[实用新型]一种氯化氢合成炉

说明书

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种氯化氢合成炉，尤其是一种钢制炉筒副产蒸汽氯化氢合成炉。

背景技术

氯气和氢气燃烧放出大量的热，这些热量的回收对节能减排提高经济效益具有非常重要的意义。近几年副产蒸汽合成炉成为研发的重点，而钢制蒸汽发生段因为其耐压能力强，可副产中高压蒸汽受到了普遍的关注。但是国内采用钢制蒸汽发生器副产蒸汽的石墨合成炉的石墨冷却段下部与钢制炉筒连接的位置很容易出现高温爆裂泄露，且容易损坏合成炉灯头，导致装置停车。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本实用新型提出了一种氯化氢合成炉，采用本实用新型有效避免了炉体高温爆裂泄露，实现了氯化氢气体的充分冷却。

本实用新型主要采用以下技术方案：一种氯化氢合成炉，包括炉体，炉体自下而上依次由石墨合成段、蒸汽发生段、石墨过渡段和石墨冷却段组成。

氢气和氯气在石墨合成段中反应生成氯化氢气体，氯化氢气体经过蒸汽发生段，将热量传给蒸汽发生段筒壁内的热水，氯化氢温度降低后继续上升，到达石墨过渡段。

所述的石墨合成段底部内部可以钻有横向孔与纵向孔，使合成段的温度得到有效地控制。

所述的蒸汽发生段高度占炉体总高度的50-60％，副产蒸汽压力0.2～1.6MPa，每生产1吨氯化氢气体可副产蒸汽0.65～0.75吨。

蒸汽发生段为钢制蒸汽发生段，由下集箱、上升管和上集箱组成，钢制蒸汽发生段筒壁内的热水沿上升管吸收热量后送入后续的蒸汽发生系统。

所述的石墨过渡段采用整体石墨块加工而成，内口为1：0.86～0.62的渐变式缩径，既有效的增加了流体的湍流程度，又解决了因流速突变造成的炉体抖动。石墨过渡段外部设有冷却腔I；石墨过渡段的石墨块内部分布有纵向冷却介质流道I和横向冷却介质流道I；所述的纵向冷却介质流道I两端经横向冷却介质流道I与冷却腔I相通；石墨过渡段的石墨块内部上方设有氯化氢气体通道I；氯化氢气体出口与氯化氢气体通道I连通。采用该种结构能够加大冷却介质和氯化氢气体的接触面，不仅可以有效降低上升过程中流经此处的氯化氢的温度，起到很好的换热及保护作用，而且当氯化氢气体从炉体顶部折流下来通过氯化氢气体通道I从氯化氢气体出口排出时，由于氯化氢气体通道I周围也设有冷却介质流道，可以避免从炉体顶部下来的氯化氢气体再次被炉体内上升的的高温氯化氢气体升温。上升过程中流经此处的氯化氢气体温度可以降至45℃以下，不需要额外使用换热器冷却。

进一步的，石墨过渡段采用单独的水冷却，进而避免冷却水温升过大，保证氯化氢气体出口有较低的温度。

经过石墨过渡段的冷却后，氯化氢气体继续上升至石墨冷却段，冷却后从炉体顶部折流。石墨冷却段外部设有冷却腔II；所述的石墨冷却段的石墨块内部分布有纵向冷却介质流道II和横向冷却介质流道II；所述的纵向冷却介质流道II两端经横向冷却介质流道II与冷却腔II相通；所述的横向冷却介质流道II之间设有氯化氢气体通道II。折流的氯化氢气体通过氯化氢气体通道II返回，由于其周围布满冷却介质，可以对其实现充分冷却。经过多次冷却的氯化氢气体从氯化氢气体通道II经过氯化氢气体通道I由氯化氢气体出口排出。

综上所述，本实用新型结构简单，通过石墨过渡段和石墨冷却段的特殊结构设计，冷却和换热效果好，有效避免了炉体高温爆裂泄露，实现了氯化氢气体的充分冷却，安全性能好，可以广泛推广和使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的石墨过渡段放大图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图1的B-B向剖视图(省略冷却腔II)；

图中：1为石墨合成段，1-1为冷却介质进口，1-2为冷却介质出口；2为蒸汽发生段，2-1为下集箱，2-2为上升管，2-3为上集箱；3为石墨过渡段，3-1为冷却腔I，3-2为纵向冷却介质流道I，3-3为横向冷却介质流道I，3-4为氯化氢气体通道I，3-5为氯化氢气体出口，3-6为冷却介质进口，3-7为冷却介质出口；4为石墨冷却段，4-1为冷却腔II，4-2为纵向冷却介质流道II，4-3为横向冷却介质流道II，4-4为氯化氢气体通道II，4-5为冷却介质进口，4-6为冷却介质出口；5为柔性石墨垫片。

具体实施方式

实施例1

一种氯化氢合成炉，包括炉体，炉体自下而上依次由石墨合成段1、蒸汽发生段2、石墨过渡段3和石墨冷却段4组成。