[实用新型]用于二合一盐酸合成炉夹套的冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于二合一盐酸合成炉夹套的冷却系统，属于化工工艺装置技术领域。

背景技术

二合一盐酸合成炉是目前应用在氯碱生产过程中合成盐酸生产工艺装置中的主要设备，该设备的内部构件浸渍石墨材质的石墨炉膛主要作用是为干燥氢气与氯气提供燃烧反应生成HCl气体的场所，其燃烧反应区的温度大约在1000℃，这些反应后的热量则需要通过二合一盐酸合成炉的冷却水夹套层内的循环冷却水带走，从而达到对反应区域实现冷却降温的目的。

例如：一种二合一盐酸合成炉的结构，其内部构件由一组壁厚为30mm、外径为φ700mm、高450mm的圆筒形的浸渍石墨短节组成，通过采用粘合剂逐节粘接而形成的高度为7000mm圆筒形容腔，容腔的最下部安装一个组合式材质为石英的氯气与氢气混合燃烧灯头，在石墨筒体外面套了一层由碳钢板卷制而成的夹套，水夹套上部为敞口式的，其设备的整体外壳是通过底部4个支脚支撑着，并采用竖向安装后，投入使用。

使用时，采用公用系统的循环冷却水从二合一盐酸合成炉的冷却水夹套层的冷却水进口进入水夹套内，沿着石墨筒体外壁与碳钢夹套内壁之间的环形空间，自下而上流动，通过采用间壁式换热方式，将石墨筒体内氢气与氯气燃烧反应产生的大量热量带走，吸收热量的循环冷却水，则通过上部的冷却水出口，流入管式冷却水槽内，之后再送到玻璃钢凉水塔上进行蒸发冷却降温，如此循环往复地进行。尽管这些循环冷却水中按照标准要求，已经添加了适量的阻垢缓蚀剂，以防止循环水中的Ca²⁺、Mg²⁺在石墨炉筒体外壁上形成水垢，但是经过一段时间（一般不超过3个月）冷却运行后，在浸渍石墨材质的筒体外壁上就会均匀地结满一层大约在3～5mm的水垢，水垢的产生会严重地影响了透性石墨外表面处的传热系数，降低了石墨炉筒体外壁传热效率，导致石墨炉筒体内反应产生的大量热量得不到及时移走，使石墨筒体内壁温度逐渐升高，从而导致燃烧反应生成的氯化氢气体温度升高，给后续冷却装置增加了负荷，严重影响了水吸收氯化氢气体的吸收效率，更为严重的是由于石墨外壁结满水垢后，引起筒体内外壁面传热系数差异太大而造成外壁爆壁、脱落，甚至出现石墨筒体内因反应温度太高，热量不能及时移走，而发生石墨炉体爆炸的现象发生，严重威胁着安全生产的稳定运行。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种用于二合一盐酸合成炉夹套的冷却系统，避免运行中的石墨壁发生结垢和因结垢造成爆壁的问题，延长了设备的使用寿命。

本实用新型所述的用于二合一盐酸合成炉夹套的冷却系统，包括二合一盐酸合成炉、凉水塔和烧碱蒸发装置，在二合一盐酸合成炉的冷却水夹套层上部设置有冷却水出口，下部设置有冷却水进口，其特征在于：凉水塔的进口通过管线分别与冷却水出口和烧碱蒸发装置的一次蒸汽冷凝水出口连接，凉水塔的出口通过管线与冷却水进口连通，在凉水塔的出口与冷却水进口之间的管线上安装有循环泵。

二合一盐酸合成炉、凉水塔和烧碱蒸发装置均为现有成形设备，凉水塔又称冷却塔、冷却水塔、冷水塔，主要用于对冷却水的降温处理。在烧碱蒸发装置运行过程中，会产生一次蒸汽冷凝水，由于一次蒸汽冷凝水中不含Ca²⁺、Mg²⁺等杂质离子，水质纯净，所以在对冷却降温的过程中，就不会产生结垢现象，从而提高了浸渍石墨的导热效率，使炉膛内氢气与氯气燃烧反应的温度得到了及时的移走，控制了反应后氯化氢气体的温度，为后续的气体冷却提高了有利条件，故采用烧碱蒸发装置的一次蒸汽冷凝水作为二合一盐酸合成炉的冷却水，不需要再担心浸渍石墨炉膛外壁发生结垢现象，同时避免了因结垢造成爆壁的问题，稳定了生产工艺运行操作，实现了生产安全稳定连续运行，延长了设备的使用寿命，极大地提高了生产经济效益，效果十分理想。

其中，所述凉水塔与与冷却水出口之间的管线上连通有水源补充管线，在生产运行中，如果没有一次蒸汽冷凝水水源，还可以采用添加工业生产高纯水作为补充水源，通过水源补充管线加入补充水，以确保二合一盐酸合成炉的稳定运行。