[发明专利]一种利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成生产方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种氯碱化工产品的生产方法及设备，特别涉及一种氯化氢合成、碱浓缩的生产方法及装置。

背景技术

在工业化生产中，氯化氢合成在氯化氢合成炉内进行。在氯化氢生产过程中，必须对合成的氯化氢气体进行冷却。现有技术中的氯化氢气体冷却介质一般为水，所产出的是低压蒸汽或热水，冷却水带走的热量未能充分利用。目前技术创新常常是围绕如何改进炉型而进行的，氯碱生产装置的氯化氢合成一般都是采用石墨二合一蒸汽(或热水)合成炉，并利用氯化氢合成的余热附产低压蒸汽(或热水)。

另一方面，氯碱生产装置在生产液体烧碱(以下简称液碱)的同时附产氯气和氢气，而氯气和氢气又是生产氯化氢所需的原料。氯碱生产装置所生产的液碱需进行加热浓缩，如离子膜生产装置中设置有将浓度为30～35％的离子膜烧碱通过预热、薄膜浓缩蒸发而浓缩到浓度为50％的离子膜烧碱浓缩装置，在浓缩的过程中需要耗费大量的能源。在现有生产技术中，碱浓缩和氯化氢合成两种生产装置均独立设置，热资源未得到充分有效地利用，装置设备复杂，装置设备投资较大，操作人员较多，占地面积较大，三废排放量较大、环境污染严重，需进一步改进。而且未见将液碱作为氯化氢冷却介质进行碱浓缩的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成生产方法，它具有节约能源、简化设备、减少投资、降低成本、减少三废排放、保护环境的优点。

本发明的另一目的在于提供一种利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成装置，它能实施上述方法。

本发明的技术方案为：

一种利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成方法，氢气和氯气在氯化氢合成炉内进行燃烧反应合成氯化氢气体，由换热介质对氯化氢气体进行冷却，其特征在于：所述的换热介质为液碱，液碱冷却氯化氢气体时被浓缩，同时附产蒸汽。

作为对本发明的进一步改进，所述的换热介质与氯化氢气体的换热方式为夹套式，所述的液碱是浓度为30～35％的离子膜碱，所述的氢气先进行冷却脱水和除雾处理再与氯气进行合成，所述的液碱与氯化氢气体在夹套冷却器内进行预热后再进入夹套式利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成炉内与氯化氢气体进行换热.。

作为对本发明的进一步改进，所述的换热介质与氯化氢气体的换热方式为列管式，所述的液碱是浓度为30～35％的离子膜碱，所述的氢气先进行冷却脱水和除雾处理再与氯气进行合成，所述的液碱与氯化氢气体在夹套冷却器内进行预热后再进入蒸发箱式利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成炉内与氯化氢气体进行换热。

一种利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成装置，它包括利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成炉、氢气除雾器和夹套冷却器及其配套设备。

作为对本发明的进一步改进，所述的利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成炉为夹套式合成炉，它包括下部具有氢气入口和氯气入口、上部具有氯化氢出口的直立圆筒形炉筒，所述的炉筒上端由炉筒上封头封闭，所述的炉筒下端由炉底座封闭并支承，所述的炉底座上设置有带有灯头的灯头座，所述的氢气入口和氯气入口设置于灯头上，夹套筒体包覆于炉筒筒体外、上端由夹套上封头封闭，所述的夹套外设置有连通上下腔的回流管，所述的夹套筒体与炉筒间设置有至少100个弧形翘片。

作为对本发明的进一步改进，所述的炉底座和灯头座的材质为高硅铸铁，所述的炉筒的材质为不锈钢和碳钢的复合板，所述的夹套筒体的材质为不锈钢。

作为对本发明的进一步改进，所述的夹套上封头上设置有带蒸汽出口的旋流板除雾器，所述的旋流板除雾器由旋流板、除雾器筒体、除雾器封头组成，所述的旋流板设置于圆筒式除雾器筒体内。

作为对本发明的进一步改进，所述的利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成炉为蒸发箱式合成炉，它包括具有氢气、氯气入口和氯化氢出口的炉筒，所述的炉筒上端由炉顶封头封闭，列管式蒸发箱置于炉筒上，所述的蒸发箱的列管与炉筒内相连通，所述的炉筒由炉底座封闭并支承，所述的炉底座上设置有带有灯头的灯头座，所述的氢气入口和氯气入口设置于灯头上，所述的蒸发箱的封闭式管箱与从炉筒侧面引出的对流管相联接，所述的对流管上端管口高于炉顶封头并与封闭式汽包相联接，所述的汽包上设置有带蒸汽出口的旋流板除雾器。

作为对本发明的进一步改进，所述的蒸发箱的筒体和汽包的材质为不锈钢材质，所述的炉筒和炉顶封头为碳钢材质，所述的蒸发箱的列管和管板均为不锈钢和碳钢的双层复合结构，其外管和其内管板为不锈钢材质，内管和其外管板为碳钢材质，所述的内管与外管的复合方式为冷拔或热嵌复合。