[实用新型]两段取热型副产蒸汽或热水的三合一盐酸合成炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三合一盐酸合成炉。

背景技术

工业盐酸的生产主要先采用氯气与氢气燃烧合成氯化氢气，通常在钢或石墨合成炉筒内合成；因合成气温度＞1500℃而需要通过石墨冷却器进行降温；降温后的氯化氢气体再到降膜吸收器里用稀酸吸收生成合成盐酸。常规生产采用三台设备分别完成上述三道工序。较先进的流程将上述合成──冷却──吸收三个工序合到一台设备内完成，我国称为三合一盐酸合成炉。而更先进的是利用合成炉内的石墨材料或钢炉筒的高热导率，将氯化氢的燃烧热传递给循环热水增加循环热水的热焓以实现余热利用。国内外副产蒸汽（热水）的三合一炉（简称节能型三合一炉）均为下点火型。

下点火三合一炉的结构特点主要是：设备钢外壳用以使冷却（或取热）的循环水可以在设备内流动，外壳内与燃烧气体及合成酸接触部分主要采用浸渍石墨制造。国内外现行下点火三合一炉（包括节能型三合一炉）的合成燃烧段 （合成炉筒，可以是石墨炉筒也可以是钢炉筒）在下，炉筒上为合成HCl 气吸收冷却段 （用冷却水冷却），主要由石墨吸收换热块叠装组成，其特征是每块换热块中部都有较大的空洞，叠装后形成烟囱状高温HCl 通道，此高温HCl 由中心通道上升到顶部后折返向下进入吸收换热块段，在吸收换热块的纵向孔内由上向下流动过程中，与炉顶部输入后同样进入吸收换热块纵向孔、并由孔内壁成薄膜状由上向下流动的吸收液 （通常为稀盐酸） 流过程中，被吸收生成需要的盐酸。 

现行节能型三合一炉具有以下特点：（1）由合成炉筒（石墨或钢制）将HCl 燃烧热传递给循环热水以节能，其取热段为合成炉筒；（2）用冷却水冷却的吸收换热块段中心有较大空洞，具有两项优点：① HCl 高温气体由此“烟囱”上升使吸收换热块减少被烧蚀的风险， 使合成HCl 气可以由此“烟囱”上升到顶后折返向下，形成下一优点：（3）吸收换热块段位于上述高温烟道的四周，从而降低了设备总高，（4）产品盐酸和排出的一次尾气都由吸收段底部，位于设备中部的气液分离器分别排出。同时也存在以下不足：（1）高温HCl 在烟道内的冷却效果较差，（2）中部排酸、排一次尾气的分离器正位于高温HCl 气部位，且接触此高温HCl 的石墨内筒壁无水冷，提高了出酸温度，还增加了烧爆隐患。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，取热效率高的两段取热型副产蒸汽或热水的三合一盐酸合成炉。

本实用新型的技术解决方案是：

一种两段取热型副产蒸汽或热水的三合一盐酸合成炉，包括石墨炉筒，石墨炉筒外设置下部钢外壳，石墨炉筒与下部钢外壳之间为循环水腔，其特征是：下部钢外壳内、石墨炉筒上端设置换热块，换热块上端设置过渡短节，过渡短节上设置气液分离器，气液分离器上方设置石墨降膜吸收块，在气液分离器、石墨降膜吸收块外设置上部外壳，且气液分离器、石墨降膜吸收块与上部外壳之间为冷却水腔，石墨降膜吸收块上方设置上封头，在石墨炉筒底部设置燃烧装置。

在过渡短节与气液分离器之间设置石墨水冷换热块，石墨水冷换热块位于上部外壳内。

下部钢外壳分成上下互不相通的两段，相应部位的石墨炉筒分成上下石墨炉筒，下石墨炉筒与下部钢外壳的下段之间为冷却水腔，上石墨炉筒与下部钢外壳的上段之间为循环热水腔。

在最上一块降膜吸收块上的每个孔都安装有溢流管，溢流管上方设置分布板。

在上封头顶部设有石墨爆破盘。

本实用新型结构合理，实现了多处创新：（1）由原炉筒一段取热扩展为炉筒与换热块两段取热，且换热块的换 （取）热面积远大于炉筒；（2）增加对排酸处的水冷却以降低排酸温度，且此水冷换热块降低了进吸收段HCl 的温度有利吸收；（3）改原顺流吸收为逆流吸收有利于提高酸浓度；由此可以提高取热率，提高节能效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是实施例2的结构示意图。

具体实施方式

一种两段取热型副产蒸汽或热水的三合一盐酸合成炉，包括石墨炉筒，石墨炉筒外设置下部钢外壳，石墨炉筒与下部钢外壳之间为循环水腔，下部钢外壳内、石墨炉筒上端设置换热块5，换热块上端设置过渡短节6，过渡短节上设置气液分离器8，气液分离器上方设置石墨降膜吸收块10，在气液分离器、石墨降膜吸收块外设置上部外壳11，且气液分离器、石墨降膜吸收块与上部外壳之间为冷却水腔，石墨降膜吸收块上方设置上封头15，在石墨炉筒底部设置燃烧装置。