雙加壓法硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐的製作方法

2023-12-03 01:20:51

雙加壓法硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐的製作方法
【專利摘要】一種雙加壓法硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐它包括上半部分氧化爐和下半部分廢熱鍋爐兩部分，所述氧化爐包括上部殼體(18)，氫氣入口(1)，混合氣入口(2)、分布器(3)、觸媒筐(5)5及旋轉燒嘴(4)，所述廢熱鍋爐包括下部殼體(19)、蒸汽過熱器(6)、水蒸發器(16)、水冷壁管(7)及金屬箱(8)，上部殼體(18)和下部殼體(19)用法蘭連接。本實用新型具有安全，節能效果好，使用壽命長的優點。
【專利說明】雙加壓法硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於一種雙加壓法硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐。

【背景技術】
[0002]氨氧化爐-廢熱鍋爐主要包括有氣體分布器、觸媒筐和旋轉燒嘴4構成的氧化爐及由蒸汽過熱器、水蒸發器和金屬箱構成的廢熱鍋爐兩部分。上述氨氧化爐存在如下問題:
[0003]I)氧化爐上部入口氣體分布不均勻，造成鉬金網反應不均勻，引起氨反應不完全，給後續設備造成安全隱患，同時降低鉬金網的使用壽命，鉬耗增高。
[0004]2)由於觸媒筐結構設計的不合理造成漏氨，使後續設備銨鹽含量增加，帶來嚴重安全隱患。
[0005]3)金屬箱長期在高溫下使用，易變形，造成熱氣體(氧化氮氣體)短路，影響熱回收。一方面使得副產蒸汽減少，能耗增加；另一方面造成熱氣體(殼側工藝氣)出口溫度增力口，給後續設備造成安全隱患。
[0006]4)過熱器盤管與聯箱連接，盤管內蒸汽分布不合理，造成過熱器盤管部分過燒，管材許用應力降低，嚴重時會導致盤管爆裂，後果十分嚴重。


【發明內容】

[0007]本實用新型的目的是克服上述缺陷，提供一種安全，節能效果好，使用壽命長的雙加壓法硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐。
[0008]為了實現上述發明目的，本實用新型是這樣實現的，它包括上半部分氧化爐和下半部分廢熱鍋爐兩部分，其特徵在於所述氧化爐包括上部殼體，氫氣入口，混合氣入口、分布器、觸媒筐及旋轉燒嘴，上部殼體頂端有混合氣入口，上部殼體上中部有分布器，上部殼體底部有觸媒筐，觸媒筐與上部殼體的連接採用U型焊接，觸媒筐內有鉬金網，在觸媒筐與分布器之間有旋轉燒嘴，由垂直管在上部殼體的垂直中心線有能旋轉的垂直管，垂直管的上部與電機連接，垂直管的頂端是氫氣入口，垂直管底端與旋轉燒嘴連接，並相通；所述廢熱鍋爐包括下部殼體、蒸汽過熱器、水蒸發器、水冷壁管及金屬箱，下部殼體內壁設置有水冷壁管，下部殼體頂端有蒸汽過熱器，蒸汽過熱器下面安裝有水蒸發器，水蒸發器的兩側分別連接蒸發器聯箱，一側蒸發器聯箱連接蒸發器水入口，另一側蒸發器聯箱連接蒸發器水出口，水蒸發器的另兩側安裝有過熱器聯箱，過熱器聯箱上部與蒸汽過熱器通過縮頸管相連，一側過熱器聯箱下部與過熱器聯箱出口相連，另一側熱器聯箱下部與過熱器聯箱入口相連，在水蒸發器和下部殼體之間均勻分布有4個金屬箱,4個金屬箱用金屬箱空氣入口分管相通，金屬箱空氣入口分管連接金屬箱空氣入口總管，下部殼體底端有氧化氮氣體出口，上部殼體和下部殼體用法蘭連接。
[0009]如上所述的分布器是上中下三層分布板，上中下三層分布板依次從小到大，上中下三層分布板上小孔直徑為14mm到16mm。小孔的開孔率為45-55%。
[0010]如上所述的旋轉燒嘴是布滿小孔的水平管。
[0011]開車時氫氣入口用於開車時輸入氫氣，氫氣經可旋轉燒嘴的垂直管進入布滿小孔的水平管後得以均布分布。燃燒的氫氣用於加熱鉬金網觸媒和使鉬金網還原。空氣和氨的混合氣體由混合氣入口進入爐體，爐體內布置有三層孔板組成的分布器，在鉬金網的催化作用下，氨與空氣反應生成氮氧化物。氮氧化物均勻地通過U型焊接結構觸媒筐，穿過蒸汽過熱器和水蒸發器，最後從氧化氮氣體出口流出。上述反應為放熱反應，溫度高達860°c。U型焊接結構觸媒筐與上部殼體的連接採用U型焊接連接結構，保證觸媒筐高溫下不漏氨，同時該結構提高觸媒筐高溫下的柔度，保證觸媒框高溫下自由膨脹，提高觸媒框的使用壽命。下半部分為廢熱鍋爐主要功能是將廢熱回收，過熱器產生4.4Mpa的過熱蒸汽，蒸汽過熱器與過熱器聯箱聯箱之間增加一縮頸管，目的是調節，蒸汽過熱器內氣體流速，使蒸汽過熱器溫度保證在正常操作溫度區間，不會過燒。下部殼體內壁設置有水冷壁管，通入水可降低下部殼體的溫度，對殼體起保護作用，效果良好。金屬箱設置在水蒸發器和下部殼體之間的位置，可防止工藝氣體的短路，同時金屬箱內設置金屬箱空氣入口分管，可以起到降低金屬箱的溫度，防止金屬箱過熱變形引起的工藝氣短路，同時通入的空氣還可以提高NO的氧化度。通入的空氣不必排出。
[0012]本實用新型是對現有氨氧化爐-廢熱鍋爐作了多處修改，與已有技術相比具有如下優點:
[0013]I)入口氣體分布器採用3層孔板布置，保證氣體均勻分布，提高氨氧化率，提高鉬網使用壽命，提高後續設備的安全性。
[0014]2)觸媒筐連接採用U型焊接結構，既解決觸媒框處的漏氨，又解決高溫熱膨脹
[0015]3)既可防止金屬箱在高溫下的變形引起熱氣體的短路，影響熱回收，通入的空氣又可提高NO的氧化度。
[0016]4)改進過熱器盤管氣體分布。根據每根盤管的阻力，對過熱器盤管與聯箱之間增加一縮頸管，對蒸汽進行重新分布，調節流速，避免過熱器盤管的過燒。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0018]圖2為本實用新型的A-A剖視圖。
[0019]圖3為節點II示意圖。
[0020]圖4為節點I示意圖。
[0021]如圖所不，I是開車時氫氣入口，2是空氣和氨氣的混合氣入口，3是氣體分布器,4是旋轉燒嘴，5是U型焊接結構觸媒筐，6是蒸汽過熱器，7是水冷壁管，8是金屬箱，9是蒸發器聯箱，10是金屬箱空氣入口總管，11是蒸發器水入口，12是氧化氮氣體出口，13是過熱器聯箱，14是蒸發器水出口，15是金屬箱空氣入口分管，16是水蒸發器，17是鉬網，18是上部殼體，19是下部殼體，20是縮頸管，21是過熱器聯箱出口，22是過熱器聯箱入口。

【具體實施方式】
[0022]本實用新型的實施例將通過以下附圖詳細說明。
[0023]實施例1
[0024]本實用新型它包括上半部分氧化爐和下半部分廢熱鍋爐兩部分，所述氧化爐包括上部殼體18,氫氣入口 I,混合氣入口 2、分布器3、觸媒筐5及旋轉燒嘴4,上部殼體18頂端有混合氣入口 2，上部殼體18上中部有分布器3，上部殼體18底部有觸媒筐5，觸媒筐5與上部殼體18的連接採用U型焊接，觸媒筐5內有鉬金網17，在觸媒筐5與分布器3之間有旋轉燒嘴4，旋轉燒嘴4是布滿小孔的水平管，由垂直管在上部殼體18的垂直中心線有能旋轉的垂直管，垂直管的上部與電機連接，垂直管的頂端是氫氣入口 1，垂直管底端與旋轉燒嘴4連接，並相通；所述廢熱鍋爐包括下部殼體19、蒸汽過熱器6、水蒸發器16、水冷壁管7及金屬箱8，下部殼體19內壁設置有水冷壁管7，下部殼體19頂端有蒸汽過熱器6，蒸汽過熱器6下面安裝有水蒸發器16，水蒸發器16的兩側分別連接蒸發器聯箱9，一側蒸發器聯箱9連接蒸發器水入口 11，另一側蒸發器聯箱9連接蒸發器水出口 14，水蒸發器16的另兩側安裝有過熱器聯箱13，過熱器聯箱13上部與蒸汽過熱器6通過縮頸管20相連，一側過熱器聯箱13下部與過熱器聯箱出口 21相連，另一側和熱器聯箱13下部與過熱器聯箱入口 22相連，在水蒸發器6和下部殼體19之間均勻分布有4個金屬箱8,4個金屬箱8用金屬箱空氣入口分管15相通，金屬箱空氣入口分管15連接金屬箱空氣入口總管10，下部殼體19底端有氧化氮氣體出口 12，上部殼體18和下部殼體19用法蘭連接。
[0025]分布器3是上中下三層分布板，上中下三層分布板依次從小到大。上中下三層分布板上小孔直徑為14mm。小孔的開孔率為55%。
[0026]實施例2
[0027]上中下三層分布板上小孔直徑為15mm。小孔的開孔率為50%。其餘同實施例1。
[0028]實施例3
[0029]上中下三層分布板上小孔直徑為16mm。小孔的開孔率為45%。其餘同實施例1。
【權利要求】
1.一種雙加壓法硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，它包括上半部分氧化爐和下半部分廢熱鍋爐兩部分，其特徵在於所述氧化爐包括上部殼體(18)，氫氣入口(I)，混合氣入口(2)、分布器(3)、觸媒筐(5) 5及旋轉燒嘴(4)，上部殼體(18)頂端有混合氣入口(2)，上部殼體(18)上中部有分布器(3)，上部殼體(18)底部有觸媒筐(5)，觸媒筐(5)與上部殼體(18)的連接採用U型焊接，觸媒筐(5)內有鉬金網(17)，在觸媒筐(5)與分布器(3)之間有旋轉燒嘴(4)，在上部殼體(18)的垂直中心線有能旋轉的垂直管，垂直管的上部與電機連接，垂直管的頂端是氫氣入口(I)，垂直管底端與旋轉燒嘴(4)連接，並相通；所述廢熱鍋爐包括下部殼體(19)、蒸汽過熱器￠)、水蒸發器(16)、水冷壁管(7)及金屬箱(8)，下部殼體(19)內壁設置有水冷壁管(7)，下部殼體(19)頂端有蒸汽過熱器￠)，蒸汽過熱器(6)下面安裝有水蒸發器(16)，水蒸發器(16)的兩側分別連接蒸發器聯箱(9)，一側蒸發器聯箱(9)連接蒸發器水入口(11)，另一側蒸發器聯箱(9)連接蒸發器水出口(14)，水蒸發器(16)的另兩側安裝有過熱器聯箱(13)，過熱器聯箱(13)上部與蒸汽過熱器(6)通過縮頸管(20)相連，一側過熱器聯箱(13)下部與過熱器聯箱出口(21)相連，另一側和熱器聯箱(13)下部與過熱器聯箱入口(22)相連，在水蒸發器(6)和下部殼體(19)之間均勻分布有4個金屬箱(8)，4個金屬箱(8)用金屬箱空氣入口分管(15)相通，金屬箱空氣入口分管(15)連接金屬箱空氣入口總管(10)，下部殼體(19)底端有氧化氮氣體出口(12)，上部殼體(18)和下部殼體(19)用法蘭連接。
2.如權利要求1所述的一種雙加壓法硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特徵在於所述的分布器(3)是上中下三層分布板。
3.如權利要求2所述的一種雙加壓法硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特徵在於所述的上中下三層分布板依次從小到大。
4.如權利要求2所述的一種雙加壓法硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特徵在於所述的上中下三層分布板上小孔直徑為14mm到16mm。小孔的開孔率為45-55%。
5.如權利要求2所述的一種雙加壓法硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特徵在於所述的旋轉燒嘴(4)是布滿小孔的水平管。
【文檔編號】C01B21/38GK204198424SQ201420652397
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月4日 優先權日:2014年11月4日
【發明者】趙世平, 於清秀, 王冀寧 申請人:賽鼎工程有限公司