CN207108486U - 一种卧式废硫酸裂解炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种卧式废硫酸裂解炉，包括壳体、燃烧器和废硫酸喷枪，壳体包括筒体、前封头和后封头，燃烧器和废硫酸喷枪设置在前封头上，卧式废硫酸裂解炉内腔包括高温裂解区和气体混合燃烧区，高温裂解区与气体混合燃烧区交界处设有二次风系统，二次风系统沿筒体周向设置，气体混合燃烧区设有多道挡墙，挡墙均匀分布有通风孔，相邻挡墙的通风孔错开设置。本实用新型的废硫酸裂解炉加强了废硫酸与空气的混合效果，提高了其体积热强度，可有效减少裂解炉长度，抑制NOx化合物产生，保证废硫酸裂解炉平稳运行，且其炉膛最大爆炸压力为设计压力，减少因防爆材料不稳定或炉内燃烧气体不稳定而产生的意外停车，可不设防爆装置。

Description

一种卧式废硫酸裂解炉

技术领域

本实用新型涉及废酸裂解技术领域，特别是一种卧式废硫酸裂解炉。

背景技术

我国各类化工生产装置每年副产大量废硫酸，特别是烷基化装置，每生产一吨烃化油都会副产80～100kg废硫酸，其成分除硫酸外还包括有机物、水分和杂质等。随着国家环保要求越发严格，废硫酸的处理不仅仅涉及到烷基化工艺的完善，更是适应国家环保要求，关系企业命运的关键一环。炼油厂采用热裂法处理废硫酸，将废硫酸高温裂解为SO₂和O₂，然后将SO₂生产成洁净硫酸重新使用。废硫酸裂解制硫酸可以从根本上解决废硫酸处理问题，处理成本底，产品收率高，安全可靠，具有良好的环境效益和经济效益。传统的废硫酸裂解炉结构存在以下缺陷：1)由于废酸燃烧需要裂解炉内具有较高温度，在富氧燃烧的工况下会产生大量的燃烧副产品NOx化合物，导致二次污染；2)传统圆缺式挡墙不仅施工不便，而且气体会在挡墙附近形成死区，减少炉内有效的混合燃烧空间。

实用新型内容

实用新型的目的：本实用新型目的是提供一种适用于裂解炼油厂烷基化装置产生的高浓度、高有机物含量的废硫酸，并可抑制NOx化物产生，提高裂解炉的燃烧效率的废硫酸裂解炉。

技术方案：本实用新型提供一种卧式废硫酸裂解炉，包括壳体、燃烧器和废硫酸喷枪，壳体包括筒体、前封头和后封头，燃烧器和废硫酸喷枪设置在前封头上，卧式废硫酸裂解炉内腔包括高温裂解区和气体混合燃烧区，高温裂解区与气体混合燃烧区交界处设有二次风系统，二次风系统沿筒体周向设置，气体混合燃烧区设有多道挡墙，挡墙均匀分布有通风孔，相邻挡墙的通风孔错开设置。

卧式废硫酸裂解炉内，二次风进风系统摒弃传统的单一管道进风，采用环向管道均匀进风，可有效减少裂解炉内空气混合时间，提高二次空气的混合效果；二次空气提供的多余氧气作为还原剂，可还原由于局部高温而产生的NOx，从而抑制NOx的生成。

为提高燃烧介质的混合效果，减少裂解炉气体混合死区，提高裂解炉燃烧效率，挡墙采用花墙结构，挡墙的面积不小于卧式废硫酸裂解炉内腔的横截面积；为获得最佳的燃烧介质混合效率，减少裂解炉长度，气体混合燃烧区中挡墙的数量设置为两道。

壳体包括由外至内依次设置的外保温层、钢壳和内衬，内衬包括隔热衬里和耐火衬里，隔热衬里采用隔热砖制成，耐火衬里采用刚玉砖或者莫来石砖制成。另外，壳体还包括加强圈和鞍座。

前封头设有一个主燃烧器及多个废硫酸喷枪，后封头设有炉气出口；为方便监测裂解炉内裂解状况，在筒体上设置火焰监视器、补充燃烧器、测温测压点和人孔。

本实用新型的工作原理是：燃烧器将可燃气体与空气充分混合，点燃后喷入炉中，废硫酸喷枪将化工生产装置副产的废硫酸与空气雾化混合均匀后喷入废硫酸裂解炉，废硫酸在高温裂解区被裂解为二氧化硫；设置在高温裂解区与气体混合燃烧区交界处的二次风系统沿筒体周向进风，经高温裂解区裂解的废硫酸流经高温裂解区和气体混合燃烧区交界处时，与二次风系统提供的空气混合，流入气体混合燃烧区充分燃烧，生成的三氧化硫回收后可用于制硫酸。

有益效果：本实用新型的废硫酸裂解炉通过强化二次风系统以及挡墙结构，加强了废硫酸与空气的混合效果，提高了其体积热强度，可有效减少裂解炉长度，同时有效抑制NOx化合物的产生，保证废硫酸裂解炉平稳运行；且本实用新型的废硫酸裂解炉使用炉膛最大爆炸压力为设计压力，减少因防爆材料不稳定或炉内燃烧气体不稳定而产生的意外停车，可不设防爆装置。

附图说明

图1为废硫酸裂解炉结构示意图；

图2为二次风系统结构示意图；

图3为挡墙结构示意图。

具体实施方式

图1为废硫酸裂解炉结构示意图。如图1所示，废硫酸裂解炉为卧式结构，包括壳体1、燃烧器2和废硫酸喷枪3。壳体1包括柱状筒体4、加强圈(图中未注明标号)、前封头5、后封头6和鞍座14，且壳体1由外至内依次设置有外保温层11、钢壳12和内衬13。钢壳12材料为Q345R，钢壳12内侧涂刷有耐高温防腐涂料，钢壳与内衬之间设置有陶瓷纤维纸隔离层(图中未注明标号)。内衬包括由内至外依次设置的耐火衬里和隔热衬里，耐火衬里采用刚玉砖或者莫来石砖制成，隔热衬里采用隔热砖制成。前封头5上设有一个主燃烧器2及废硫酸喷枪3，废硫酸喷枪3的数量根据裂解炉直径设置，后封头设有炉气出口(图中未注明标号)。废硫酸裂解炉由壳体包围而成的内腔沿筒体4延伸方向依次分为高温裂解区7和气体混合燃烧区8，高温裂解区7靠近前封头5，气体混合燃烧区8靠近后封头6。筒体上设置有火焰监视器、测温测压点和人孔，可方便地监测裂解炉内裂解状况。

废硫酸裂解炉在高温裂解区7与气体混合燃烧区8交界处周围的筒体4上设置有二次风系统9，如图2所示，该二次风系统9的进风管沿筒体周向设置，二次风系统9的二次风进口采用环向多孔结构。二次风系统9可向废硫酸裂解炉的内腔周向进风，从而使二次风均匀进入废硫酸裂解炉的内腔，减少炉内空气与裂解气体混合时间，有效提高二次空气的混合效果，二次空气提供的多余氧气可作为还原剂，还原由于局部高温而产生的NOx，从而抑制NOx的生成。

炉膛后室设有两道均匀分布有通风孔的挡墙10，如图3所示，挡墙10采用整体花墙结构，挡墙10的面积不小于卧式废硫酸裂解炉内腔的横截面积，挡墙10整个周缘堆砌在筒体4内壁上或嵌入筒体4内壁中，相邻挡墙10的通风孔错开设置，挡墙10结构的设计可有效提高燃烧介质(空气与裂解气体)的混合效果，减少裂解炉中气体混合死区，提高裂解炉燃烧效率。两道挡墙之间或第二道挡墙后的筒体上设有补充燃烧器。

废硫酸裂解炉在处理废硫酸时，通过燃烧器2将可燃气体与空气充分混合点燃后喷入炉中，废硫酸喷枪3将化工生产装置(烷基化装置)副产的废硫酸与空气雾化混合均匀后喷入废硫酸裂解炉，废硫酸在高温裂解区7温度约1300℃的条件下被裂解为二氧化硫；设置在高温裂解区7与气体混合燃烧区8交界处的二次风系统9沿筒体4周向进风，经高温裂解区7裂解的废硫酸流经高温裂解区7和气体混合燃烧区8交界处时，与二次风系统9提供的空气混合，然后流入气体混合燃烧区8，并流经挡墙上的通风孔，在气体混合燃烧区内1000～1100℃的条件下与空气充分混合并燃烧，生成三氧化硫气体。废硫酸裂解炉产生的三氧化硫气体回收后可用于制硫酸。

Claims (9)

1.一种卧式废硫酸裂解炉，包括壳体(1)、燃烧器(2)和废硫酸喷枪(3)，所述壳体(1)包括筒体(4)、前封头(5)和后封头(6)，所述燃烧器(2)和废硫酸喷枪(3)设置在所述前封头(5)上，所述卧式废硫酸裂解炉内腔包括高温裂解区(7)和气体混合燃烧区(8)，其特征在于，所述高温裂解区(7)与所述气体混合燃烧区(8)交界处设有二次风系统(9)，所述二次风系统(9)沿所述筒体(4)周向设置，所述气体混合燃烧区(8)设有多道挡墙(10)，所述挡墙(10)均匀分布有通风孔，相邻所述挡墙(10)的通风孔错开设置。

2.根据权利要求1所述的废硫酸裂解炉，其特征在于，所述挡墙(10)采用花墙结构，所述挡墙的面积不小于所述卧式废硫酸裂解炉内腔的横截面积。

3.根据权利要求1所述的废硫酸裂解炉，其特征在于，所述气体混合燃烧区(8)设有两道均匀分布有通风孔的挡墙(10)。

4.根据权利要求1所述的废硫酸裂解炉，其特征在于，所述壳体(1)包括由外至内依次设置的外保温层(11)、钢壳(12)和内衬(13)。

5.根据权利要求4所述的废硫酸裂解炉，其特征在于，所述内衬包括隔热衬里和耐火衬里。

6.根据权利要求5所述的废硫酸裂解炉，其特征在于，所述隔热衬里采用隔热砖制成，所述耐火衬里采用刚玉砖或者莫来石砖制成。

7.根据权利要求1所述的废硫酸裂解炉，其特征在于，所述壳体还包括加强圈和鞍座(14)。

8.根据权利要求1所述的废硫酸裂解炉，其特征在于，所述前封头设有一个主燃烧器及多个废硫酸喷枪，所述后封头设有炉气出口。

9.根据权利要求1所述的废硫酸裂解炉，其特征在于，所述筒体上设有火焰监视器、补充燃烧器、测温测压点和人孔。