一種四合一石墨鹽酸合成爐的製作方法

2023-07-24 01:09:46

一種四合一石墨鹽酸合成爐的製作方法
【專利摘要】本發明提供了四合一石墨鹽酸合成爐，由合成吸收處理部及包覆於合成吸收處理部外的鋼製外爐筒組成，合成吸收處理部及鋼製外爐筒之間為冷卻換熱液體夾層；合成吸收處理部自下至上依次包括相互連通的：合成段、冷卻段、冷卻吸收段、尾氣處理段及上封頭；合成段設有燃燒部，上封頭設有頂部設有石墨爆破盤。本發明的四合一石墨鹽酸合成爐於爐頂加入了尾氣處理段，對一次吸收後的合成氣體進行二次吸收，提高了濃鹽酸轉化率。
【專利說明】一種四合一石墨鹽酸合成爐
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鹽酸合成爐，尤其涉及一種提高鹽酸生成率的四合一石墨鹽酸合成爐。
【背景技術】
[0002]工業鹽酸的生產主要採用氯氣與氫氣在合成爐內燃燒合成氯化氫氣體，合成溫度
>1500°C，因此需要進行降溫，降溫後的氯化氫氣體再用稀鹽酸或水吸收生成合成鹽酸，即包括三道工序:合成一冷卻一吸收。
[0003]常規的生產採用三臺設備分別完成上述三道工序，其生產成本較高，生產效率低，原料浪費較嚴重。
[0004]較為先進的流程為:將上述合成——冷卻——吸收三道工序合成到一臺設備內完成，即採用三合一鹽酸合成爐。
[0005]三合一鹽酸合成爐僅僅對合成氣體進行一次吸收，其鹽酸生成率較低，造成能源浪費。
【發明內容】

[0006]本發明的目的在於提供一種結構合理，提高鹽酸生成率的四合一石墨鹽酸合成爐。
[0007]為了實現上述目的，本發明提供的四合一石墨鹽酸合成爐，由合成吸收處理部及包覆於合成吸收處理部外的鋼製外爐筒組成，合成吸收處理部及鋼製外爐筒之間為冷卻換熱液體夾層；
其特徵在於，合成吸收處理部自下至上依次包括相互連通的:合成段、冷卻段、冷卻吸收段、尾氣處理段及上封頭；
合成段設有燃燒部，上封頭設有頂部設有石墨爆破盤。
[0008]在一些實施方式中，合成段為石墨爐筒。
[0009]在一些實施方式中，冷卻段為蜂窩狀石墨塊，其設有豎直通孔及水平通孔，豎直通孔與水平通孔不相通，豎直通孔與合成段的內爐筒相通，水平通孔與冷卻換熱液體夾層相通。
[0010]在一些實施方式中，冷卻吸收段中部設有吸收段氣體通道，吸收段氣體通道與冷卻段豎直通道相通；吸收段氣體通道外周設有若干豎直吸收液通道；於冷卻吸收段頂端，吸收段氣體通道與吸收液通道相通，部分氣體進入吸收液通道被吸收液吸收。
[0011]在一些實施方式中，吸收液通道頂端為第一吸收液進口，吸收液通道底端為濃鹽酸出口。
[0012]在一些實施方式中，尾氣處理段中部設有尾氣段氣體通道；尾氣段氣體通道的頂端連接一尾氣出口 ；尾氣段氣體通道外周為尾氣吸收腔；尾氣吸收腔被泡罩塔板分成上下多層，每層尾氣吸收腔的泡罩塔板均設有向上通氣體的泡罩及向下通液體的降液管；尾氣段氣體通道側壁於每層尾氣吸收腔均設有氣體通孔，每層尾氣吸收腔的氣體通孔均設於每層尾氣吸收腔的上部，位於尾氣吸收腔液位以上。
[0013]在一些實施方式中，最上層的尾氣吸收腔設有上吸收液入口 ；最底層尾氣吸收腔的與冷卻吸收段的吸收液通道連通。
[0014]本發明的四合一石墨鹽酸合成爐於爐頂加入了尾氣處理段，對一次吸收後的合成氣體進行二次吸收，提高了濃鹽酸轉化率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發明第一種實施方式的四合一石墨鹽酸合成爐的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖及具體實施例來對本發明作進一步的詳細描述說明。
[0017]圖1示意性地顯示了根據本發明兩種實施方式的四合一石墨鹽酸合成爐。
[0018]如圖1所示，本發明的四合一石墨鹽酸合成爐，由合成吸收處理部及包覆於合成吸收處理部外的鋼製外爐筒102組成，合成吸收處理部及鋼製外爐筒102之間為冷卻換熱液體夾層1102。合成吸收處理部自下至上依次包括相互連通的:合成段10、冷卻段20、冷卻吸收段30、尾氣處理段40及上封頭50 ;合成段10設有燃燒部11，上封頭50設有頂部設有石墨爆破盤501。
[0019]合成段10為石墨爐筒。
[0020]冷卻段20為蜂窩狀石墨塊，其設有豎直通孔及水平通孔，豎直通孔與水平通孔不相通，豎直通孔與合成段10的內爐筒相通，水平通孔與冷卻換熱液體夾層1102相通。
[0021]冷卻吸收段30中部設有吸收段氣體通道301，吸收段氣體通道301與冷卻段20豎直通道相通；吸收段氣體通道301外周設有若干豎直吸收液通道302 ;於冷卻吸收段30頂端，吸收段氣體通道301與吸收液通道302相通，部分氣體進入吸收液通道302被從第一吸收液進口 t進入的吸收液吸收，吸收液通道302底端為濃鹽酸出口 P。
[0022]尾氣處理段40中部設有尾氣段氣體通道400 ;尾氣段氣體通道400的頂端連接尾氣出口 X ;尾氣段氣體通道400外周為尾氣吸收腔401，尾氣吸收腔401被泡罩塔板402分成上下多層，最上層的尾氣吸收腔401設有上吸收液入口 y，最底層尾氣吸收腔401的與冷卻吸收段30的吸收液通道302連通；每層尾氣吸收腔401的泡罩塔板402均設有向上通氣體的泡罩403及向下通液 體的降液管404 ;尾氣段氣體通道400側壁於每層尾氣吸收腔401均設有氣體通孔，每層尾氣吸收腔401的氣體通孔均設於每層尾氣吸收腔401的上部，位於尾氣吸收腔401液位以上。
[0023]工作原理:
氫氣從氫氣進入合成部，在合成段中合成氯化氫氣體；高溫氯化氫氣體上升，進入冷卻段，一部分燃燒熱在合成段及冷卻段通過內爐筒及石墨換熱塊傳遞給冷卻換熱液體夾層1102中的液體，進而將燃燒熱轉換為液體的熱焓；提高了熱液體的溫度，輸出外爐筒後可直接作熱水利用，或者成為飽和水蒸汽利用；降溫後的氯化氫氣體繼續上升，進入冷卻吸收段，在冷卻吸收段上升的同時，被自上而下流動的吸收液吸收，吸收液酸濃度被提高；被提高了濃度的吸收液向下流動，並由濃鹽酸出口輸出；另一部分氣體繼續上升，進入尾氣處理段，經過吸收液的第二次吸收，經吸收氯化氫的吸收液繼續向下流，進入冷卻吸收段，從濃鹽酸出口輸出，二次吸收後的尾氣從尾氣處理段上端的尾氣出口排除。
[0024]綜上所述，本發明的四合一石墨鹽酸合成爐於爐頂加入了尾氣處理段，對一次吸收後的合成氣體進行二次吸收，提高了濃鹽酸轉化率。
【權利要求】
1.四合一石墨鹽酸合成爐，由合成吸收處理部及包覆於所述合成吸收處理部外的鋼製外爐筒(102)組成，所述合成吸收處理部及所述鋼製外爐筒(102)之間為冷卻換熱液體夾層(1102)； 其特徵在於，所述合成吸收處理部自下至上依次包括相互連通的:合成段(10)、冷卻段(20)、冷卻吸收段(30)、尾氣處理段(40)及上封頭(50)； 所述合成段(10 )設有燃燒部(11)，所述上封頭(50 )設有頂部設有石墨爆破盤(501)。
2.根據權利要求1所述的四合一石墨鹽酸合成爐，其特徵在於，所述合成段(10)為石墨爐筒。
3.根據權利要求2所述的四合一石墨鹽酸合成爐，其特徵在於，所述冷卻段(20)為蜂窩狀石墨塊，其設有豎直通孔及水平通孔，所述豎直通孔與所述水平通孔不相通，所述豎直通孔與所述合成段(10)的內爐筒相通，所述水平通孔與所述冷卻換熱液體夾層(1102)相通。
4.根據權利要求3所述的四合一石墨鹽酸合成爐，其特徵在於，所述冷卻吸收段(30)中部設有吸收段氣體通道(301)，所述吸收段氣體通道(301)與所述冷卻段(20)豎直通道相通；所述吸收段氣體通道(301)外周設有若干豎直吸收液通道(302);於所述冷卻吸收段(30 )頂端，所述吸收段氣體通道(301)與所述吸收液通道(302 )相通，部分氣體進入所述吸收液通道(302)被吸收液吸收。
5.根據權利要求4所述的四合一石墨鹽酸合成爐，其特徵在於，所述吸收液通道(302)頂端為第一吸收液進口(t)，所述吸收液通道(302)底端為濃鹽酸出口(P)。
6.根據權利要求5所述的四合一石墨鹽酸合成爐，其特徵在於，所述尾氣處理段(40)中部設有尾氣段氣體通道(400);尾氣段氣體通道(400)的頂端連接一尾氣出口(X);尾氣段氣體通道(400)外周為尾氣吸收腔(401)，所述尾氣吸收腔(401)被泡罩塔板(402)分成上下多層，每層所述尾氣吸收腔(401)的所述泡罩塔板(402)均設有向上通氣體的泡罩(403)及向下通液體的降液管(404);所述尾氣段氣體通道(400)側壁於每層所述尾氣吸收腔(401)均設有氣體通孔，每層所述尾氣吸收腔(401)的氣體通孔均設於每層所述尾氣吸收腔(401)的上部，位於尾氣吸收腔(401)液位以上。
7.根據權利要求6所述的四合一石墨鹽酸合成爐，其特徵在於，最上層的所述尾氣吸收腔(401)設有上吸收液入口( y );最底層所述尾氣吸收腔(401)的與所述冷卻吸收段(30 )的吸收液通道(302)連通。
【文檔編號】C01B7/01GK103663374SQ201310588128
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】朱小峰, 劉仍禮, 繆世陽 申請人:南通星球石墨設備有限公司