專利名稱：全回收熱能型氯化氫合成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氯化氫合成裝置。
技術(shù)背景 在以氯氣氫氣為原料合成氯化氫的過(guò)程中放出大量的熱，這部分熱量的回收利 用對(duì)于節(jié)能減排提高經(jīng)濟(jì)效益具有非常重要的意義。中國(guó)專利ZL98238867.5給出了一 種回收氯化氫反應(yīng)熱量副產(chǎn)蒸汽的氯化氫合成裝置，但由于其爐體全部采用鋼材制作，運(yùn) 行中爐體下部和上部溫度低容易因產(chǎn)生冷凝酸腐蝕而損壞，實(shí)用性受到限制。中國(guó)專利 ZL200320120266.7給出了另一種回收氯化氫反應(yīng)熱量副產(chǎn)蒸汽的氯化氫合成裝置，能副產(chǎn)
0. 2 0. 3Mpa的低壓蒸汽；其爐體采用不透性石墨材料制造，石墨爐筒在需要完成傳熱的 同時(shí)還要承受蒸汽的壓力，由于石墨是非均質(zhì)脆性材料，這種形式的合成爐在實(shí)用中安全 性上有一定的隱患；文獻(xiàn)《氯堿工業(yè)》Vol. 45， No. 1 Jan. 2009P37指出了其在實(shí)用中的一些 安全問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，以氯氣氫氣合成生產(chǎn)氯化氫，同時(shí)副
產(chǎn)中壓蒸汽和熱水的全回收熱能型氯化氫合成裝置。 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 —種全回收熱能型氯化氫合成裝置，其特征是包括合成爐，合成爐自下而上依次 包括石墨制的合成燃燒段、鋼制的水冷壁蒸汽發(fā)生段、石墨制的氯化氫氣冷卻段；水冷壁蒸 汽發(fā)生段與汽包通過(guò)管道連接組成蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，氯化氫氣冷卻段與熱水槽、熱水泵連接 組成熱水發(fā)生系統(tǒng)。 合成燃燒段有石墨爐底，石墨爐底上裝石墨爐筒，石墨爐底上裝與燈頭座連接的 石英燈頭，石墨爐底外裝鋼底座，石墨爐筒外周裝鋼外殼，鋼外殼與爐底之間為冷卻水道。 水冷壁蒸汽發(fā)生段包括水冷壁爐筒，水冷壁爐筒的上、下端部分別設(shè)置上、下集水 箱，汽包通過(guò)管道與水冷壁蒸汽發(fā)生段連接組成蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。 氯化氫冷卻段包括過(guò)渡段，過(guò)渡段上方設(shè)置具有中間流道的塊孔式石墨換熱塊， 石墨換熱塊上方設(shè)置上封頭，整個(gè)氯化氫冷卻段外設(shè)置形成冷卻水通道的鋼外殼，過(guò)渡段 上設(shè)置氯化氫氣體出口。 汽包通過(guò)上升管和下降管與水冷壁蒸汽發(fā)生段連接，汽包上設(shè)有蒸汽出口和補(bǔ)充 軟水進(jìn)口。 熱水發(fā)生系統(tǒng)的熱水出水管與合成燃燒段冷卻水道相通，合成燃燒段冷卻水道出 水口通過(guò)管道與氯化氫氣冷卻段進(jìn)水口相通。 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，蒸汽發(fā)生系統(tǒng)為鋼制設(shè)備，設(shè)計(jì)使用壓力較高，可以副產(chǎn)
1. 6MPa的蒸汽。在本實(shí)用新型裝置中每生產(chǎn)一噸氯化氫可副產(chǎn)0. 7噸中壓蒸汽，同時(shí)副產(chǎn) 熱水。本實(shí)用新型的熱能利用率高，可以回收90%以上氯化氫合成反應(yīng)熱，副產(chǎn)蒸汽品位高，安全性能好。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示圖。
具體實(shí)施方式
—種全回收熱能型氯化氫合成裝置，包括合成爐l，合成爐自下而上依次包括石墨 制的合成燃燒段2、鋼制的水冷壁蒸汽發(fā)生段3、石墨制的氯化氫氣冷卻段4 ;水冷壁蒸汽發(fā) 生段與汽包16通過(guò)管道連接組成蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，氯化氫氣冷卻段與熱水槽25、熱水泵26連 接組成熱水發(fā)生系統(tǒng)。 合成燃燒段1有石墨爐底6，石墨爐底上裝石墨爐筒8，石墨爐底上裝與燈頭座4 連接的石英燈頭9，石墨爐底外裝鋼底座5，石墨爐筒外周裝鋼外殼7，鋼外殼與爐底之間為 冷卻水道。 水冷壁蒸汽發(fā)生段2包括水冷壁爐筒11，水冷壁爐筒的上、下端部分別設(shè)置上、下 集水箱13、 10，汽包通過(guò)管道上升管15和下降管14與水冷壁蒸汽發(fā)生段連接組成蒸汽發(fā)生 系統(tǒng)，汽包上設(shè)有蒸汽出口 18和補(bǔ)充軟水進(jìn)口 17。 氯化氫冷卻段3包括過(guò)渡段19，過(guò)渡段上方設(shè)置具有中間流道23的塊孔式石墨換 熱塊20，石墨換熱塊上方設(shè)置上封頭22，整個(gè)氯化氫冷卻段外設(shè)置形成冷卻水通道的鋼外 殼21，過(guò)渡段上設(shè)置氯化氫氣體出口 24。 熱水發(fā)生系統(tǒng)的熱水出水管與合成燃燒段冷卻水道相通，合成燃燒段冷卻水道出 水口通過(guò)管道與氯化氫氣冷卻段進(jìn)水口相通，組成整個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)。 本實(shí)用新型的工作過(guò)程是由緩沖罐來(lái)的氯氣氫氣經(jīng)燈頭座4進(jìn)入爐內(nèi)，在石英 燈頭9上燃燒合成氯化氫，氯化氫氣體向上進(jìn)入蒸汽發(fā)生段2的爐腔12內(nèi)；氯化氫氣的熱 量傳遞給水冷壁爐筒11內(nèi)軟水，軟水吸收氯化氫氣體的反應(yīng)熱后上升，經(jīng)上端環(huán)形集水箱 13會(huì)集通過(guò)上升管15進(jìn)入汽包16，部分水汽化成蒸汽經(jīng)副產(chǎn)蒸汽輸出管18產(chǎn)出，其它軟 水通過(guò)下降管14進(jìn)入水冷壁爐筒下端環(huán)形集水箱IO，再次進(jìn)入水冷壁爐筒鋼管內(nèi)，軟水 在汽包與蒸汽發(fā)生段之間依靠密度差不斷完成自循環(huán)；循環(huán)軟水在吸收熱量產(chǎn)生蒸汽的同 時(shí)，也將高溫氯化氫氣體冷卻下來(lái)。經(jīng)初步冷卻的氯化氫氣體，溫度約為300 60(TC，進(jìn) 一步向上通過(guò)中間流道23進(jìn)入氯化氫氣冷卻段3，上升到頂部上封頭22后再折返向下，通 過(guò)石墨換熱塊20縱向孔與換熱塊橫向孔內(nèi)水換熱冷卻，到達(dá)過(guò)渡段19后側(cè)向經(jīng)氯化氫氣 體出口 24輸出，冷卻后的氯化氫氣體溫度可以達(dá)到120°C以下，可以供后續(xù)使用；熱水槽25 中的水經(jīng)熱水循環(huán)泵26加壓后進(jìn)入氯化氫氣冷卻段殼程，通過(guò)石墨換熱塊與氯化氫氣換 熱，吸收了氯化氫氣熱量后溫度可以升高到70 IO(TC，以副產(chǎn)熱水的形式輸出。
權(quán)利要求一種全回收熱能型氯化氫合成裝置，其特征是包括合成爐，合成爐自下而上依次包括石墨制的合成燃燒段、鋼制的水冷壁蒸汽發(fā)生段、石墨制的氯化氫氣冷卻段；水冷壁蒸汽發(fā)生段與汽包通過(guò)管道連接組成蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，氯化氫氣冷卻段與熱水槽、熱水泵連接組成熱水發(fā)生系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全回收熱能型氯化氫合成裝置，其特征是合成燃燒段有石 墨爐底，石墨爐底上裝石墨爐筒，石墨爐底上裝與燈頭座連接的石英燈頭，石墨爐底外裝鋼 底座，石墨爐筒外周裝鋼外殼，鋼外殼與爐底之間為冷卻水道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全回收熱能型氯化氫合成裝置，其特征是水冷壁蒸汽 發(fā)生段包括水冷壁爐筒，水冷壁爐筒的上、下端部分別設(shè)置上、下集水箱，汽包通過(guò)管道與 水冷壁蒸汽發(fā)生段連接組成蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全回收熱能型氯化氫合成裝置，其特征是氯化氫冷卻 段包括過(guò)渡段，過(guò)渡段上方設(shè)置具有中間流道的塊孔式石墨換熱塊，石墨換熱塊上方設(shè)置 上封頭，整個(gè)氯化氫冷卻段外設(shè)置形成冷卻水通道的鋼外殼，過(guò)渡段上設(shè)置氯化氫氣體出 □。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的全回收熱能型氯化氫合成裝置，其特征是汽包通過(guò)上升管 和下降管與水冷壁蒸汽發(fā)生段連接，汽包上設(shè)有蒸汽出口和補(bǔ)充軟水進(jìn)口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全回收熱能型氯化氫合成裝置，其特征是熱水發(fā)生系統(tǒng)的 熱水出水管與合成燃燒段冷卻水道相通，合成燃燒段冷卻水道出水口通過(guò)管道與氯化氫氣 冷卻段進(jìn)水口相通。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種全回收熱能型氯化氫合成裝置，包括合成爐，合成爐自下而上依次包括石墨制的合成燃燒段、鋼制的水冷壁蒸汽發(fā)生段、石墨制的氯化氫氣冷卻段；水冷壁蒸汽發(fā)生段與汽包通過(guò)管道連接組成蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，氯化氫氣冷卻段與熱水槽、熱水泵連接組成熱水發(fā)生系統(tǒng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，蒸汽發(fā)生系統(tǒng)為鋼制設(shè)備，設(shè)計(jì)使用壓力較高，可以副產(chǎn)1.6MPa的蒸汽。在本實(shí)用新型裝置中每生產(chǎn)一噸氯化氫可副產(chǎn)0.7噸中壓蒸汽，同時(shí)副產(chǎn)熱水。本實(shí)用新型的熱能利用率高，可以回收90％以上氯化氫合成反應(yīng)熱，副產(chǎn)蒸汽品位高，安全性能好。
文檔編號(hào)B01J12/00GK201495094SQ20092023357
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者仇建國(guó), 夏漢林, 季新忠, 張志軍 申請(qǐng)人:南通華耐特石墨設(shè)備有限公司