CN107200303B - 一种氯化氢合成石墨炉用燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氯化氢合成石墨炉用燃烧装置，属于氯化氢合成燃烧装置技术领域。本发明主要解决现有氯化氢合成燃烧装置存在的生产效率低、存在安全隐患、混合不均匀、燃烧不充分的技术问题。本发明的技术方案是：一种氯化氢合成石墨炉用燃烧装置，其中：包括钢衬石墨底座、氯气管、氢气管、气体分布混合燃烧装置和喷头装置；所述氢气管设在钢衬石墨底座上方，所述氢气管下部与钢衬石墨底座上部之间通过螺纹连接；所述气体分布混合燃烧装置设在氢气管上方；所述喷头装置设在气体分布混合燃烧装置上方；所述氯气管竖直设在钢衬石墨底座、氢气管和气体分布混合燃烧装置的内腔中。
Description
技术领域
本发明属于氯化氢合成燃烧装置技术领域，特别涉及一种氯化氢合成石墨炉用燃烧装置。
背景技术
在现有氯化氢合成炉中，用于氢气和氯气混合燃烧的装置是采用石英玻璃管灯头，但石英灯管的平均使用寿命较短，石英灯管的频繁破损造成盐酸合成生产系统停车，引起整个氯气系统的生产波动，增大了氯气平衡的难度，直接影响生产效率，是氯碱生产过程中的一个不稳定因素。而且由于设计或安装精度等问题导致氯、氢混合不均匀，燃烧不充分。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，利用高端石墨材料的优异传热性能提供一种氯化氢合成石墨炉用燃烧装置，解决现有氯化氢合成燃烧装置存在的生产效率低、存在安全隐患、混合不均匀、燃烧不充分的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种氯化氢合成石墨炉用燃烧装置，其中：包括钢衬石墨底座、氯气管、氢气管、气体分布混合燃烧装置和喷头装置；
所述钢衬石墨底座外壁中部设有第一连接法兰，所述钢衬石墨底座内部设有空腔，所述钢衬石墨底座一侧侧壁中部设有氢气进口，所述钢衬石墨底座另一侧侧壁下部设有清洗液排出口，所述钢衬石墨底座底面设有氯气进口，所述氢气进口、清洗液排出口和氯气进口均与钢衬石墨底座内部空腔连通，所述氢气进口、清洗液排出口和氯气进口上分别设有第二连接法兰、第三连接法兰、第四连接法兰；
所述氢气管设在钢衬石墨底座上方，所述氢气管下部与钢衬石墨底座上部之间通过螺纹连接；所述氢气管内径与钢衬石墨底座的内径相同，所述氢气管与氢气进口连通；
所述气体分布混合燃烧装置设在氢气管上方，所述气体分布混合燃烧装置与氢气管之间通过螺纹连接，所述气体分布混合燃烧装置中部设有氯气通道，所述气体分布混合燃烧装置的顶部设有若干通气口，所述气体分布混合燃烧装置的侧壁内竖直设有若干氢气通孔，所述氢气管通过若干氢气通孔与喷头装置内腔连通，所述氯气通道与通气口连通；
所述喷头装置设在气体分布混合燃烧装置上方，喷头装置与气体分布混合燃烧装置上部之间通过螺纹连接，所述喷头装置顶面设有若干通孔；所述喷头装置内竖直设有若干锥形氯气喷头，所述锥形氯气喷头下端设置于气体分布混合燃烧装置顶面的通气口内并与通气口通过螺纹连接，所述锥形氯气喷头上端设在喷头装置顶面设置的通孔中，所述锥形氯气喷头与喷头装置顶面的通孔之间设有氢气喷口；
所述氯气管竖直设在钢衬石墨底座、氢气管和气体分布混合燃烧装置的内腔中，所述氯气管外径小于钢衬石墨底座和氢气管的内径，所述氯气管下端与氯气进口连通，所述氯气管上端与氯气通道连通。
进一步，所述钢衬石墨底座内的石墨为不透性浸渍石墨；所述氯气管、氢气管、气体分布混合燃烧装置采用免浸渍石墨。
本发明由于材料的耐温差应力大，热稳定性是石英玻璃相同工况下的60倍，使用寿命长；燃烧过程中不会由于液滴滴在高温燃烧装置上引起燃烧装置损坏；燃烧相当充分，在燃烧装置里设计有喷头装置，两种气体喷出的同时已充分混合；安装方便可靠；原料气所含杂质对石墨燃烧装置损伤小。
与现有技术相比，本发明具有混合均匀、燃烧充分、装置运行平稳可靠、运行时间长、耐腐蚀和耐温度剧变的能力强等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本实施例中的一种氯化氢合成石墨炉用燃烧装置，其中：包括钢衬石墨底座1、氯气管2、氢气管3、气体分布混合燃烧装置4和喷头装置5；
所述钢衬石墨底座1外壁中部设有第一连接法兰1-7，所述钢衬石墨底座1内部设有空腔，所述钢衬石墨底座1一侧侧壁中部设有氢气进口1-1，所述钢衬石墨底座1另一侧侧壁下部设有清洗液排出口1-2，所述钢衬石墨底座1底面设有氯气进口1-3，所述氢气进口1-1、清洗液排出口1-2和氯气进口1-3均与钢衬石墨底座1内部空腔连通，所述氢气进口1-1、清洗液排出口1-2和氯气进口1-3上分别设有第二连接法兰1-4、第三连接法兰1-5、第四连接法兰1-6；
所述氢气管3设在钢衬石墨底座1上方，所述氢气管3下部与钢衬石墨底座1上部之间通过螺纹连接；所述氢气管3内径与钢衬石墨底座1的内径相同，所述氢气管3与氢气进口1-1连通；
所述气体分布混合燃烧装置4设在氢气管3上方，所述气体分布混合燃烧装置4与氢气管3之间通过螺纹连接，所述气体分布混合燃烧装置4中部设有氯气通道4-1，所述气体分布混合燃烧装置4的顶部设有若干通气口4-3，所述气体分布混合燃烧装置4的侧壁内竖直设有若干氢气通孔4-2，所述氢气管3通过若干氢气通孔4-2与喷头装置5内腔连通，所述氯气通道4-1与通气口4-3连通；
所述喷头装置5设在气体分布混合燃烧装置4上方，喷头装置5与气体分布混合燃烧装置4上部之间通过螺纹连接，所述喷头装置5顶面设有若干通孔；所述喷头装置5内竖直设有若干锥形氯气喷头6，所述锥形氯气喷头6下端设置于气体分布混合燃烧装置4顶面的通气口4-3内并与通气口4-3通过螺纹连接，所述锥形氯气喷头6上端设在喷头装置5顶面设置的通孔中，所述锥形氯气喷头6与喷头装置5顶面的通孔之间设有氢气喷口7；
所述氯气管2竖直设在钢衬石墨底座1、氢气管3和气体分布混合燃烧装置4的内腔中，所述氯气管2外径小于钢衬石墨底座1和氢气管3的内径，所述氯气管2下端与氯气进口1-3连通，所述氯气管2上端与氯气通道4-1连通。
进一步，所述钢衬石墨底座1内的石墨为不透性浸渍石墨；所述氯气管2、氢气管3、气体分布混合燃烧装置4采用免浸渍石墨。
本发明的工作过程：
将本装置通过第一连接法兰安装于下点火式氯化氢合成炉的底部或安装于上点火式氯化氢合成炉顶部。安装好后所述氢气进口1-1通过流量计计量自动阀与从氢气缓冲罐过来的氢气管相连、所述氯气进口1-3通过流量计计量自动阀与从氯气缓冲罐过来的氯气管相连。
所述装置安装完毕，检查无误后按程序进行点火操作。
现场点火人员打开炉前氯、氢手动阀，通知DCS控制人员准备点火；确认后启动吹扫程序，吹扫完成并分析合成炉内含氢合格后；DCS控制人员确认后启动点火程序；小火点着确认后，关闭炉前空气补充阀，DCS控制人员逐步远程手动缓慢开启氢气、氯气调节阀，以1:1.03～1.05的摩尔比，进入合成炉，从视镜口监控观察炉内燃烧装置火焰是否正常，按照程序逐步加大氯、氢流量，自动点火开车后在炉内燃烧，合成氯化氢气体。
所述装置也可以人工现场通过炉门点火。
本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于前述的细节，而应在权利要求所限定的范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的变化和改型都应为权利要求所涵盖。
Claims (2)
1.一种氯化氢合成石墨炉用燃烧装置，其特征在于：包括钢衬石墨底座(1)、氯气管(2)、氢气管(3)、气体分布混合燃烧装置(4)和喷头装置(5)；
所述钢衬石墨底座(1)外壁中部设有第一连接法兰(1-7)，所述钢衬石墨底座(1)内部设有空腔，所述钢衬石墨底座(1)一侧侧壁中部设有氢气进口(1-1)，所述钢衬石墨底座(1)另一侧侧壁下部设有清洗液排出口(1-2)，所述钢衬石墨底座(1)底面设有氯气进口(1-3)，所述氢气进口(1-1)、清洗液排出口(1-2)和氯气进口(1-3)均与钢衬石墨底座(1)内部空腔连通，所述氢气进口(1-1)、清洗液排出口(1-2)和氯气进口(1-3)上分别设有第二连接法兰(1-4)、第三连接法兰(1-5)、第四连接法兰(1-6)；
所述氢气管(3)设在钢衬石墨底座(1)上方，所述氢气管(3)下部与钢衬石墨底座(1)上部之间通过螺纹连接；所述氢气管(3)内径与钢衬石墨底座(1)的内径相同，所述氢气管(3)与氢气进口(1-1)连通；
所述气体分布混合燃烧装置(4)设在氢气管(3)上方，所述气体分布混合燃烧装置(4)与氢气管(3)之间通过螺纹连接，所述气体分布混合燃烧装置(4)中部设有氯气通道(4-1)，所述气体分布混合燃烧装置(4)的顶部设有若干通气口(4-3)，所述气体分布混合燃烧装置(4)的侧壁内竖直设有若干氢气通孔(4-2)，所述氢气管(3)通过若干氢气通孔(4-2)与喷头装置(5)内腔连通，所述氯气通道(4-1)与通气口(4-3)连通；
所述喷头装置(5)设在气体分布混合燃烧装置(4)上方，喷头装置(5)与气体分布混合燃烧装置(4)上部之间通过螺纹连接，所述喷头装置(5)顶面设有若干通孔；所述喷头装置(5)内竖直设有若干锥形氯气喷头(6)，所述锥形氯气喷头(6)下端设置于气体分布混合燃烧装置(4)顶面的通气口(4-3)内并与通气口(4-3)通过螺纹连接，所述锥形氯气喷头(6)上端设在喷头装置(5)顶面设置的通孔中，所述锥形氯气喷头(6)与喷头装置(5)顶面的通孔之间设有氢气喷口(7)；
所述氯气管(2)竖直设在钢衬石墨底座(1)、氢气管(3)和气体分布混合燃烧装置(4)的内腔中，所述氯气管(2)外径小于钢衬石墨底座(1)和氢气管(3)的内径，所述氯气管(2)下端与氯气进口(1-3)连通，所述氯气管(2)上端与氯气通道(4-1)连通。
2.根据权利要求1所述的一种氯化氢合成石墨炉用燃烧装置，其特征在于：所述钢衬石墨底座(1)内的石墨为不透性浸渍石墨；所述氯气管(2)、氢气管(3)、气体分布混合燃烧装置(4)采用免浸渍石墨。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 030000 Huatun Township, Huatun Village, Xinrong District, Datong City, Shanxi Province Applicant after: Datong Yulin De Graphite New Materials Co.,Ltd. Address before: 030000 Huatun Township, Huatun Village, Xinrong District, Datong City, Shanxi Province Applicant before: DATONG YU LIN DE GRAPHITE EQUIPMENT CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A kind of combustion device for hydrogen chloride synthesis graphite furnace Effective date of registration: 20220824 Granted publication date: 20200512 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Co.,Ltd. Shuozhou branch Pledgor: Datong Yulin De Graphite New Materials Co.,Ltd. Registration number: Y2022140000046 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230920 Granted publication date: 20200512 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Co.,Ltd. Shuozhou branch Pledgor: Datong Yulin De Graphite New Materials Co.,Ltd. Registration number: Y2022140000046 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A combustion device for hydrogen chloride synthesis graphite furnace Effective date of registration: 20230921 Granted publication date: 20200512 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Co.,Ltd. Shuozhou branch Pledgor: Datong Yulin De Graphite New Materials Co.,Ltd. Registration number: Y2023140000055 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |