[實用新型]雙加壓法450噸/日硝酸生產用高效氨氧化爐－廢熱鍋爐

無效

• 申請號: 01259578.0
• 申請日: 2001-08-28
• 公開（公告）號: CN2503057Y
• 公開（公告）日: 2002-07-31
• 發明（設計）人: 趙世平;梁建強;趙天鐸;于清秀
• 申請（專利權）人: 化學工業第二設計院
• 主分類號: C01B21/38
• 分類號: C01B21/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于硝酸生產用工業裝置，具體涉及雙加壓法450噸/日硝酸生產用一種高效氨氧化爐-廢熱鍋爐。

我國80年代從法國引進的450噸/日氨氧化爐-廢熱鍋爐是國際上較為先進的。這種高效氨氧化爐-廢熱鍋爐主要包括有氣體分布器4、觸媒筐5和旋轉燒嘴3構成的氧化爐及由蒸汽過熱器7、水蒸發器13和金屬箱10構成的廢熱鍋爐兩部分。上述氨氧化爐存在如下問題：

1)支撐鉑網結構處不合理造成此處漏氨，影響氨的轉化率。

2)觸媒筐結構設計不合理造成高溫時變形大，影響鉑網的使用壽命。

3)蒸發段和過熱段由于高溫引起的熱膨脹使得觸媒筐變形大，影響鉑網的使用壽命。

4)鉑網的支撐用Inconel網，此結構影響鉑網的支撐。

5)水蒸發器傳熱面與金屬箱之間的短路空間填充不完全，且施工難度大，質量難保證，降低傳熱效率。

6)點火器存在不能確保一次點火成功。

本實用新型的目的是克服上述缺陷提供一種節能效果好，使用壽命長的氨氧化爐-廢熱鍋爐。

本實用新型是對現有氨氧化爐-廢熱鍋爐的改進，在水蒸發器傳熱面與金屬箱之間填充金屬類物體，填充方便，能完全防止工藝氣體的短路，提高傳熱效率。觸媒筐采用特殊結構，提高觸媒筐的剛度及柔性，減少觸媒筐的變形，同時通過控制蒸發段和過熱段的熱膨脹，減少對觸媒筐作用，提高鉑網的使用壽命。

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：1)支撐鉑網結構處采用填充填充物的辦法，防止氨的泄露，提高氨的轉化率。2)觸媒筐結構采用特殊結構，提高觸媒筐的剛度，提高了鉑網的使用壽命。3)蒸發段和過熱段由于高溫熱膨脹使得觸媒筐被頂變形，本設計采用控制兩段的熱膨脹可解決此問題，提高鉑網的使用壽命。4)改進鉑網的支撐取消Inconel支撐網，用回收網和特殊材料制支撐網可改進對鉑網的支撐，提高鉑網的壽命。5)水蒸發器傳熱面與金屬箱之間填充金屬類物體，施工較為容易，提高傳熱效率。6)點火容易，操作安全。

本實用新型的實施例將通過以下附圖1詳細說明。

附圖1所示為根據本實用新型提出的氨氧化爐-廢熱鍋爐結構示意圖。

圖1中1是旋轉燒嘴的氫氣入口，2是空氣和氨氣的混合氣入口，3是旋轉燒嘴，4是分布器，5是觸媒筐，6填充物，7是蒸汽過熱器，8是水冷壁管，9是金屬填充物，10是金屬箱，11是水入口，12是氧化氮氣體出口，13是水蒸發器，14是觸媒筐特殊結構，15是點火器，16是視鏡

如圖1所示，這種氨氧化爐-廢熱鍋爐的上半部分主要由分布器4、觸媒筐5及旋轉燒嘴3構成的氧化爐，下半部分主要由蒸汽過熱器7、水蒸發器13及金屬箱10構成的廢熱鍋爐，上下兩部分的爐體外殼用法蘭連接。氫氣入口1用于輸入氫氣，氫氣經可旋轉燒嘴3的垂直臂進入布滿小孔的水平臂后得以均布分布。氫氣用于加熱鉑網觸媒和使鉑網還原。空氣與氨的混合氣體由混合氣入口2進入爐體，爐體內布置有三層篩板組成的分布器4，混合氣在通過分布器后便會均勻地分布與觸媒筐5內，在鉑網的催化作用下，氨與空氣反應生成氮氧化物。上述反應為放熱反應，溫度高達890℃。氨氧化爐上半部分的爐殼上裝有點火器，點火器15的上方設置一個折流罩，用于反射點火氫氣，可使點火的成功率提高，。視鏡16的玻璃內外表面貼有一層高溫云母片，使視鏡不宜破裂，即使破裂也不會造成氣體外瀉。觸媒筐14采用特殊結構，提高觸媒筐的剛度和柔度，防止因觸媒筐的變形而影響鉑網的使用壽命。在鉑網的支撐處填充填充物，防止氨的泄露而影響氨的氧化率。氨氧化爐的下半部分為廢熱鍋爐，主要功能是將廢熱回收，產生4.4Mpa的蒸汽。盤管結構采用12頭并聯四頭為一層的蛇管結構蒸汽過熱器7與水蒸發器13、金屬箱10及水入口11、過熱蒸汽出口、氧化氮出口12為廢熱鍋爐的基本結構。爐體的內表面設置有水冷壁管8，通入水可降低外殼的溫度，代替隔熱層，效果良好。蒸汽過熱器7放在水蒸發器13的盤管上，其上部放置觸媒筐5。水蒸發器13放置在外殼下封頭并與之點焊。該水蒸發器的四周有金屬箱10，兩者之間的不規則縫隙即短路空間用金屬物來填充，這樣可降低出口氧化氮氣溫度達110℃左右。金屬箱10為弓型，置于水蒸發器周圍起導流防短路作用。水入口11將水輸入水蒸發器，使之變成水汽混合物，經去氣包分離后，將分離出的飽和蒸汽導入過熱器7，吸收熱量形成過熱蒸汽再由過熱蒸汽出口排出。

本實用新型雙加壓法450噸/日氨氧化爐-廢熱鍋爐的制造可沿用已有的氨氧化爐-廢熱鍋爐制造方法。下半部分廢熱鍋爐中的蒸汽過熱器7，水蒸發器13和金屬箱10可預先在爐外點焊固定，形成一個整體的內件，然后一次裝入爐內。這樣做的優點是施工容易，焊接質量高，2是檢修容易。該爐的生產工藝同已有技術相同，經多處改進后，更實用且壽命更長，是現代雙壓法450噸/日硝酸生產裝置的關鍵設備。