[實用新型]全回收熱能型氯化氫合成裝置

有效

• 申請號: 200920233573.3
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN201495094U
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 季新忠;夏漢林;張志軍;仇建國
• 申請（專利權）人: 南通華耐特石墨設備有限公司
• 主分類號: C01B7/01
• 分類號: C01B7/01;B01J12/00;F24H1/00
• 代理公司: 南通市永通專利事務所 32100
• 代理人: 葛雷

技術領域：

本實用新型涉及一種氯化氫合成裝置。

背景技術：

在以氯氣氫氣為原料合成氯化氫的過程中放出大量的熱，這部分熱量的回收利用對于節能減排提高經濟效益具有非常重要的意義。中國專利ZL98238867.5給出了一種回收氯化氫反應熱量副產蒸汽的氯化氫合成裝置，但由于其爐體全部采用鋼材制作，運行中爐體下部和上部溫度低容易因產生冷凝酸腐蝕而損壞，實用性受到限制。中國專利ZL200320120266.7給出了另一種回收氯化氫反應熱量副產蒸汽的氯化氫合成裝置，能副產0.2～0.3Mpa的低壓蒸汽；其爐體采用不透性石墨材料制造，石墨爐筒在需要完成傳熱的同時還要承受蒸汽的壓力，由于石墨是非均質脆性材料，這種形式的合成爐在實用中安全性上有一定的隱患；文獻《氯堿工業》Vol.45，No.1?Jan.2009P37指出了其在實用中的一些安全問題。

發明內容：

本實用新型的目的在于提供一種結構合理，以氯氣氫氣合成生產氯化氫，同時副產中壓蒸汽和熱水的全回收熱能型氯化氫合成裝置。

本實用新型的技術解決方案是：

一種全回收熱能型氯化氫合成裝置，其特征是：包括合成爐，合成爐自下而上依次包括石墨制的合成燃燒段、鋼制的水冷壁蒸汽發生段、石墨制的氯化氫氣冷卻段；水冷壁蒸汽發生段與汽包通過管道連接組成蒸汽發生系統，氯化氫氣冷卻段與熱水槽、熱水泵連接組成熱水發生系統。

合成燃燒段有石墨爐底，石墨爐底上裝石墨爐筒，石墨爐底上裝與燈頭座連接的石英燈頭，石墨爐底外裝鋼底座，石墨爐筒外周裝鋼外殼，鋼外殼與爐底之間為冷卻水道。

水冷壁蒸汽發生段包括水冷壁爐筒，水冷壁爐筒的上、下端部分別設置上、下集水箱，汽包通過管道與水冷壁蒸汽發生段連接組成蒸汽發生系統。

氯化氫冷卻段包括過渡段，過渡段上方設置具有中間流道的塊孔式石墨換熱塊，石墨換熱塊上方設置上封頭，整個氯化氫冷卻段外設置形成冷卻水通道的鋼外殼，過渡段上設置氯化氫氣體出口。

汽包通過上升管和下降管與水冷壁蒸汽發生段連接，汽包上設有蒸汽出口和補充軟水進口。

熱水發生系統的熱水出水管與合成燃燒段冷卻水道相通，合成燃燒段冷卻水道出水口通過管道與氯化氫氣冷卻段進水口相通。

本實用新型結構合理，蒸汽發生系統為鋼制設備，設計使用壓力較高，可以副產1.6MPa的蒸汽。在本實用新型裝置中每生產一噸氯化氫可副產0.7噸中壓蒸汽，同時副產熱水。本實用新型的熱能利用率高，可以回收90％以上氯化氫合成反應熱，副產蒸汽品位高，安全性能好。

附圖說明：

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型一個實施例的結構示圖。

具體實施方式：

一種全回收熱能型氯化氫合成裝置，包括合成爐1，合成爐自下而上依次包括石墨制的合成燃燒段2、鋼制的水冷壁蒸汽發生段3、石墨制的氯化氫氣冷卻段4；水冷壁蒸汽發生段與汽包16通過管道連接組成蒸汽發生系統，氯化氫氣冷卻段與熱水槽25、熱水泵26連接組成熱水發生系統。

合成燃燒段1有石墨爐底6，石墨爐底上裝石墨爐筒8，石墨爐底上裝與燈頭座4連接的石英燈頭9，石墨爐底外裝鋼底座5，石墨爐筒外周裝鋼外殼7，鋼外殼與爐底之間為冷卻水道。

水冷壁蒸汽發生段2包括水冷壁爐筒11，水冷壁爐筒的上、下端部分別設置上、下集水箱13、10，汽包通過管道上升管15和下降管14與水冷壁蒸汽發生段連接組成蒸汽發生系統，汽包上設有蒸汽出口18和補充軟水進口17。

氯化氫冷卻段3包括過渡段19，過渡段上方設置具有中間流道23的塊孔式石墨換熱塊20，石墨換熱塊上方設置上封頭22，整個氯化氫冷卻段外設置形成冷卻水通道的鋼外殼21，過渡段上設置氯化氫氣體出口24。

熱水發生系統的熱水出水管與合成燃燒段冷卻水道相通，合成燃燒段冷卻水道出水口通過管道與氯化氫氣冷卻段進水口相通，組成整個水循環系統。

本實用新型的工作過程是：由緩沖罐來的氯氣氫氣經燈頭座4進入爐內，在石英燈頭9上燃燒合成氯化氫，氯化氫氣體向上進入蒸汽發生段2的爐腔12內；氯化氫氣的熱量傳遞給水冷壁爐筒11內軟水，軟水吸收氯化氫氣體的反應熱后上升，經上端環形集水箱13會集通過上升管15進入汽包16，部分水汽化成蒸汽經副產蒸汽輸出管18產出，其它軟水通過下降管14進入水冷壁爐筒下端環形集水箱10，再次進入水冷壁爐筒鋼管內，軟水在汽包與蒸汽發生段之間依靠密度差不斷完成自循環；循環軟水在吸收熱量產生蒸汽的同時，也將高溫氯化氫氣體冷卻下來。經初步冷卻的氯化氫氣體，溫度約為300～600℃，進一步向上通過中間流道23進入氯化氫氣冷卻段3，上升到頂部上封頭22后再折返向下，通過石墨換熱塊20縱向孔與換熱塊橫向孔內水換熱冷卻，到達過渡段19后側向經氯化氫氣體出口24輸出，冷卻后的氯化氫氣體溫度可以達到120℃以下，可以供后續使用；熱水槽25中的水經熱水循環泵26加壓后進入氯化氫氣冷卻段殼程，通過石墨換熱塊與氯化氫氣換熱，吸收了氯化氫氣熱量后溫度可以升高到70～100℃，以副產熱水的形式輸出。