[實用新型]一種氯化氫合成爐

有效

• 申請號: 201520288260.3
• 申請日: 2015-05-06
• 公開（公告）號: CN204625179U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 劉家明
• 申請（專利權）人: 泰安市泰山石墨科技有限公司
• 主分類號: C01B7/01
• 分類號: C01B7/01
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻;楊婷

技術領域

本實用新型屬于化工設備技術領域，具體涉及一種氯化氫合成爐，尤其是一種鋼制爐筒副產蒸汽氯化氫合成爐。

背景技術

氯氣和氫氣燃燒放出大量的熱，這些熱量的回收對節能減排提高經濟效益具有非常重要的意義。近幾年副產蒸汽合成爐成為研發的重點，而鋼制蒸汽發生段因為其耐壓能力強，可副產中高壓蒸汽受到了普遍的關注。但是國內采用鋼制蒸汽發生器副產蒸汽的石墨合成爐的石墨冷卻段下部與鋼制爐筒連接的位置很容易出現高溫爆裂泄露，且容易損壞合成爐燈頭，導致裝置停車。

發明內容

針對現有技術的不足之處，本實用新型提出了一種氯化氫合成爐，采用本實用新型有效避免了爐體高溫爆裂泄露，實現了氯化氫氣體的充分冷卻。

本實用新型主要采用以下技術方案：一種氯化氫合成爐，包括爐體，爐體自下而上依次由石墨合成段、蒸汽發生段、石墨過渡段和石墨冷卻段組成。

氫氣和氯氣在石墨合成段中反應生成氯化氫氣體，氯化氫氣體經過蒸汽發生段，將熱量傳給蒸汽發生段筒壁內的熱水，氯化氫溫度降低后繼續上升，到達石墨過渡段。

所述的石墨合成段底部內部可以鉆有橫向孔與縱向孔，使合成段的溫度得到有效地控制。

所述的蒸汽發生段高度占爐體總高度的50-60％，副產蒸汽壓力0.2～1.6MPa，每生產1噸氯化氫氣體可副產蒸汽0.65～0.75噸。

蒸汽發生段為鋼制蒸汽發生段，由下集箱、上升管和上集箱組成，鋼制蒸汽發生段筒壁內的熱水沿上升管吸收熱量后送入后續的蒸汽發生系統。

所述的石墨過渡段采用整體石墨塊加工而成，內口為1：0.86～0.62的漸變式縮徑，既有效的增加了流體的湍流程度，又解決了因流速突變造成的爐體抖動。石墨過渡段外部設有冷卻腔I；石墨過渡段的石墨塊內部分布有縱向冷卻介質流道I和橫向冷卻介質流道I；所述的縱向冷卻介質流道I兩端經橫向冷卻介質流道I與冷卻腔I相通；石墨過渡段的石墨塊內部上方設有氯化氫氣體通道I；氯化氫氣體出口與氯化氫氣體通道I連通。采用該種結構能夠加大冷卻介質和氯化氫氣體的接觸面，不僅可以有效降低上升過程中流經此處的氯化氫的溫度，起到很好的換熱及保護作用，而且當氯化氫氣體從爐體頂部折流下來通過氯化氫氣體通道I從氯化氫氣體出口排出時，由于氯化氫氣體通道I周圍也設有冷卻介質流道，可以避免從爐體頂部下來的氯化氫氣體再次被爐體內上升的的高溫氯化氫氣體升溫。上升過程中流經此處的氯化氫氣體溫度可以降至45℃以下，不需要額外使用換熱器冷卻。

進一步的，石墨過渡段采用單獨的水冷卻，進而避免冷卻水溫升過大，保證氯化氫氣體出口有較低的溫度。

經過石墨過渡段的冷卻后，氯化氫氣體繼續上升至石墨冷卻段，冷卻后從爐體頂部折流。石墨冷卻段外部設有冷卻腔II；所述的石墨冷卻段的石墨塊內部分布有縱向冷卻介質流道II和橫向冷卻介質流道II；所述的縱向冷卻介質流道II兩端經橫向冷卻介質流道II與冷卻腔II相通；所述的橫向冷卻介質流道II之間設有氯化氫氣體通道II。折流的氯化氫氣體通過氯化氫氣體通道II返回，由于其周圍布滿冷卻介質，可以對其實現充分冷卻。經過多次冷卻的氯化氫氣體從氯化氫氣體通道II經過氯化氫氣體通道I由氯化氫氣體出口排出。

綜上所述，本實用新型結構簡單，通過石墨過渡段和石墨冷卻段的特殊結構設計，冷卻和換熱效果好，有效避免了爐體高溫爆裂泄露，實現了氯化氫氣體的充分冷卻，安全性能好，可以廣泛推廣和使用。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型的石墨過渡段放大圖；

圖3為圖2的A-A向剖視圖；

圖4為圖1的B-B向剖視圖(省略冷卻腔II)；

圖中：1為石墨合成段，1-1為冷卻介質進口，1-2為冷卻介質出口；2為蒸汽發生段，2-1為下集箱，2-2為上升管，2-3為上集箱；3為石墨過渡段，3-1為冷卻腔I，3-2為縱向冷卻介質流道I，3-3為橫向冷卻介質流道I，3-4為氯化氫氣體通道I，3-5為氯化氫氣體出口，3-6為冷卻介質進口，3-7為冷卻介質出口；4為石墨冷卻段，4-1為冷卻腔II，4-2為縱向冷卻介質流道II，4-3為橫向冷卻介質流道II，4-4為氯化氫氣體通道II，4-5為冷卻介質進口，4-6為冷卻介質出口；5為柔性石墨墊片。

具體實施方式

實施例1

一種氯化氫合成爐，包括爐體，爐體自下而上依次由石墨合成段1、蒸汽發生段2、石墨過渡段3和石墨冷卻段4組成。