换炉３０／
１＃气液分离器１０１０
２＃气液分离器１０１０
变换气增湿器１０１０
中压蒸汽发生器３０／
低压蒸汽发生器５０５０
原料气预热器６０３０
粗煤气过滤器３０３０
总压降３４０２００
从表６可以看出，因绝热工艺流程长、设备多，且四台反应器中有一台为压降较大的轴向反应器，绝热工艺的总压降比等温工艺大１４０ｋＰａ。
２ ５ 公用工程消耗对比
公用工程消耗主要对比副产蒸汽量和锅炉水消耗量。两种工艺均副产三种等级的饱和蒸汽，分别为：４ ５ＭＰａ（Ｇ）中压饱和蒸汽、１ ０ＭＰａ（Ｇ）低压饱和蒸汽和０ ５ＭＰａ（Ｇ）低低压饱和蒸汽。
两种变换工艺的公用工程消耗见表７。
从４ ５ＭＰａ（Ｇ）中压蒸汽产量来看，虽然绝热工艺副产４６ｔ／ｈ，等温工艺副产５９ ３ｔ／ｈ，但是两种工艺副产的中压蒸汽皆全部用于提高合成气的水气比，整个变换装置并不外送中压蒸汽。从１ ０ＭＰａ（Ｇ） （下转第４０页）
５
ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２１，３１（３）
采用箱体固定的标准接入，不得散件到货现场组装；若实在无法满足整体发货的要求，则需提供详细的安装图纸和所有的安装材料，并提供现场安装指导。
（４）要求分析仪厂家提供详细的供货节点计划和各环节验收工作，设计应全程参与，做好ＦＡＴ工作，保证技术协议上的细节落到实处，避免现场施工过程中出现不必要的麻烦和更改。
（５）熟悉相关规范和程序文件，重视细节、改变固有的设计习惯，具体问题具体对待，总结经验教训，举一反三。
４ 结语
在硫磺回收装置Ｃｌａｕｓ燃烧炉应用比值分析仪 参与燃烧配风控制，可有效提高硫的转化率和回收率，从比值分析仪在某硫磺回收装置的控制应用情况来看，响应时间快、测量准确、运行稳定，能够较好地满足克劳斯工艺控制需求，对提高硫的转化率、保证装置的平稳运行、保护环境等方面起到了重要作用。
参 考 文 献
１ 陈赓良，肖学兰等．克劳斯法硫磺回收工艺技术［Ｓ］．石油工业出版社，２００７．
２ ＴＬＧ－８３７ＴａｉｌＧａｓＡｎａｌｙｅｒＵｓｅｒＭａｎｕａｌ［Ｅ］．ＡｐｐｌｉｅｄＡｎａ ｌｙｔｉｃｓ公司．
３ ＳＨ／Ｔ３００５－２０１６，石油化工自动化仪表选型设计规范［Ｓ］．中华人民共和国工业和信息化部，２０１６．
（收稿日期 ２０２１－０４－２１
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
）（上接第５页）
表７ 公用工程消耗对比表
公用工程及规格绝热等温４ ５ＭＰａ饱和蒸汽（副产），ｔ／ｈ－４６－５９ ３
消耗，ｔ／ｈ４６５９ ３１ ０ＭＰａＧ饱和蒸汽（副产），ｔ／ｈ－１５ ４－１６ ６
０ ５ＭＰａＧ饱和蒸汽（副产），ｔ／ｈ－１２ １－１１ ９锅炉水１３２℃（消耗），ｔ／ｈ７５８９ ６
低压饱和蒸汽和０ ５ＭＰａ（Ｇ）低低压饱和蒸汽的产量来看，两种工艺的副产量接近。绝热工艺的锅炉水消耗量略低于等温工艺。因此，两种工艺在反应热回收利用方面相差不大。
２ ６ 设备运行及检维修比较
设备运行方面，绝热工艺的１＃变换炉和２＃变换炉的操作温度较高，且操作温度受粗煤气组成及水气比影响较大，因此对操作要求相对较高。而等温工艺，由于采用移热式反应器，操作温度相对较为温和，操作相对较为容易。
设备检修方面，绝热变换炉设备结构简单，内件少，使用寿命长，检维修工作量相对较少。而等温炉由于采用水移热工艺，内部设置水分布器、收集器及换热管等内件，设备结构复杂，检维修工作量相对较大。
３ 结语
本文针对粉煤气化制合成氨工厂，结合工程实例，从工艺流程、设备投资、系统压降、公用工程消耗、运行及检维修等方面比较了四段绝热变换工艺和两段等温变换工艺的优缺点。
采用两种工艺均可满足变换出口ＣＯ干基含量≤０ ５％的工艺要求，但两种工艺各有优缺点。相对于绝热工艺，两段等温工艺具有流程短，系统压降低，一变炉不易超温，对操作要求低等优点；缺点是
反应器设备尺寸大，内件复杂，设备费用高，检维修工作量大。
另外，两段等温工艺属于新工艺，目前运行业绩较少，运行时间较短，多数项目处于设计或建设过程中，其稳定性和可靠性还有待长周期运行的验证。混凝土包管
参 考 文 献
１ 王庆新．水移热等温变换技术在高水气比、高ＣＯ变换装置的应用［Ｊ］．中氮肥，２０１３，７（４）：２１－２２．２ 王庆新．等温变换技术在几种煤气化变换装置中的应用［Ｊ］．氮肥技术，２０１３，３４（４）：１１－１７．
３ 李亚静．等温变换与绝热变换在高水气比粗煤气变换中的应用对比［Ｊ］．煤化工，２０１７，４５（５）：１４－１７．４ 纵秋云等．粉煤气化双高原料气耐硫变换新工艺的开发与应用［Ｊ］．化肥工业，２０１５，４２（１）：２４－２８．５ 赵代胜．煤制氢绝热变换和等温变换技术方案研究［Ｊ］．煤化工，２０１６，４４（２）：６－１４．
（收稿日期 ２０２０－０８－１１）
０４
２０２１，３１（３） ＡＢＳＴＲＡＣＴＳＯＦＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ
ＡＢＳＴＲＡＣＴＳ
ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＳｈｉｆｔＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆＰｕｌｖｅｒｉｚｅｄ
ＣｏａｌＧａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｏＡｍｍｏｎｉａd570
ＤｕＸｉａｏｊｉｅ，ｅｔａｌ
（ＨｕａｌｕＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ ，Ｌｔｄ ，Ｘｉ’ａｎ７１００６５）
ＴｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅＣＯｓｈｉｆｔｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｏａｍｍｏｎｉａｐｌａｎｔ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆｏｕｒ ｓｔａｇｅａｄｉａｂａｔｉｃｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｗｏ ｓｔａｇｅｉｓｏｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，
ｓｙｓｔｅｍｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐ，ｕｔｉｌｉｔｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅａｎｄｏｔｈｅｒａｓｐｅｃｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｄｉａｂａｔｉｃ ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ＣＯｓｈｉｆｔｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＥｎｅｒｇｙＳａｖｉｎｇａｎｄＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔＢｅｎｅｆｉｔｏｆＰｏｗｅｒ
ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｂｙＨｙｄｒａｕｌｉｃＴｕｒｂｉｎｅｉｎＭｅｔｈａｎｏｌＳｙｎｔｈｅｓｉｓＳｙｓｔｅｍ
ＷｕＳｈｅｎｇｊｕｎ
（ＣｈａｎｇｚｈｅｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ ，Ｌｔｄ ，ＬａｎｚｈｏｕＢｒａｎｃｈ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００１０）
Ｂｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅｈｉｇｈｐｏｔｅｎｔｉａｌｅｎｅｒｇｙｏｆｔｈｅｍｅｔｈａｎｏｌａｔｔｈｅｂｏｔｔｏｍｏｕｔｌｅｔｏｆｍｅｔｈａｎｏｌｓｅｐａｒａｔｏｒ，ｔｈｅａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｇｅｎｅｒａｔｏｒｉｓｄｒｉｖｅｎｂｙｔｈｅｔｕｒｂｉｎｅｔｏｇｅｎ
ｅｒａｔｅｐｏｗｅｒ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｈｅｍｅｔｈａｎｏｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｙｒｅｃｏｖｅｒｅｄ，ａｎｄｔｈｅｆｌｏｗａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅａｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄａｎｄａｄｊｕｓｔｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓａｎｄｓｔａｂｌｅｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ．Ｔａｋｉｎｇ１．２ｍｉｌｌｉｏｎｔ／ａｍｅｔｈａｎｏｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｓｙｓｔｅｍａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｒｏｕｇｈｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｎｄｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ，ａｎｄｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓｈａｖｅｂｅｅｎａｃｈｉｅｖｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｍｅｔｈａｎｏｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｂｙｈｙｄｒａｕｌｉｃｔｕｒｂｉｎｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ
ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｒｏｃｅｓｓｏｆ
ＹｅｌｌｏｗＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓＴａｉｌＧａｓ
ＺｈｏｕＭｉｎｇｃａｎ
（ＣｈｉｎａＣｈｅｎｇｄａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００４１）
Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｙｅｌｌｏｗｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｔａｉｌｇａｓ，ｉｔｓｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓａｎｄｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｓａｌｉｍｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄｍｅｔｈｏｄｏｆｙｅｌｌｏｗｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｔａｉｌｇａｓｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｔｏｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｙｅｌｌｏｗｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｔａｉｌｇａｓ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｂｙｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄ ｈａｒｍｌｅｓｓｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｈａｒｍｆｕｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＥｑｕｉｐｍｅｎｔＬａｙｏｕｔａｎｄＰｉｐｉｎｇＬａｙｏｕｔｏｆ
ＣｏａｌＳｌｕｒｒｙＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎＵｎｉｔ
ＨａｎＪｉａｎ
（ＨｕａｌｕＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ ，Ｌｔｄ ，Ｘｉ’ａｎ７１００６５）
Ｔｈｅｃｏａｌｓｌｕｒｒｙｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｕｎｉｔｕｓｅｓｃｏａｌ，ｗａｔｅｒａｎｄａｄｄｉｔｉｖｅｓｔｏｐｒｅｐａｒｅｃｏａｌｗａｔｅｒｓｌｕｒｒｙｔｈｒｏｕｇｈａｃｏａｌｍｉｌｌｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅａｃｔｉｏｎｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｕｎｉｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｔａｋｅｓａｃｏａｌｓｌｕｒｒｙｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｕｎｉｔａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ａｎａｌｙｚｅｓａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｗｏａｓｐｅｃｔｓｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｌａｙｏｕｔａｎｄｐｉｐｉｎｇｌａｙｏｕｔ，ａｎｄｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｓａｎｄｓｏｍｅｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｌａｙｏｕｔｏｆｃｏａｌｓｌｕｒｒｙｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｕｎｉｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃｏａｌｓｌｕｒｒｙｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｃｏａｌｍｉｌｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｌａｙｏｕｔ ｐｉｐｉｎｇｄｅｓｉｇｎ
ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＡｍｍｏｎｉａＣｏｎｄｅｎｓｅｒＬｅａｋ
ａｇｅ
ＨｕａｎｇＪｕｎｃｈａｏ，ｅｔａｌ
（ＣｈｉｎａＷｕｈｕａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ ，Ｌｔｄ ，Ｗｕｈａｎ４３０２２３）
Ｉｎａｍｍｏｎｉａｐｒｏｊｅｃｔｓ，ｌｅａｋａｇｅａｎｄｆａｉｌｕｒｅｏｆｔｈｅａｍｍｏｎｉａｃｏｎｄｅｎｓｅｒｏｆｔｅｎｏｃｃｕｒａｆｔｅｒａｓｈｏｒｔｐｅｒｉｏｄｏｆｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｓａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｌｅａｋａｇｅｏｆｔｈｅｐｉｐｅｊｏｉｎｔｓａｎｄｏｖｅｒａｌｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｆｏｕｎｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｔｈｅａｍｍｏｎｉａｃｏｎｄｅｎｓｅｒｉｎａｃｅｒｔａｉｎｐｒｏｊｅｃｔ，ａｎｄｔｈｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｄｅｓｉｇｎ，ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｓｉｍｉｌａｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｒｅｇｉｖｅｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ａｍｍｏｎｉａｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｌｅａｋａｇｅ ｔｕｂｅｓｈｅｅｔｗｅｌｄｅｄｊｏｉｎｔＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＤｅｓｉｇｎａｎｄＯｐｅｒａｔｉｏｎｏｆＷｅｔＰｒｏｃｅｓｓ
车载雷达天线
ＷａｓｔｅＡｃｉｄＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎＵｎｉｔ
ＬｉＮｉｎｇ，ｅｔａｌ
（ＣＮＰＣＥａｓｔＣｈｉｎａＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ ，Ｌｔｄ ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０７１）
Ａｓｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｕｎｉｔｆｏｒａｌｋｙｌａｔｉｏｎ，ｗｅｔｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｔｅａｃｉｄｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｕｎｉｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｓｔｈｅｗａｓｔｅｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄｐｒｏｄｕｃｅｄｉｎａｌｋｙｌａｔｉｏｎｉｎｔｏ９８％（ｗｔ．）ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｒｅｃｙｃｌｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｚｅｒｏｄｉｓｃｈａｒｇｅｏｆｗａｓｔｅａｃｉｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗａｎｄｍａｉｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｗａｓｔｅａｃｉｄｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｂｙｗｅｔｐｒｏｃｅｓｓ，ｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｗａｓｔｅａｃｉｄｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｕｎｉｔｅｘｐｏｓｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｉｔａｎｄｉｔｓｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｗｅｔｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓｔｅａｃｉｄｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＰｌａｔｅＣｏｌｕｍｎＢｏｔｔｏｍＰａｒｔｉｔｉｏｎ
ＰｌａｔｅｏｎＮｏｚｚｌｅＯｒｉｅｎｔａｔｉｏｎＬａｙｏｕｔ
ＺｈａｎｇＰｅｎｇｐｅｎｇ
（ＨｕａｌｕＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ ，Ｌｔｄ ，Ｘｉ’ａｎ７１００６５）
Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｃｏｌｕｍｎｉｎｔｅｒｎａｌｓａｎｄｔｈｅｌａｙｏｕｔｏｆｔｈｅｃｏｌｕｍｎｂｏｔｔｏｍｐａｒｔｉｔｉｏｎｐｌａｔｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓｏｎａｎａｌｙｚｉｎｇｈｏｗｔｈｅｃｏｌｕｍｎｂｏｔｔｏｍｐａｒｔｉｔｉｏｎｐｌａｔｅａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｎｏｚｚｌｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｌａｙｏｕｔｏｆｔｈｅｐｌａｔｅｃｏｌｕｍｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃｏｌｕｍｎｐａｒｔｉｔｉｏｎｐｌａｔｅ １＃ｔｒａｙｄｏｗｎｃｏｍｅｒａｎｄｄｉｖｅｒｓｉｏｎ ｎｏｚｚｌｅｌａｙｏｕｔ
ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＳｔｒｅｓｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＨｅａｔＥｘｃｈａｎｇｅｒｗｉｔｈ
ＥｃｃｅｎｔｒｉｃＮｏｎ ＵｎｉｆｏｒｍＴｕｂｅＬａｙｏｕｔ
ＬｅｉＸｉａｏ，ｅｔａｌ
（ＨｕａｌｕＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ ，Ｌｔｄ ，Ｘｉ’ａｎ７１００６５）
Ｉｎａｃｅｒｔａｉｎｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｅｔｕｂｅｓｈｅｅｔｏｆｔｈｅｆｉｘｅｄｔｕｂｅ ｓｈｅｅｔｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｉｓｏｎｌｙｐａｒｔｉａｌｌｙｅｃｃｅｎｔｒｉｃａｎｄｎｏｎ ｕｎｉｆｏｒｍｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｗｉｔｈａｓｍａｌｌｎｕｍｂｅｒｏｆｔｕｂｅｓ，ｔｈｅａｒｅａｗｉｔｈｏｕｔｔｕｂｅｓｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌａｒｇｅ，ａｎｄｔｈｅｒｅｉｓａｌａｒｇｅｏｐｅｎｉｎｇｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅｏｆｔｈｅｃｙｌｉｎｄｅｒ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｓＡＮＳＹＳｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｍｏｄｅｌｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｓａｆｅｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｘｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔｓａｎｄｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｔｕｂｅｓ，ａｎｄｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｕｃｈｔｙｐｅｏｆｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｓｗｉｔｈｅｃｃｅｎｔｒｉｃ
ｎｏｎ ｕｎｉｆｏｒｍｔｕｂｅｌａｙｏｕｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｎｏｎ ｕｎｉｆｏｒｍｔｕｂｅｌａｙｏｕｔ ｅｘｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔｓｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｔｕｂｅｓ
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆ
＂ＲｕｂｂｅｒＳｏｉｌ＂Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ＱｕＸｉａｏｈｏｎｇ
（ＣｈｉｎａＣｈｅｎｇｄａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ ，Ｌｔｄ ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００４１）
Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｔａｒｔｓｆｒｏｍｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ＂ｒｕｂｂｅｒｓｏｉｌ＂，ａｎｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｎａｌｙｚｉｎｇｉｔｓｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｂｒｉｅｆｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ＂ｒｕｂｂｅｒｓｏｉｌ＂ａｎｄｉｔｓｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｏｆｇｅｎｅｒａｌ＂ｒｕｂｂｅｒｓｏｉｌ＂ｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｉｔｕａｔｉ
ｏｎｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＂ｒｕｂｂｅｒｓｏｉｌ＂ ｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆ＂ｒｕｂｂｅｒｓｏｉｌ＂ ｃｏｍｐ ａｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｐｔｉｍｕｍｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ
ＣｏｎｔｒｏｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＲａｔｉｏＡｎａｌｙｚｅｒｏｎ
ＣｌａｕｓＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＦｕｒｎａｃｅ
ＸｕＷｅｉｑｉｎｇ，ｅｔａｌ
（ＳＩＮＯＰＥＣＮａｎｊｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ ，Ｌｔｄ ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１００）
Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｒａｔｉｏａｎａｌｙｚｅｒ．ＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｎａｌｙｚｅｒｉｎｔｈｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｆＣｌａｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｆｕｒｎａｃｅｏｆｔｈｅｓｕｌｆｕｒｒｅｃｏｖｅｒｙｕｎｉｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｌａｂｏｒａｔｅｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｅｎｃｏｕｎ
ｔｅｒｅｄａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｙｐｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｉｎｇ，ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇａｎｄ
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