CN2145180Y - 硝酸生产用氨氧化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于硝酸生产的氨氧化炉， 是对现有氨氧化炉的改进，将蒸汽过热器的盘管采用 8头并联，各头为四层螺旋管串联，顺错流方式布置， 可保证过热器温度不会超高。在水蒸发器与金属箱 之间的短路空间内填充金属类棉毡物能防止工艺气 体的短路，提高传热效率。这种氨氧化炉节能、安全、 施工容易、使用寿命长。

Description

本实用新型属于生产硝酸用工业装置，具体涉及一种氨氧化炉。

我国80年代从法国引进的450吨／日氨氧化炉是国际上较为先进的。这种氨氧化炉主要包括由气体分布器4、触媒筐5和旋转烧嘴3构成的氧化炉及由蒸汽过热器8、水蒸发器16和金属箱12构成的废热锅炉两部分。上述氨氧化炉存在如下问题：1.蒸汽过热器盘管采用12头管子分三组（每组4头）并联，各组管子分别流经三层盘管中的一层的排列布置，容易引起盘管管壁温度产生局部超高，不利节能；2.水蒸发器传热面与金属箱之间的短路空间的填充不完全，且施工困难；3.蒸汽过热器、水蒸发器及金属箱为分体式，需在分别装入炉内再焊接，施工难度大，质量难以保证；4.炉子出口的工艺气体（即NOx）在温度超低时无法进行调节等等。

本实用新型的目的是克服上述缺陷提供一种节能效果好，过热盘管不会局部超温，组装容易，使用寿命长的氨氧化炉。

本实用新型是对现有氨氧化炉的改进，将蒸汽过热器的盘管采用8头并联，各头为四层螺旋管串联，顺错流方式布置，可保证过热器温度不会超高。在水蒸发器与金属箱之间的短路空间内填充金属类棉毡物能完全防止工艺气体的短路，提高传热效率。

为避免氨氧化炉炉出口处工艺气体温度过低，在金属箱上设置一个可开闭的调温口。

本实用新型还在炉内点火器的上方位置固定一个折流罩，用于遮挡流向点火器上方的氢气，使其反射回点火器将引火烧点嘴点燃。

在炉子的视镜玻璃内表面贴一层耐高温的云母片，可降低视镜玻璃的温度并可防止玻璃一旦破裂后气体的外泄。

本实用新型对现有的氨氧化炉作了多处改进，与已有技术相比具有如下优点：1.采用新结构的过热器，有效地解决了局部超温问题。过热器内8头管子的工质分配均匀，出口温度相同。管壁的最高温度比原炉降低9℃左右，延长了过热器的寿命，并可生产更高参数的蒸汽；2.利用金属质棉毡类物质填充水蒸发器与金属箱的短路空间，可完全消除工艺气体的短路现象，传热效率提高5－10％；3.将蒸汽过热器、水蒸发器和金属箱作成整体内件，在炉外组装后整体装入炉内，减少了施工难度，为无损探伤提供了方便，且便于检修；4.在金属箱上设置调温口，提高了整体节能效果；5.点火容易，操作安全；6.视镜的热稳定性提高，且不会泄漏气体，改善了环境。

本实用新型的实施例将通过以下附图详细说明。

附图所示为根据本实用新型提出的氨氧化炉结构示意图。

图中1是旋转烧嘴的氢气入口，2是空气和氨气的混合气口，3是旋转烧嘴，4是分布器，5是触媒筐，6是点火器的折流罩，7是点火器，8是蒸汽过热器，9是金属箱上的调温口，10是水冷壁管，11是金属棉毡填充物，12是金属箱，13是水入口，14是氧化氮气体出口，15是过热蒸汽出口，16是水蒸发器，17是高温视镜。

如图所示，这种氨氧化炉的上半部分是主要由分布器4、触媒筐5及旋转烧嘴3构成的氧化炉，下半部分是主要由蒸汽过热器8、水蒸发器16及金属箱12构成的废热锅炉，上下两部的炉体外壳用法兰连接。氢气入口1用于输入氢气，氢气经可旋转烧嘴3的垂直臂进入布满小孔的水平臂后得以均匀分布。氢气用于加热铂网触媒和使铂网还原。空气与氨的混合气体由混合气入口2进入炉体内，炉体内布置有由三层筛板组成的分布器4，混合器在通过分布器后便会均匀地分布于触媒筐5内，在铂的催化作用下，氨与空气反应生成氮氧化物。上述反应为放热反应，温度高达840℃。氨氧化炉上半部分的炉壳上装有点火器7和高温视镜17。点火器的上方设置一个折流罩6，用于反射点火氢气，可使点火成功率达100％。视镜17的玻璃内表面贴一层耐高温云母片，使视镜玻璃不易破裂，即使破裂也不会造成气体外泄。氨氧化炉的下半部分为废热锅炉，主要功能是将废热回收，产生4.4MPa的蒸汽。盘管采用8头并联各头为四层螺旋管串联顺错流方式布置的蒸汽过热器8与水蒸发器16、金属箱12及水入口13、过热蒸汽出口15、氧化氮气体出口14为废热锅炉的基本结构。炉体的内表面设置有水冷壁管10，通入水可降低外壳的温度，代替隔热衬层，效果良好。蒸汽过热器8搁在水蒸发器16的盘管上，其上部放置触媒筐5。水蒸发器16放置在外壳下封头并与之点焊连接。该水蒸发器的四周有金属箱12，两者之间的不规则缝隙即短路空间用金属棉毡物11（如金属丝毡）来填充，这样可降低出口氧化氮气温度达110℃左右。金属箱12为弓形，置于水蒸发器周围起导流防短路作用。金属箱上有可以开闭的调温口9，当出口氧化氮气体温度低于380℃时，可将调温口适当开启，达到调高温度的目的。水入口13将水输入水蒸发器，使之变成水汽混合物，经去汽包分离后，将分离出的饱和蒸汽导入蒸汽过热器，吸收热量形成过热蒸汽再由过热蒸汽出口15排出。

本实用新型氨氧化炉的制造可沿用已有的氨氧化炉制造方法。下半部分废热锅炉中的蒸汽过热器8、水蒸发器16和金属箱12可预先在炉外点焊固定，形成一个整体的内件，然后一次装入炉内。这样作的优点1是施工容易，焊接质量高，2是检修容易。该炉的生产工艺同已有技术相同，经多处改进后，更实用且寿命更长，是现代稀硝酸生产装置的关键设备。本实用新型的实施例是用于生产350吨／日稀硝酸的氨氧化炉。

Claims (5)

1、一种生产硝酸用氨氧化炉，包括由分布器4、触媒筐及旋转烧嘴3构成的氧化炉和由蒸汽过热器8、水蒸发器16及金属箱12构成的废热锅炉两部分，其特征是所说的蒸汽过热器的盘管采用8头并联，各头为四层螺旋管串联，顺错流方式布置，在水蒸发器16与金属箱12之间的短路空间内填充金属类棉毡11。

2、如权利要求1所述的氨氧化炉，其特征是在所说的金属箱12上设置有可开闭的调温口9。

3、如权利要求1、2所述的氨氧化炉，其特征是在点火器17的上方固定一个折流罩6。

4、如权利要求1、2所述的氨氧化炉，其特征是在炉子的高温视镜17的玻璃内表面贴一层耐高温云母片。

5、如权利要求4所述的氨氧化炉，其特征是可将蒸汽过热器8，水蒸发器16及金属箱焊接成一个整体的内件，一次放入炉内固定。

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