一種副產高壓蒸汽的組合式氯化氫合成爐的製作方法
2023-05-21 11:46:51 1
專利名稱：一種副產高壓蒸汽的組合式氯化氫合成爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種合成爐，特別涉及一種副產高壓蒸汽的組合式氯化氫合成爐。
背景技術：
氯化氫合成爐用於將氯氣、氫氣燃燒製得氯化氫氣體。氯氣與氫氣燃燒時釋放出 大量反應熱，其火焰中心區溫度達到2500°C以上，生成的氯化氫氣體溫度在2000°C以上， 即每合成1千克氣態氯化氫約放出605Kcal熱量，這些熱量利用起來相當可觀。
目前市場上有兩類氯化氫合成爐，第一類是廣泛採用的全石墨制合成爐，其由石 墨內筒體及鋼製外壁構成，反應時在反應筒體與外壁夾層之間通冷卻水進行餘熱的吸收利 用。由於受到石墨筒體的耐壓強度，筒體與各管道、部件的連接強度限制，產出的是低壓蒸 汽，熱能利用率低，需要建立單獨的用戶蒸汽網絡，有很大的局限性。另一類為鋼製內筒體， 其解決了耐壓問題，副產出的蒸汽壓力較高，但由於內筒體為鋼製，使用條件苛刻、操作困 難，易腐蝕，且產出的氯化氫氣體中鐵離子含量高，市場競爭力較低。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種能夠副產高壓蒸汽的組合式氯化氫合成爐。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案為一種副產高壓蒸汽的組合式氯化氫 合成爐，包括合成爐及其頂部的冷卻器；其創新點在於所述合成爐分為上、中、下三段，三 者均由石墨筒體及套在筒體外的鋼製殼體構成，所述上中下三段鋼製殼體通過法蘭連接， 其內部石墨筒體連接導通；所述合成爐下段的石墨筒體底部裝有梅花孔式燈頭，一側設有 點火口 ，其鋼製殼體通過管道與上段鋼製殼體連通形成一個冷卻水循環通道；所述合成爐 中段的鋼製殼體上設有單獨的冷卻水循環通道，且該冷卻水循環通道的末端連接有閃蒸 罐。 進一步的，所述合成爐中段石墨筒體上部設有數塊石墨換熱塊，所述石墨換熱塊 的垂直流道與石墨筒體導通，其水平流道與外部的鋼製殼體導通。 進一步的，所述合成爐中段石墨筒體為高強度細顆粒石墨製得，其強度為 80-100Mpa，密度為1. 83 X 103_1. 93 X 103kg/m3。 進一步的，所述合成爐中段鋼製殼體為耐高壓殼體，其耐壓強度大於80Mpa。
本發明的優點在於合成爐的中段為高溫段，其採用耐高壓石墨筒體、鋼製外殼以 及單獨的冷卻水循環通道，且其外殼與兩端外殼隔離，中段石墨筒體不與各種管道或部件 連接，解決了整個中段的耐壓問題，使得從中段流出的熱水通過閃蒸罐後產出高壓蒸汽，供 用戶直接使用或併入其它蒸汽網絡，無需建立獨立的蒸汽網絡。 在中段石墨筒體內增加換熱石墨塊，增大了換熱接觸面積，提高了熱容利用率，也 進一步提高了中段石墨筒體的耐壓強度。
附圖為本發明的副產高壓蒸汽的組合式氯化氫合成爐的結構示意圖。
具體實施例方式
如附圖所示，本發明涉及一種能夠副產高壓蒸汽的組合式氯化氫合成爐，其包括 合成氯化氫氣體的合成爐以及其上部冷卻高溫氯化氫氣體的冷卻器4。 上述合成爐分為上段1、中段2及下段3三段，三者均由石墨筒體a及套在筒體外 的鋼製殼體b構成。所述上中下三段的內部石墨筒體la、2a、3a之間採用以石墨為填料的 酚醛膠合劑粘結導通，形成一個製備氯化氫氣體的內腔；外部鋼製殼體lb、2b、3b之間通過 法蘭14、15連接，三者與石墨筒體la、2a、3a形成三個互不導通的夾層。
在合成爐下段3的底端設有燈頭座5，燈頭座5上裝有伸入石墨筒體內的梅花孔式 燈頭6，一側設有點火口 7。合成時，石墨筒體a內的氯氣與氫氣通過點火口 7點燃進行燃 燒，發生化學反應合成氯化氫氣體，同時放出大量的熱。 合成爐下段3的鋼製殼體3b通過一管道8與上段1的鋼製殼體lb導通，並在鋼 制殼體3b上開有進水口 9，鋼製殼體lb上開有出水口 10，這樣，從進水口 9進入下段3夾 層中的冷卻水吸收石墨筒體a內的反應生成的熱量，並從出水口 IO流出，構成一個冷卻水 循環通道。 合成爐中段2的石墨筒體2a為為高強度細顆粒石墨製得，其強度為80-100Mpa， 密度為1. 83X 103-1. 93X 103kg/m3。其外部鋼製殼體2b為按壓力容器標準製作的耐高壓殼 體，其耐壓強度大於80Mpa。所述合成爐的中段2設有單獨的冷卻水循環通道該耐高壓殼 體底部開有進水口 ll，頂部設有出水口 12，軟水從進水口 ll進入後從出水口 12流出。由 於中段2採用耐高壓石墨筒體2a、鋼製外殼2b以及單獨的冷卻水循環通道，且其外壁與兩 端外壁隔離，中段石墨筒體2a不與各種管道或部件連接，因此石墨筒體2a與鋼製外殼2b 形成的冷卻水夾層的耐壓強度很好，且中段2為整個合成爐反應的高溫段，使得中段2的冷 卻軟水溫度達到180-20(TC，壓力在1. 2MPa以上，其通入出水口 12末端的閃蒸罐後即可得 到高壓蒸汽，直接接入蒸汽網絡併網使用，無需建立獨立的低壓蒸汽網絡。
在合成爐中段2的石墨筒體2a上部連接有數塊換熱石墨塊13，其垂直流道與石墨 筒體2a導通，水平流道與外部的鋼製殼體2b導通。換熱石墨塊13位於整個合成爐的高溫 段，大大增加了換熱接觸面積，提高了熱容利用率，在換熱石墨塊13的支撐下，也進一步提 高了中段石墨筒體2a的耐壓強度。
權利要求
一種副產高壓蒸汽的組合式氯化氫合成爐，包括合成爐及其頂部的冷卻器；其特徵在於所述合成爐分為上、中、下三段，三者均由石墨筒體及套在筒體外的鋼製殼體構成，所述上中下三段鋼製殼體通過法蘭連接，其內部石墨筒體連接導通；所述合成爐下段的石墨筒體底部裝有梅花孔式燈頭，一側設有點火口，其鋼製殼體通過管道與上段鋼製殼體連通形成一個冷卻水循環通道；所述合成爐中段的鋼製殼體上設有單獨的冷卻水循環通道，且該冷卻水循環通道的末端連接有閃蒸罐。
2. 根據權利要求1所述的副產高壓蒸汽的組合式氯化氫合成爐，其特徵在於所述合 成爐中段石墨筒體上部設有數塊石墨換熱塊，所述石墨換熱塊的垂直流道與石墨筒體導 通，其水平流道與外部的鋼製殼體導通。
3. 根據權利要求1所述的副產高壓蒸汽的組合式氯化氫合成爐，其特徵在於 所述合成爐中段石墨筒體為高強度細顆粒石墨製得，其強度為80-100Mpa，密度為 1. 83X 103-1. 93X 103kg/m3。
4. 根據權利要求1所述的副產高壓蒸汽的組合式氯化氫合成爐，其特徵在於所述合 成爐中段鋼製殼體為耐高壓殼體，其耐壓強度大於80Mpa。
全文摘要
本發明涉及一種副產高壓蒸汽的組合式氯化氫合成爐，包括合成爐及其頂部的冷卻器，該合成爐由上、中、下三段石墨筒體及套在筒體外的鋼製殼體構成，下段的鋼製殼體通過管道與上段鋼製殼體連通形成一個冷卻水循環通道，中段的鋼製殼體上設有單獨的冷卻水循環通道。合成爐的中段為高溫段，其採用耐高壓石墨筒體、鋼製外殼以及單獨的冷卻水循環通道，且其外殼與兩端外殼隔離，中段石墨筒體不與各種管道或部件連接，解決了整個中段的耐壓問題，使得從中段流出的熱水通過閃蒸罐後產出高壓蒸汽，供用戶直接使用或併入其它蒸汽網絡，無需建立獨立的蒸汽網絡。
文檔編號C01B7/01GK101698468SQ20091021088
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月12日 優先權日2009年11月12日
發明者夏斌, 孫建軍, 張進堯, 王俊飛 申請人:南通星球石墨設備有限公司