CN216458709U - 一种氨氧化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氨氧化炉，属于化工机械技术领域，包括炉头和炉体，所述炉体包括上部壳体、中部壳体和下部壳体，所述上部壳体一端通过快开螺栓连接所述炉头，另一端通过双头螺栓连接所述中部壳体，所述中部壳体远离所述上部壳体的一端通过双头螺栓连接所述下部壳体；所述炉体内部从上到下依次设置有催化剂筐、多层盘管、尾气换热器和蒸发器，所述催化剂筐内放置有铂网，所述尾气换热器包括尾气进气集箱、尾气出气集箱和连接管束，所述连接管束一端连接所述尾气进气集箱，另一端连接所述尾气出气集箱，所述尾气进气集箱与所述尾气出气集箱远离所述连接管束的一端贯穿所述炉体。本实用新型可利用氨氧化炉的反应烟气的热量来加热尾气。

Description

一种氨氧化炉

技术领域

本实用新型涉及一种氨氧化炉，属于化工机械技术领域。

背景技术

氨氧化炉是将氨气和氧气在铂金网上进行高温反应以得到氮氧化物的化工设备，而生产己内酰胺工艺的一个重要步骤就是氨的催化氧化，进入到氨氧化炉的氨气与空气混合后在催化剂的作用下加速反应，生成氮氧化物，并释放出大量的热，反应产生的氮氧化物与下部的多层盘管发生热交换后冷却，流向后续工艺。

目前，氨氧化炉还存在以下缺陷：

1. 由于已内酰胺制造工艺要求，外面来的尾部烟气需要从311℃加热到460℃，此换热需要在氨氧化炉中实现，而现有的氨氧化炉并未设置有相应的换热设备。

2. 现有的氨氧化炉维修不方便。

3. 现有的氨氧化炉的安装面积占用较大。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种氨氧化炉，来解决相关技术中没有尾气换热设备以及维修不方便、占用面积较大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

本实用新型提供一种氨氧化炉，包括炉头和炉体，所述炉体包括上部壳体、中部壳体和下部壳体，所述上部壳体一端通过快开螺栓连接所述炉头，另一端通过双头螺栓连接所述中部壳体，所述中部壳体远离所述上部壳体的一端通过双头螺栓连接所述下部壳体；

所述炉体内部从上到下依次设置有催化剂筐、多层盘管、尾气换热器和蒸发器，所述催化剂筐内放置有铂网，所述尾气换热器包括尾气进气集箱、尾气出气集箱和连接管束，所述连接管束一端连接所述尾气进气集箱，另一端连接所述尾气出气集箱，所述尾气进气集箱与所述尾气出气集箱远离所述连接管束的一端贯穿所述炉体。

进一步地，所述多层盘管包括蒸发器盘管和过热器盘管，所述过热器盘管设置在所述蒸发器盘管下方。

进一步地，所述过热器盘管下方设置有水冷支撑。

进一步地，所述炉体内壁设置有水冷炉墙。

进一步地，所述蒸发器盘管、过热器盘管、蒸发器、水冷支撑和水冷炉墙都设置有进口集箱和出口集箱，所述进口集箱和所述出口集箱设置在炉体外部。

进一步地，所述炉头与所述上部壳体之间采用第一法兰连接。

进一步地，所述第一法兰上开设有密封槽，所述密封槽内部放置有密封圈。

进一步地，所述上部壳体与所述中部壳体、所述中部壳体与所述下部壳体之间采用第二法兰连接。

进一步地，所述第二法兰之间焊接有唇垫片。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型在氨氧化炉内设置了尾气换热器，以利用氨氧化炉的反应烟气的热量来加热外面来的尾部气；同时本实用新型在安装空间有限的前提下，将设备集成在一起，以便于安装；另外，本实用新型根据不同壳体的使用需求设置了不同的连接方式，使得后期运行时维修更方便。

附图说明

图1是本实施例提供的氨氧化炉结构示意图；

图2是本实施例提供的尾气换热器结构示意图；

图中：1：炉头；2：上部壳体；3：中部壳体；4：下部壳体；5：催化剂筐；6：尾气换热器；61：尾气进气集箱；62：尾气出气集箱；63：连接管束；7：蒸发器；8：蒸发器盘管；9：过热器盘管；10：水冷支撑；11：水冷炉墙。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供了一种氨氧化炉，所述氨氧化炉包括炉头1和炉体，所述炉体内部从上到下依次设置有催化剂筐5、多层盘管、尾气换热器6和蒸发器7，所述催化剂筐5用于放置铂网。

具体的，按一定比例混合的氨空混合气从炉头1进入炉体中，自上而下通过铂网进行氧化反应，从而生成一氧化氮、氮气和水蒸气的混合物，并释放出大量的热。氧化反应后产生的混合物与下部的多层盘管受热面发生热交换，温度降低后流向后续工序。

在本实施例中，所述多层盘管下方设置有尾气换热器6，参见图2，所述尾气换热器6包括尾气进气集箱61、尾气出气集箱62和连接管束63，所述连接管束63一端连接所述尾气进气集箱61，另一端连接所述尾气出气集箱62，所述尾气进气集箱61与所述尾气出气集箱62远离所述连接管束63的一端贯穿所述炉体。

具体的，所述尾气是指制硝酸工艺的尾部烟气，其需要利用氨氧化炉的余热来提高温度使用。由于已内酰胺制造工艺要求，尾部烟气需要从311℃加热到460℃，此换热需要在氨氧化炉中实现。

氧化反应后的混合物经多层盘管受热面后再与连接管束63内部的工质发生换热，从而加热外部来的尾部烟气，再送往后续工艺。

所述尾气换热器6通过热交换将混合物携带的余热回收以加热尾部烟气，从而既满足了尾部烟气的加热需求，又达到了节能环保的目的。

在本实施例中，所述炉体包括上部壳体2、中部壳体3和下部壳体4，其中，所述上部壳体2一端通过快开螺栓连接所述炉头1，另一端通过双头螺栓连接所述中部壳体3，所述中部壳体3远离所述上部壳体2的一端通过双头螺栓连接所述下部壳体4。

为了便于维修，本实施例针对不同需求，使用了不同的连接方式：

一、所述催化剂筐5设置在上部壳体2中，由于安置在催化剂筐5内的铂网需定期更换，而更换铂网需将炉头1打开，因此，所述炉头1需满足频繁开闭的要求。为此，本实施例针对所述炉头1与所述上部壳体2的使用需求采用了快开螺栓的连接方式。

所述快开螺栓作为连接的螺栓不必全部拆下，只需将螺栓拧松即可开启炉头1，能够在满足频繁快速启闭要求的同时还结实耐用，不易损坏。

二、由于炉体部分只有在内部设备发生损坏后才需要打开进行内部维修，因此，本实施例针对所述上部壳体2与所述中部壳体3、所述中部壳体3与所述下部壳体4的使用需求采用了双头螺栓来进行连接。

在本实施例中，所述炉头1与所述上部壳体2之间采用第一法兰连接，所述第一法兰上开设有密封槽，所述密封槽内部放置有密封圈，可在内压作用下实现密封。

在本实施例中，所述上部壳体2与所述中部壳体3、所述中部壳体3与所述下部壳体4之间采用第二法兰连接，考虑到氮氧化合物和氨气不能逸出氨氧化炉，所以在所述第二法兰之间焊接有唇垫片。

在本实施例中，所述多层盘管包括蒸发器盘管8和过热器盘管9，所述过热器盘管9设置在所述蒸发器盘管8下方。

具体的，所述蒸发器盘管8的数量设置为3层，所述过热器盘管9的数量设置为4层；所述蒸发器7的数量设置为40层。

在本实施例中，所述过热器盘管9下方设置有水冷支撑10，具体的，过热器盘管9处的环境温度较高，约500-600℃，如果用普通钢制支撑，长期在高温环境中，钢材的应力减弱，会发生变形，无法起到支撑的作用。因此选用水冷支撑10结构形式，通过热量交换，来起到保护支撑的作用。

在本实施例中，所述尾气换热器6和所述水冷支撑10都集成在氨氧化炉内部，两个设备可最大限度的利用烟气热量。

在本实施例中，所述炉体内壁设置有水冷炉墙11，通水冷却的水冷墙将高温烟气与炉体隔开，避免炉体超温，从而对炉体起到保护作用。

在本实施例中，所述蒸发器盘管8、过热器盘管9、蒸发器7、水冷支撑10和水冷炉墙11都设置有进口集箱和出口集箱，所述进口集箱和所述出口集箱设置在炉体外部。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种氨氧化炉，其特征在于，包括炉头（1）和炉体，所述炉体包括上部壳体（2）、中部壳体（3）和下部壳体（4），所述上部壳体（2）一端通过快开螺栓连接所述炉头（1），另一端通过双头螺栓连接所述中部壳体（3），所述中部壳体（3）远离所述上部壳体（2）的一端通过双头螺栓连接所述下部壳体（4）；

所述炉体内部从上到下依次设置有催化剂筐（5）、多层盘管、尾气换热器（6）和蒸发器（7），所述催化剂筐（5）内放置有铂网，所述尾气换热器（6）包括尾气进气集箱（61）、尾气出气集箱（62）和连接管束（63），所述连接管束（63）一端连接所述尾气进气集箱（61），另一端连接所述尾气出气集箱（62），所述尾气进气集箱（61）与所述尾气出气集箱（62）远离所述连接管束（63）的一端贯穿所述炉体。

2.根据权利要求1所述的氨氧化炉，其特征在于，所述多层盘管包括蒸发器盘管（8）和过热器盘管（9），所述过热器盘管（9）设置在所述蒸发器盘管（8）下方。

3.根据权利要求2所述的氨氧化炉，其特征在于，所述过热器盘管（9）下方设置有水冷支撑（10）。

4.根据权利要求3所述的氨氧化炉，其特征在于，所述炉体内壁设置有水冷炉墙（11）。

5.根据权利要求4所述的氨氧化炉，其特征在于，所述蒸发器盘管（8）、过热器盘管（9）、蒸发器（7）、水冷支撑（10）和水冷炉墙（11）都设置有进口集箱和出口集箱，所述进口集箱和所述出口集箱设置在炉体外部。

6.根据权利要求1所述的氨氧化炉，其特征在于，所述炉头（1）与所述上部壳体（2）之间采用第一法兰连接。

7.根据权利要求6所述的氨氧化炉，其特征在于，所述第一法兰上开设有密封槽，所述密封槽内部放置有密封圈。

8.根据权利要求1所述的氨氧化炉，其特征在于，所述上部壳体（2）与所述中部壳体（3）、所述中部壳体（3）与所述下部壳体（4）之间采用第二法兰连接。

9.根据权利要求8所述的氨氧化炉，其特征在于，所述第二法兰之间焊接有唇垫片。

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