[發明專利]四合一石墨鹽酸合成爐

有效

• 申請號: 201310587715.7
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103663370A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張進堯;朱小峰;劉仍禮;繆世陽;何飛
• 申請（專利權）人: 南通星球石墨設備有限公司
• 主分類號: C01B7/01
• 分類號: C01B7/01
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及一種鹽酸合成爐，尤其涉及一種提高鹽酸生成率的四合一石墨鹽酸合成爐。

背景技術

工業鹽酸的生產主要采用氯氣與氫氣在合成爐內燃燒合成氯化氫氣體，合成溫度＞1500℃，因此需要進行降溫，降溫后的氯化氫氣體再用稀鹽酸或水吸收生成合成鹽酸，即包括三道工序：合成——冷卻——吸收。

常規的生產采用三臺設備分別完成上述三道工序，其生產成本較高，生產效率低，原料浪費較嚴重。

較為先進的流程為：將上述合成——冷卻——吸收三道工序合成到一臺設備內完成，即采用三合一鹽酸合成爐。

三合一鹽酸合成爐僅僅對合成氣體進行一次吸收，其鹽酸生成率較低，造成能源浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構合理，提高鹽酸生成率的四合一石墨鹽酸合成爐。

為了實現上述目的，本發明提供的四合一石墨鹽酸合成爐，由石墨材料制成的合成吸收處理部及包覆于合成吸收處理部外的鋼制外爐筒組成；

合成吸收處理部自下至上依次包括相互連通的：合成段、冷卻段、冷卻吸收段及上封頭，其中，冷卻吸收段及上封頭之間還設有尾氣處理段；

合成段底部為燃燒部，燃燒部設有氯氣進口、氫氣進口及自動點火口；冷卻吸收段上端設有主吸收液入口，下端設有濃鹽酸出口；尾氣處理段上端設有上吸收液入口及尾氣出口；上封頭頂部設有石墨爆破盤；

合成吸收處理部與鋼制外爐筒間為冷卻換熱液體夾層，冷卻換熱液體夾層分為多個腔室，合成段與冷卻段外的夾層通過第一連接水管相通，為換熱腔，冷卻吸收段與尾氣處理段外的夾層通過第二連接水管相通，為冷卻腔。

由此，氫氣從氫氣進口，氯氣從氯氣進口進入燃燒部，通過自動點火口點燃，在合成段中合成氯化氫氣體；高溫氯化氫氣體上升，進入冷卻段，一部分燃燒熱在合成段及冷卻段通過內爐筒及石墨換熱塊傳遞給換熱腔中的液體，進而將燃燒熱轉換為液體的熱焓；提高了熱液體的溫度，輸出外爐筒后可直接作熱水利用，或者成為飽和水蒸汽利用；降溫后的氯化氫氣體繼續上升，進入冷卻吸收段，在冷卻吸收段上升的同時，被自上而下流動的吸收液吸收，吸收液酸濃度被提高；被提高了濃度的吸收液向下流動，并由濃鹽酸出口輸出；另一部分氣體繼續上升，進入尾氣處理段，經過吸收液的第二次吸收，經吸收氯化氫的吸收液繼續向下流，進入冷卻吸收段，從濃鹽酸出口輸出，二次吸收后的尾氣從尾氣處理段上端的尾氣出口排除。

在一些實施方式中，合成段為石墨內爐筒。由此，具有較高的耐熱性。

在一些實施方式中，冷卻段為蜂窩狀石墨塊，其設有交錯設置的豎直通孔及水平通孔，豎直通孔與水平通孔不相通，豎直通孔與合成段的內爐筒相通，水平通孔與換熱腔相通。由此，氣體在合成段生成后，通過豎直通孔上升，進入冷卻段，水平通孔與豎直通孔交錯設置，縮短換熱腔中的循環水與豎直通道中氣體的距離，同時增大了換熱面接，提高換熱率。

在一些實施方式中，冷卻吸收段中部設有豎直吸收段氣體通道，吸收段氣體通道與冷卻段豎直通道相通；吸收段氣體通道外周設有若干豎直吸收液通道，主吸收液入口與吸收液通道相通；于吸收段氣體通道中部設有與吸收液通道相通的吸收通道口，部分氣體通過吸收通道口進入吸收液通道被吸收液吸收；吸收液通道底端與濃鹽酸出口相通。由此，氯化氫氣體經過冷卻段換熱后，進入吸收段氣體通道，從吸收段氣體通道上升；吸收液從主吸收液入口進入，沿吸收液通道先下流道；吸收段氣體通道中的氯化氫氣體從吸收通道口進入吸收液通道，被吸收液吸收，使得吸收液變成濃鹽酸繼續向下流動，并通過濃鹽酸出口輸出。其吸收通道口設于氣體通道中部，可提高氣體轉化率。

在一些實施方式中，尾氣處理段中部設有尾氣段氣體通道，尾氣段氣體通道外周為尾氣吸收腔，尾氣吸收腔被泡罩塔板分成上下多層，每層尾氣吸收腔的泡罩塔板均設有向上通氣體的泡罩及向下通液體的降液管；尾氣段氣體通道側壁于每層尾氣吸收腔均設有氣體通孔，每層尾氣吸收腔的氣體通孔均設于每層尾氣吸收腔的上部，位于尾氣吸收腔液位以上；上吸收液入口與最上層的尾氣吸收腔連通；最底層尾氣吸收腔的與冷卻吸收段的吸收液通道連通，尾氣出口與尾氣段氣體通道上端連通。

在一些實施方式中，泡罩包括通氣管及罩扣于于通氣管的蓋體；蓋體蓋壁成缺齒狀。

在一些實施方式中，每層尾氣吸收腔包括兩個泡罩及一個降液管，泡罩成弧形，兩個泡罩相對設置，且其軌跡為一圓，降液管設于兩泡罩之間，且位于軌跡圓上；相鄰兩層尾氣吸收腔的降液管成對角設置；上層尾氣吸收腔的降液管通入下層尾氣吸收腔靠近泡罩塔板處。