CN108946666A - 一种氯化氢合成炉 - Google Patents
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- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
- C01B7/012—Preparation of hydrogen chloride from the elements
Abstract
本发明公开一种氯化氢合成炉，包括合成炉和汽包，所述的合成炉自下而上设置合成区、副产蒸汽区和冷却区，所述的合成区内设置燃烧器，合成区的炉壁包括石墨内筒和钢制外筒，石墨内筒和钢制外筒之间设置有循环冷却水；所述的副产蒸汽区的炉壁为钢制炉筒，钢制炉筒的外围设置水夹套，所述的水夹套和汽包之间连接有进水管和出水管；所述的汽包上设有蒸汽管、补水管、水位检测仪表和泄压阀。本发明既克服石墨材质的脆性高，强度低的缺点，又克服其底部和顶部容易腐蚀，热量利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域，具体是一种氯碱行业中的氯化氢合成炉。
背景技术
在氯碱行业中，氯化氢合成炉是常见的设备，用于电解盐水生产烧碱产生的氢气和氯气的合成，氢气和氯气的合成是通过在合成炉中燃烧反应实现的，氢气和氯气燃烧反应时释放出大量的热量，燃烧火焰中心区温度达到2500℃以上，生产的氯化氢气体温度在2000℃以上，这些热量可以充分利用。
对于合成炉的热量的利用，国内经历了以下几个阶段：第一阶段是合成炉采用钢制结构，并且在合成炉外围设置钢制水夹套，水夹套内充水吸收氢气和氯气反应生成的热量，由于钢制合成炉在炉顶部和底部容易受到腐蚀，产生的热水的应用范围有限，已经基本淘汰；第二阶段是石墨合成炉，该类型合成炉通过承压石墨内筒和钢制外筒之间水吸热，产出热水，但该类型的合成炉内部热水需要外循环泵进行循环，导致热水吸热不稳定，氯化氢气体的温度变化大，石墨内筒温度低，会产生冷凝酸，石墨内筒受力不均渗漏，会对钢制外筒造成腐蚀，有企业也对该类合成炉的石墨的材质进行了改进，提高其承压能力，但石墨的脆性大，承压能力不能过大，该类合成炉热量利用的范围同样有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种既克服石墨材质的脆性高，强度低的缺点，又克服其底部和顶部容易腐蚀，热量利用率高的氯化氢合成炉。
本发明所采用的技术方案是：提供一种氯化氢合成炉，包括合成炉和汽包，所述的合成炉自下而上设置合成区、副产蒸汽区和冷却区，所述的合成区内设置燃烧器，合成区的炉壁包括石墨内筒和钢制外筒，石墨内筒和钢制外筒之间设置有循环冷却水；所述的副产蒸汽区的炉壁为钢制炉筒，钢制炉筒的外围设置水夹套，所述的水夹套和汽包之间连接有进水管和出水管；所述的汽包上设有蒸汽管、补水管、水位检测仪表和泄压阀。
作为优选，所述水夹套的进水管上设置预热器。设置预热器能够在设备刚启动时对水进行预热，停机期间保持钢制炉筒内的水温保持一定的温度，防止产生冷凝酸腐蚀。
作为优选，所述的水夹套内设有与进水管管口相对的挡板，所述挡板的一端连接于水夹套的内壁，另一端设置有和内壁相抵的缓冲弹簧。设置的挡板能避免进水直接冲击到水夹套的内壁导致内壁温度一直处于较低温状态从而产生腐蚀。
采用上述结构，本发明氯化氢合成炉设置三个区，三个区的炉壁采用不同的安装材质，合成区的炉壁包括石墨内筒和钢制外筒，副产蒸汽区的炉壁为钢制炉筒，钢制炉筒的外围设置水夹套，和现有技术相比，本发明克服了石墨炉筒强度低，脆性高，使用温度受限以及合成区顶部和底部容易腐蚀的缺点；副产蒸汽区使用钢制炉筒，其承压能力增大，产生的热能利用率提高，开机后能迅速提升负荷。
附图说明
图1为本发明氯化氢合成炉的结构示意图。
图2为图1中A图的放大图。
图中，1、合成炉，2、水夹套，3、出水管，4、水位检测仪表，5、蒸汽管，6、泄压阀，7、汽包，8、补水管，9、预热器，10、进水管，11、燃烧器，12、石墨内筒，13、钢制外筒，14、挡板，15、缓冲弹簧。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做详细的说明。
如图1、图2所示，本发明氯化氢合成炉，包括合成炉1和汽包7，合成炉1自下而上设置合成区、副产蒸汽区和冷却区，合成区内设置燃烧器11，燃烧器11设置于合成区的底端，合成区的炉壁包括石墨内筒12和钢制外筒13，石墨内筒12和钢制外筒13之间设置有循环冷却水，循环冷却水通过开设在石墨内筒12和钢制外筒13之间的进出口进行水循环；副产蒸汽区的炉壁为钢制炉筒，钢制炉筒的外围设置水夹套2，水夹套2和汽包7之间连接有进水管10和出水管3；汽包7上设有蒸汽管5、补水管8、水位检测仪表4和泄压阀6。
本发明在具体实施时，水夹套2的进水管10连接于水夹套2的下部，出水管3连接于水夹套2的上部，水夹套2的进水管10上设置预热器9，预热器9采用列管式换热器。水夹套2内设有与进水管10管口相对的挡板14，挡板14的一端转动连接于水夹套2的内壁，另一端设置有和内壁相抵的缓冲弹簧15，用于对进水进行缓冲。
本发明在具体工作时，氢气和氯气通过燃烧器11燃烧反应，生产氯化氢气体，氯化氢气体向上进入副产蒸汽区，产生的热量传递给水夹套2内的水，水进入汽包7内，部分蒸发为气体，从汽包7的蒸汽管5输出，未蒸发的水循环进入水夹套2内。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种氯化氢合成炉，其特征在于：包括合成炉和汽包，所述的合成炉自下而上设置合成区、副产蒸汽区和冷却区，所述的合成区内设置燃烧器，合成区的炉壁包括石墨内筒和钢制外筒，石墨内筒和钢制外筒之间设置有循环冷却水；所述的副产蒸汽区的炉壁为钢制炉筒，钢制炉筒的外围设置水夹套，所述的水夹套和汽包之间连接有进水管和出水管；所述的汽包上设有蒸汽管、补水管、水位检测仪表和泄压阀。
2.根据权利要求1所述的氯化氢合成炉，其特征在于：所述水夹套的进水管上设置预热器。
3.根据权利要求1所述的氯化氢合成炉，其特征在于：所述的水夹套内设有与进水管管口相对的挡板，所述挡板的一端连接于水夹套的内壁，另一端设置有和内壁相抵的缓冲弹簧。
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| CN108946666A true CN108946666A (zh) | 2018-12-07 |
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Country Status (1)
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2018
- 2018-08-06 CN CN201810885123.6A patent/CN108946666A/zh active Pending
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