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