CN201301227Y - 硝酸生产用氧化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硝酸生产用氧化炉，包括壳体，在壳体顶部的气体进口，在壳体底部的气体出口，在壳体内从上到下依次安装有分布器，旋转烧嘴，铂网，换热部分，炉壁盘管的热保护装置，出口调温装置，其中：换热部分包括上、中、下三部分盘管，上部盘管进口端连接至壳体上的循环水进口，出口端连接至壳体上的蒸发器出口；中部盘管进口端连接至壳体上的蒸汽进口，出口端连接至壳体上的过热器出口；下部盘管进口端连接至壳体上的循环水进口，出口端连接至壳体上的蒸发器出口，下部盘管中心设有调整氧化炉出口温度的出口调温装置。本实用新型氧化炉的换热效率高，可以有效的提供其他机组使用的过热蒸汽，科学合理地使用了氧化反应的化学热。

Description

硝酸生产用氧化炉

技术领域

本实用新型涉及硝酸生产装置，具体的说是一种硝酸生产用氧化炉。

背景技术

我国80年代从法国引进的450吨/日氧化炉废热锅炉是国际上较为先进的。这种氧化炉废热锅炉主要包括有气体分布器、触媒筐和旋转烧嘴构成的氧化炉及由蒸汽过热器、水蒸发器和金属箱构成的废热锅炉两部分。上述氧化炉废热锅炉存在如下问题：

1)蒸汽过热器和水蒸发器布置不合理，对于反应热的吸收利用率低，无法实现对其他机组所需过热蒸汽的供给，并且容易由于过热爆管，影响机组生产。

2)旋转烧嘴上喷嘴排列均匀，在燃烧时气体喷出方向和强度固定，使铂网受热不均，使用较长时期后，容易烧毁铂网。

3)由于各换热管内的流动阻力不同，导致蒸汽过热器和水蒸发器内各管内的流量分布不均匀，不易实现总体控制。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述不足提供一种换热效率高，不易爆管的硝酸生产用氧化炉。

本实用新型的技术方案是：

一种硝酸生产用氧化炉，包括壳体，在壳体顶部的气体进口，在壳体底部的气体出口，在壳体内从上到下依次安装有分布器，旋转烧嘴，铂网，换热部分，炉壁盘管的热保护装置，出口调温装置，其特征在于，换热部分包括上、中、下三部分盘管，上部盘管进口端连接至壳体上的循环水进口，出口端连接至壳体上的蒸发器出口；中部盘管进口端连接至壳体上的蒸汽进口，出口端连接至壳体上的过热器出口；下部盘管进口端连接至壳体上的循环水进口，出口端连接至壳体上的蒸发器出口，下部盘管中心设有调整氧化炉出口温度的出口调温装置。

一种优选的技术方案是：

在上述技术方案的基础上，旋转烧嘴上各喷孔的角度和间距分布不完全相同。

本实用新型的有益效果是：氧化炉的换热效率高，可以有效的提供其他机组使用的过热蒸汽，并且整套装置内换热分布均匀，机组使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的硝酸生产用氧化炉示意图。

图2是图1所示硝酸生产用氧化炉的俯视剖视图。

其中，附图标记：1为反应气入口，2为氢气入口，3为壳体，4为分布器，5为旋转烧嘴，6为铂网，7为上部盘管，8为中部盘管，9为下部盘管，10为循环水进口，11为炉壁盘管，12为气体出口，13为蒸发器出口，14为蒸汽进口，15为过热器出口，16为换热部分。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本实用新型的具体实施例1，如图1所示，一种硝酸生产用氧化炉，包括氧化炉的壳体3，在壳体3顶部的气体进口，气体进口包括反应气入口1和旋转烧嘴的氢气入口2，在壳体3底部设有成品气体出口12，在壳体3内从上到下依次安装有分布器4，旋转烧嘴5，铂网6，换热部分16。其中，换热部分16包括上、中、下三部分盘管，上部盘管7进口端连接至壳体3上的循环水进口10，出口端连接至壳体上的蒸发器出口13；中部盘管8进口端连接至壳体3上的蒸汽进口14，出口端连接至壳体3上的过热器出口15；下部盘管9进口端连接至壳体3上的循环水进口10，出口端连接至壳体3上的蒸发器出口13，下部盘管9中心设有调整氧化炉出口温度的出口调温装置。

气体在硝酸生产用氧化炉内的反应过程如下：空气和氨的混合气体经反应气入口1进入氧化炉内部，经分布器4均匀分布在铂网6上方；氢气由旋转烧嘴5中喷出，经过旋转烧嘴5的布满小孔的水平臂，均喷射在铂网6上，经点燃对铂网6进行加热和还原；在铂网6的催化作用下，空气和氨的混合气体反应生产氮氧化物，作为生成硝酸的主要原料，所述的反应为放热反应；反应后的气体经过换热部分16，用于回收热量，并制造过热蒸汽，提供给其他设备使用，换热部分上部盘管7中通冷却水，用于迅速吸收反应后气体的热量，产生水蒸汽，并避免盘管烧爆，中部盘管8中通蒸汽，与反应后气体进行热量交换，吸收热量产生过热蒸汽，提供给其他设备，下部盘管9中通冷却水，用于吸收余热，降低反应后气体的温度，并产生蒸汽。经过本硝酸生产用氧化炉换热部分的处理，可以产生充足的过热蒸汽提供给其他机组使用，不需要另行补充过热蒸汽，并且上部盘管可以较为迅速的带走部分反应热量，避免了过高的温度使盘管损伤。

本实用新型的具体实施例2，与实施例1的结构类似，不同之处在于，氧化炉上段壳体顶部采用多层折板式多孔分布器，可使氨和空气混合气流在铂网上分布均匀，分布器系采用多块活动连接，并选用抗蠕变性能较强的0Cr25Ni20材料，能有效地防止热变形，炉中设有电动旋转的开工点火装置。为了使旋转烧嘴5喷出的可燃烧气体在铂网6上的加热更为均匀，在旋转烧嘴5上各喷孔的角度和间距不均匀分布。

在上述实施例的基础上，为了使得上部盘管7和下部盘管9内的冷却水流量均匀，避免由于盘管进口端至冷却水入口距离的不同和盘管长度不同造成流动阻力不同，在个盘管进口端设置有截流板，使得个盘管的流动阻力基本相同，流量分布基本均匀。

为了降低氧化炉对其周围环境温度的影响，可以在铂网6外侧的壳体3至壳体3底部的壳体3内侧固定安装有通冷却水的炉壁盘管11。更为优选的，除在铂网6外侧的壳体3至壳体3底部的壳体3内侧固定安装有炉壁冷却盘管外，还在中段壳体3内侧设有过热保护装置。

本实用新型的一个最佳实施例，在上述实施例的基础上，将各部盘管按以下方式设置：上部盘管为3层，各层盘管分别为14进14出、9进9出、8进8出；中部盘管为4层，每层盘管均为7进7出；下部盘管为3层，各层盘管分别为6进6出、5进5出、4进4出，优化的盘管设置可以使得换热更为充分，并且延长了盘管的使用寿命。在下部盘管中心和下部还设有调温分布装置，可根据生产情况调整氧化炉工艺气出口温度。

Claims (7)

1.一种硝酸生产用氧化炉，包括壳体，在壳体顶部的气体进口，在壳体底部的气体出口，在壳体内从上到下依次安装有分布器，旋转烧嘴，铂网，换热部分，炉壁盘管的热保护装置，出口调温装置，其特征在于，换热部分包括上、中、下三部分盘管，上部盘管进口端连接至壳体上的循环水进口，出口端连接至壳体上的蒸发器出口；中部盘管进口端连接至壳体上的蒸汽进口，出口端连接至壳体上的过热器出口；下部盘管进口端连接至壳体上的循环水进口，出口端连接至壳体上的蒸发器出口，下部盘管中心设有调整氧化炉出口温度的出口调温装置。

2.根据权利要求1所述的硝酸生产用氧化炉，其特征在于，所述的旋转烧嘴上各喷孔的角度和间距为不均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的硝酸生产用氧化炉，其特征在于，在蒸发层盘管和水冷壁盘管的进口端处设置有截流板。

4.根据权利要求3所述的硝酸生产用氧化炉，其特征在于，在铂网外侧的壳体至壳体底部的壳体内侧固定安装有炉壁冷却盘管。

5.根据权利要求3所述的硝酸生产用氧化炉，其特征在于中段壳体内侧设有过热保护装置。

6.根据权利要求3所述的硝酸生产用氧化炉，其特征在于，上部盘管为3层，各层盘管分别为14进14出、9进9出、8进8出；中部盘管为4层，每层盘管均为7进7出；下部盘管为3层，各层盘管分别为6进6出、5进5出、4进4出。

7.根据权利要求3所述的硝酸生产用氧化炉，其特征在于，在下部盘管中心和下部还设有调温分布装置。

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