热回收型氯化氢合成设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种热回收型氯化氢合成设备，属于化工设备领域。热回收型氯化氢合成设备包括氯化氢合成炉和与之连接的汽包；氯化氢合成炉的主体结构自下而上分为合成燃烧段、水冷壁蒸汽发生段和氯化氢冷却段；合成燃烧段具有石墨炉底，石墨炉底上设置有石墨炉筒和灯头座，灯头座连接有石英灯头；石墨炉底顶端设置有介质通道和换热管；介质通道设置为倾斜通道，介质通道设置在所述石英灯头垂直上方的两侧；汽包一端设置有蒸汽输出管，另一端设置有补充软水管，与汽包相邻连接设置有压力检测控制仪表。本实用新型保证了生产产品和生产设备的质量，使氯化氢合成的热能利用率有效提高，使热能得到充分利用。
【专利说明】热回收型氯化氢合成设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工设备领域，特别涉及一种热回收型氯化氢合成设备。
【背景技术】
[0002]氯气与氢气反应生成氯化氢时伴随释放出大量反应热:0.5H2+0.5C12 =HC1-22.063Kcal/mol,即每合成I千克气态氯化氢放出605.1lKcal热量，相当于0.95kg中压蒸汽的热焓。氯气与氢气在合成炉内以燃烧形式反应生成氯化氢，火焰中心区温度达到2500°C以上，生成的氯化氢气体温度在2000°C以上，这些热量相当可观，这部分热量的回收利用对于节能减排提高经济效益具有非常重要的意义。
[0003]现有的石墨制氯化氢合成炉中氢气和氯气在石英灯管中进行燃烧，产生氯化氢气体，气体在炉体内上升后经过设备上端的冷却通道进行冷却，在气体冷却过程中，氯化氢溶解于水中产生盐酸，冷却后的盐酸会因为重力作用向下滑落，当冷却的盐酸滴落在石英灯管上，由于灯管是高温状态，盐酸滴落会造成灯管爆裂。因此，现有的石墨制氯化氢合成炉存在一定的缺陷，影响生产产品和生产设备质量的同时又带来了一定程度的安全隐患。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种保证了生产产品和生产设备的质量，使氯化氢合成的热能利用率有效提高，使热能得到充分利用的热回收型氯化氢合成设备。所述技术方案如下:
[0005]本实用新型实施例提供了一种热回收型氯化氢合成设备，所述热回收型氯化氢合成设备包括氯化氢合成炉和与之连接的汽包；所述氯化氢合成炉的主体结构自下而上分为合成燃烧段、水冷壁蒸汽发生段和氯化氢冷却段；
[0006]所述合成燃烧段具有石墨炉底，所述石墨炉底上设置有石墨炉筒和灯头座，所述灯头座连接有石英灯头；
[0007]所述石墨炉底顶端设置有介质通道和换热管；所述介质通道设置为倾斜通道，所述介质通道设置在所述石英灯头垂直上方的两侧；
[0008]所述汽包一端设置有蒸汽输出管，另一端设置有补充软水管，与所述汽包相邻连接设置有压力检测控制仪表。
[0009]具体地，所述汽包为蒸汽发生分离装置，所述汽包通过上升管、下降管与水冷壁蒸汽发生段连接组成蒸汽发生系统。
[0010]具体地，所述石墨炉底端部设置有钢底座，所述石墨炉筒外周设置钢外壳，所述钢外壳与石墨炉底之间具有冷却水道。
[0011]具体地，所述水冷壁蒸汽发生段包括水冷壁炉筒，所述水冷壁炉筒的上端部设置上集水箱，所述水冷壁炉筒的下端部设置下集水箱。
[0012]具体地，所述水冷壁炉筒为钢制的水冷壁炉筒。
[0013]具体地，所述氯化氢冷却段的外部设置具有冷却水通道的钢外壳。[0014]具体地，所述氯化氢冷却段具有过渡段，所述过渡段上方设置有块孔式石墨换热块，所述过渡段一侧设置有氯化氢气体出口 ；
[0015]所述石墨换热块具有中间流道，所述石墨换热块上方设置有上封头。
[0016]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0017]将介质通道设置成倾斜通道且避开石英灯管的垂直上方，既避免了冷却盐酸回流引起合成炉底部的石英灯管的爆炸问题，保证了生产过程的安全，同时又保证了生产产品和生产设备的质量，使氯化氢合成的热能利用率有效提高，使热能得到充分利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本实用新型实施例提供的热回收型氯化氢合成设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0021]本实用新型实施例提供了一种热回收型氯化氢合成设备，参见图1，所述热回收型氯化氢合成设备包括氯化氢合成炉和与之连接的汽包4，氯化氢合成炉有合成燃烧段1，合成燃烧段I上方设置钢制的水冷壁蒸汽发生段2，水冷壁蒸汽发生段2上方设置氯化氢冷却段3，水冷壁蒸汽发生段2与汽包4组成蒸汽发生系统。
[0022]具体地，合成燃烧段I有石墨炉底11，石墨炉底11上装石墨炉筒12，石墨炉底上装与灯头座13连接的石英灯头14，石墨炉底顶端设置有介质通道15和换热管16，石墨炉底外装钢底座17，石墨炉筒外周装钢外壳18，钢外壳与炉底之间为冷却水道。
[0023]进一步地，介质通道15设置为倾斜通道，介质通道15设置在石英灯头14垂直上方的两侧。
[0024]具体地，水冷壁蒸汽发生段2包括水冷壁炉筒21，水冷壁炉筒21的上端部设置有上集水箱22，水冷壁炉筒21的下端部设置有下集水箱23。
[0025]具体地，氯化氢冷却段3包括过渡段31，过渡段上方设置具有中间流道32的块孔式石墨换热块33，石墨换热块上方设置上封头34，整个氯化氢冷却段外设置形成冷却水通道的钢外壳35，过渡段上设置氯化氢气体出口 36。
[0026]具体地，汽包4通过管道上升管43和下降管44与水冷壁蒸汽发生段2连接组成蒸汽发生系统，汽包4两端分别设有蒸汽输出管41和补充软水管42,汽包4 一侧设置有与之连接的压力检测控制仪表45。
[0027]本实用新型的工作过程是:由缓冲罐来的氯气氢气经灯头座13进入炉内，在石英灯头14上燃烧合成氯化氢，氯化氢气体向上进入蒸汽发生段2的炉腔24内；氯化氢气的热量传递给水冷壁炉筒21内软水.软水吸收氯化氢气体的反应热后上升，经上集水箱22会集通过上升管43进入汽包4，部分水汽化成蒸汽经蒸汽输出管41产出，其它软水通过下降管44进入水冷壁炉筒下集水箱23，再次进入水冷壁炉筒钢管内，软水在汽包与蒸汽发生段之间依靠密度差不断完成自循环；循环软水在吸收热量产生蒸汽的同时，也将高温氯化氢气体冷却下来。经初步冷却的氯化氢气体进一步向上通过中间流道32进入氯化氢气冷却段3，上升到顶部上封头34后再折返向下，通过石墨换热块33纵向孔与换热块横向孔内冷却水换热冷却，到达过渡段31后侧向经氯化氢气体出口 36输出，冷却后的氯化氢气体温度可以达到40°C以下，可以直接供后续使用。
[0028]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0029]将介质通道设置成倾斜通道且避开石英灯管的垂直上方，既避免了冷却盐酸回流引起合成炉底部的石英灯管的爆炸问题，保证了生产过程的安全，同时又保证了生产产品和生产设备的质量，使氯化氢合成的热能利用率有效提高，使热能得到充分利用。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种热回收型氯化氢合成设备，所述热回收型氯化氢合成设备包括氯化氢合成炉和与之连接的汽包；所述氯化氢合成炉的主体结构自下而上分为合成燃烧段、水冷壁蒸汽发生段和氯化氢冷却段；其特征在于， 所述合成燃烧段具有石墨炉底，所述石墨炉底上设置有石墨炉筒和灯头座，所述灯头座连接有石英灯头； 所述石墨炉底顶端设置有介质通道和换热管；所述介质通道设置为倾斜通道，所述介质通道设置在所述石英灯头垂直上方的两侧； 所述汽包一端设置有蒸汽输出管，另一端设置有补充软水管，与所述汽包相邻连接设置有压力检测控制仪表。
2.根据权利要求1所述的热回收型氯化氢合成设备，其特征在于，所述汽包为蒸汽发生分离装置，所述汽包通过上升管、下降管与水冷壁蒸汽发生段连接组成蒸汽发生系统。
3.根据权利要求1所述的热回收型氯化氢合成设备，其特征在于，所述石墨炉底端部设置有钢底座，所述石墨炉筒外周设置钢外壳，所述钢外壳与石墨炉底之间具有冷却水道。
4.根据权利要求1所述的热回收型氯化氢合成设备，其特征在于，所述水冷壁蒸汽发生段包括水冷壁炉筒，所述水冷壁炉筒的上端部设置上集水箱，所述水冷壁炉筒的下端部设置下集水箱。
5.根据权利要求4所述的热回收型氯化氢合成设备，其特征在于，所述水冷壁炉筒为钢制的水冷壁炉筒。
6.根据权利要求1所述的热回收型氯化氢合成设备，其特征在于，所述氯化氢冷却段的外部设置具有冷却水通道的钢外壳。
7.根据权利要求1所述的热回收型氯化氢合成设备，其特征在于， 所述氯化氢冷却段具有过渡段，所述过渡段上方设置有块孔式石墨换热块，所述过渡段一侧设置有氯化氢气体出口 ； 所述石墨换热块具有中间流道，所述石墨换热块上方设置有上封头。
【文档编号】C01B7/01GK203794618SQ201420192923
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】王建华 申请人:王建华