CN204958387U - 三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉 - Google Patents
三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉，该合成炉的炉顶安装有包含防爆膜的氯化氢输出装置，炉底安装有氯气进气口和氢气进气口，该合成炉主体部分由下至上包括依次连接的下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段和上段圆块式石墨换热块低温冷却段，外壳与其内部石墨零件间的夹套内可流通冷却水，上段圆块式石墨换热块低温冷却段底部安装有带有排液管的气液分离器，上段圆块式石墨换热块低温冷却段的钢外壳侧位上下两端分别装有低温水出口管和低温水进口管。本实用新型的有益效果是：采用此种合成炉，能有效的将氯化氢的温度降低到35℃以下甚至0℃以下，冷却效果佳，大大提高了工作效率，降低了投资。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种合成炉，尤其涉及三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉。
背景技术
氯气与氢气通过燃烧合成氯化氢气，早期采用钢制合成炉，以后基本采用石墨合成炉。其结构也发生改变：由单一圆筒型（钢制或石墨制），扩展到在圆形炉筒（钢制或石墨制）上增加了圆块式石墨冷却段的两段冷却型合成炉，即在合成炉内合并入圆块式冷却器，故在我国习称二合一炉。上述合成炉的石墨合成炉筒及石墨冷却块的外侧都有钢外壳，二者夹套内流通冷却水以冷却高温合成氯化氢气。由于氯气和氢气的燃烧温度在1550℃～2500℃，虽采取以上措施，但由于现有各种石墨合成炉内用于对高温氯化氢气冷却的外壳内流通的是常温水或热水，出炉氯化氢气国内外仍然在40℃～350℃。当要求氯化氢气温度＜35℃时，就采用在合成炉（包括上述二合一炉）后另加一台石墨冷却（或冷凝）器以降低气体温度，增加了管道与场地。
因此，为解决上述问题，特提供一种新的技术方案。
实用新型内容
本实用新型提供一种三段冷却将高温合成氯化氢温度降到＜35℃甚至0℃以下的低温氯化氢二合一合成炉。
本实用新型采用的技术方案是：
三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉，该合成炉的炉顶安装有包含防爆膜的氯化氢输出装置，炉底安装有氯气进气口和氢气进气口，该合成炉主体部分由下至上包括依次连接的下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段和上段圆块式石墨换热块低温冷却段，在下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段和上段圆块式石墨换热块低温冷却段的外部均设有钢外壳，所述下段氯化氢燃烧合成冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段和上段圆块式石墨换热块低温冷却段之间通过法兰连接，所述外壳与其内部石墨零件间的夹套内可流通冷却水，所述上段圆块式石墨换热块低温冷却段底部安装有带有排液管的气液分离器，所述上段圆块式石墨换热块低温冷却段的钢外壳侧位上下两端分别装有低温水出口管和低温水进口管。
所述下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段在外壳内与高温氯化氢气接触部分由石墨制成合成炉筒。
所述下段氯化氢燃烧合成冷却段的上节由钢管制成钢合成炉筒。
所述下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段包括石墨合成炉筒和钢外壳，在其钢外壳侧位底端和中段圆块式石墨换热块常温冷却段侧位顶端分别设有常温冷却水管输入口和常温冷却水输出管。
所述下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段包括石墨合成炉筒和石墨炉筒，其下节石墨合成炉筒钢外壳侧位上下两端分别设有常温冷却水管输入口和常温冷却水输出管，在上节石墨炉筒侧位下端设有热水输入管，在中段圆块式石墨换热块常温冷却段侧位上端设有热水输出管。
所述下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段包括下节石墨合成炉筒和上节钢炉筒，在石墨合成炉筒的钢外壳侧位和中段圆块式石墨换热块常温冷却段钢外壳侧位的下上两端分别设有常温冷却水管输入口和常温冷却水输出管，钢炉筒右侧下上两端设有热水输入管和热水输出管。
本实用新型的有益效果是：采用此种合成炉，能有效的将出炉氯化氢的温度降低到35℃以下甚至0℃以下，冷却效果佳，大大提高了工作效率，减少后续的冷却（冷凝）器，降低了投资和生产成本，需要时还可副产蒸汽或热水以节能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型的实施例1结构示意图。
图2是本实用新型的实施例2结构示意图。
图3是本实用新型的实施例3结构示意图。
其中：1、氯气进气口，2、氢气进气口，3、氯化氢输出装置，4、防爆膜，5、石墨合成炉筒，6、外壳，7、石墨炉筒，8、外壳，9、中段圆块式石墨换热块常温冷却段，10、外壳，11、上段圆块式石墨换热块低温冷却段，12、外壳，13、气液分离器，14、排液管，15、常温冷却水管输入管，16、常温冷却水输出管，17、热水输入管，18、热水输出管，19、低温水进口管，20、低温水出口管,21、钢炉筒。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的保护范围的限定。
实施例1
如图1所示的三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉，该合成炉的炉顶安装有包含防爆膜4的氯化氢输出装置3，炉底安装有氯气进气口1和氢气进气口2，氯化氢输出装置3顶端安装有防爆膜4，该合成炉主体部分由下至上包括依次连接的下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段9和上段圆块式石墨换热块低温冷却段11，在下段氯化氢燃烧合成冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段9和上段圆块式石墨换热块低温冷却段11的外部分别设有外壳8,外壳10和外壳12，下段氯化氢燃烧合成冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段9和上段圆块式石墨换热块低温冷却段11之间通过法兰连接，外壳与其内部石墨零件间的夹套内可流通冷却水，上段圆块式石墨换热块低温冷却段11底部安装有带有排液管14的气液分离器13，上段圆块式石墨换热块低温冷却段11的外壳12侧位上下两端分别焊有低温水出口管20和＜15℃水甚至＜0℃液体的低温水进口管19，以保证出炉氯化氢＜35℃甚至＜0℃。
下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段在外壳8内与高温氯化氢气接触部分由石墨制成炉筒，在石墨合成炉筒5侧位底端和中段圆块式石墨换热块常温冷却段9侧位顶端分别设有常温冷却水管输入管15和常温冷却水输出管16。
将低温水（15℃以下水甚至＜0℃的氯化钙盐水或乙二醇、溴化锂等，统称为低温水）由上段圆块式石墨换热块低温冷却段11的低温水出口管20、低温水进口管19进出外壳12，以通过上段圆块式石墨换热块低温冷却段11内的冷却换热块对氯化氢气进行低温冷却，从而使出炉氯化氢＜35℃甚至＜0℃，并据出炉气温要求确定低温水的进炉温度及各段高度。炉中同时在炉底配套有常规的氯气、氢气进气与燃烧合成装置，以及顶部配套有合成氯化氢气的输出装置3与防爆膜4，其氢气由氢气进气口2输入、氯气由氯气进气口1输入，合成氯化氢由氯化氢输出装置3输出。
由于合成氯化氢气中含有或多或少的水蒸汽，冷却后将凝结成冷凝液（本处已吸收HCl成盐酸），故在上段圆块式石墨换热块低温冷却段11的石墨换热块底部配套石墨制气液分离器13，以便在不影响氯化氢正常运行的情况下由排液管14随时排出冷凝盐酸。
本炉可以人工操作也可自控操作，包括自动点火。
实施例2
如图2所示的三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉，该合成炉的炉顶安装有包含防爆膜4的氯化氢输出装置3，炉底安装有氯气进气口1和氢气进气口2，该合成炉主体部分由下至上包括依次连接的下段氯化氢燃烧合成冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段9和上段圆块式石墨换热块低温冷却段11，在下段氯化氢燃烧合成冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段9和上段圆块式石墨换热块低温冷却段11的外部分别设有外壳6，外壳8,外壳10和外壳12，下段氯化氢燃烧合成冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段9和上段圆块式石墨换热块低温冷却段11之间通过法兰连接，外壳与其内部石墨零件间的夹套内可流通降低HCl温度的冷却水，上段圆块式石墨换热块低温冷却段底部11安装有气液分离器13，气液分离器13侧位设有排液管14，上段圆块式石墨换热块低温冷却段11的外壳12侧位上下两端分别设有低温水出口管20和低温水进口管19。
下段氯化氢合成炉筒冷却段分为两节：下节包括石墨炉筒5和钢外壳6，在钢外壳6侧位下、上分别设有常温冷却水输入管15和常温冷却水输出管16；上节包括石墨炉筒7和钢外壳8，在钢外壳8侧位下部设有热水输入管17，而在中段石墨换热块冷却段外壳10侧位上端设热水输出管18。此时当由热水输入管17输入循环热水（例如110～170℃），在夹套内被下段合成冷却段内的石墨炉筒7和中段石墨换热块冷却段9内的石墨块加热成过热水后由热水输出管18输出，再送到后配的闪蒸罐闪蒸成0.1～0.8MPa饱和水蒸汽供利用，上段石墨块段采用低于15℃甚至低于0℃的低温水进炉冷却氯化氢气到＜35℃甚至0℃以下。此时炉内各段的高度更需按出炉氯化氢气温度及副产蒸汽温度要求决定；甚至在出炉气温要求很低时，可以仅从合成炉筒段循环热水取热，而中段换热块段仍用常温冷却水冷却而不循环热水。
实施例3
如图3所示的三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉，该合成炉的炉顶安装有包含防爆膜4的氯化氢输出装置3，炉底安装有氯气进气口1和氢气进气口2，该合成炉主体部分由下至上包括依次连接的下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段9及外壳10和上段圆块式石墨换热块低温冷却段11及其外壳12，在下段氯化氢燃烧合成冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段9和上段圆块式石墨换热块低温冷却段11的外部分别设有外壳8,外壳10和外壳12，下段氯化氢燃烧合成冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段9和上段圆块式石墨换热块低温冷却段11之间通过法兰连接，外壳与其内部石墨零件间的夹套内可流通冷却水，上段圆块式石墨换热块低温冷却段11底部安装有气液分离器13，气液分离器13侧位设有排液管14，上段圆块式石墨换热块低温冷却段11的外壳12侧位上下两端分别设有低温水出口管20和低温水进口管19。
与实施例2不同的是：下段氯化氢合成炉筒冷却段分为两部分中的上节由钢材制成钢炉筒21，下节包括石墨合成炉筒5和钢外壳6，在钢外壳6侧位和中段圆块式石墨换热块常温冷却段外壳10侧位的下上两端分别设有常温冷却水输入管15和常温冷却水输出管16，而钢炉筒21侧位下上两端分别设有热水输水管17和热水输出管18。
下段副产蒸汽的炉筒由石墨材料改为钢材制造，即将图2中的石墨炉筒7与配套钢外壳8合并成由钢管组焊排列成的钢炉筒21，在此钢炉筒21下部的热水输入管17，和其上的热水输出管18内流通循环热水，从而可以使副产蒸汽压力提高到1.0MPa以上。同样通过上段外壳12上的低温水出口管20、低温水进口管19进出低温冷却水（15℃以下，甚至0℃以下）冷却氯化氢气到＜35℃甚至0℃以下。
本实用新型的有益效果是：采用此种合成炉，能有效的将氯化氢的温度降低到35℃以下甚至0℃以下，冷却效果佳，大大提高了工作效率，减少后续的冷却（冷凝）器，降低了投资和生产成本，需要时还可副产蒸汽或热水以节能，甚至副产蒸汽压力可提高到并网使用。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，（举例如将实施例3中的中段换热块段9的外壳10的进水管与下段钢炉筒21的出水管连通以增加副产蒸汽的取热率），仍属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (6)
1.三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉，该合成炉的炉顶安装有包含防爆膜的氯化氢输出装置，炉底安装有氯气进气口和氢气进气口，其特征在于：该合成炉主体部分由下至上包括依次连接的下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段和上段圆块式石墨换热块低温冷却段，在下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段和上段圆块式石墨换热块低温冷却段的外部均设有钢外壳，所述下段氯化氢燃烧合成冷却段、中段圆块式石墨换热块常温冷却段和上段圆块式石墨换热块低温冷却段之间通过法兰连接，所述外壳与其内部石墨零件间的夹套内可流通冷却水，所述上段圆块式石墨换热块低温冷却段底部安装有带有排液管的气液分离器，所述上段圆块式石墨换热块低温冷却段的钢外壳侧位上下两端分别装有低温水出口管和低温水进口管。
2.根据权利要求1所述的三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉，其特征在于：所述下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段在外壳内与高温氯化氢气接触部分由石墨制成合成炉筒。
3.根据权利要求1所述的三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉，其特征在于：所述下段氯化氢燃烧合成冷却段的上节由钢管制成钢合成炉筒。
4.根据权利要求1或2所述的三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉，其特征在于：所述下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段包括石墨合成炉筒和钢外壳，在其钢外壳侧位底端和中段圆块式石墨换热块常温冷却段侧位顶端分别设有常温冷却水管输入口和常温冷却水输出管。
5.根据权利要求1或2所述的三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉，其特征在于：所述下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段包括石墨合成炉筒和石墨炉筒，其下节石墨合成炉筒钢外壳侧位上下两端分别设有常温冷却水管输入口和常温冷却水输出管，在上节石墨炉筒侧位下端设有热水输入管，在中段圆块式石墨换热块常温冷却段侧位上端设有热水输出管。
6.根据权利要求1或3所述的三段冷却型低温氯化氢二合一合成炉，其特征在于：所述下段氯化氢燃烧合成炉筒冷却段包括下节石墨合成炉筒和上节钢炉筒，在石墨合成炉筒的钢外壳侧位和中段圆块式石墨换热块常温冷却段钢外壳侧位的下上两端分别设有常温冷却水管输入口和常温冷却水输出管，钢炉筒右侧下上两端设有热水输入管和热水输出管。
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