一种新型副产高压蒸汽的组合式氯化氢合成炉的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种新型副产高压蒸汽的组合式氯化氢合成炉，包括合成炉及其顶部的冷却器；所述合成炉分为上、中、下三段，上段与下段均由石墨筒体及套在筒体外的钢制壳体构成，中段为钢制壳体，该钢制壳体由若干竖直方向的钢制冷凝管呈环形密封配合而成。本发明的优点在于：本发明的合成炉中段由原来的钢制壳体加内石墨筒体结构，变为为由若干竖直方向的钢制冷凝管呈环形密封配合而成钢制壳体结构，提高了产生蒸汽的压力；同时本发明在上段与中段法兰连接处还增设导流结构，在石墨换热块下端面上设置导流环，避免盐酸蔓延至法兰的法兰面后进一步与下段筒体的钢制壳体接触而腐蚀钢制壳体，提高了合成炉的使用寿命。
【专利说明】一种新型副产高压蒸汽的组合式氯化氢合成炉
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种合成炉，特别涉及一种新型副产高压蒸汽的组合式氯化氢合成 炉。
【背景技术】
[0002] 氯化氢合成炉用于将氯气、氢气燃烧制得氯化氢气体。氯气与氢气燃烧时释放出 大量反应热，其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，即每合成1千克气态氯化氢约放出605KC舰热量，这些热量利用起来相当可观。
[0003] 目前市场上有两类氯化氢合成炉，第一类是广泛采用的全石墨制合成炉，其由石 墨内筒体及钢制外壁构成，由上至下依次分为顶节筒体、冷却段筒体、炉外筒体以及炉内筒 体，冷却段筒体与炉外筒体连接时，通过法兰连接，反应时在反应筒体与外壁夹层之间通冷 却水进行余热的吸收利用。
[0004] 上述合成炉结构由于受到石墨筒体的耐压强度，筒体与各管道、部件的连接强度 限制，产出的是低压蒸汽，热能利用率低，需要建立单独的用户蒸汽网络，有很大的局限性； 同时又由于冷却段筒体与炉外筒体通过法兰连接，该连接处的法兰面与石墨接触的区域密 封效果差，冷却段的冷凝酸易沿着法兰的上端面与石墨接触的间隙蔓延至下端的炉外筒体 上，使得炉外筒体的钢制壳体发生腐蚀。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种不易渗漏腐蚀筒体，同时能够产生高压蒸汽 的新型副产高压蒸汽的组合式氯化氢合成炉。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种新型副产高压蒸汽的组合式氯 化氢合成炉，包括合成炉及其顶部的冷却器； 其创新点在于：所述合成炉分为上、中、下三段，上段与下段均由石墨筒体及套在筒体 外的钢制壳体构成，中段为钢制壳体，该钢制壳体由若干坚直方向的钢制冷凝管呈环形密 封配合而成，所述钢制冷凝管下端向下伸入一密闭的环形钢套A的环形空腔A内，并与该环 形钢套A密封配合后由环形钢套A支撑在合成炉下段筒体的上端面，钢制冷凝管的上端向 上伸入一密闭的环形钢套B的环形空腔B内，并与环形钢套B密封配合后由环形钢套B固 定在合成炉上段筒体的下端面； 所述上、中、下三段钢制壳体通过法兰连接，其内部石墨筒体连接导通；所述合成炉上 段筒体内设置有石墨换热块，该石墨换热块延伸至上段筒体的底部，其底部端面具有导流 结构，与上段和中段间的连接法兰无泄漏配合；所述合成炉下段的石墨筒体底部装有梅花 孔式灯头，一侧设有点火口，其钢制壳体通过管道与上段钢制壳体连通形成一个冷却水循 环通道；所述合成炉中段底部的环形钢套A的外侧具有一纯水进口，顶部的环形钢套B的外 侧具有一湿蒸汽出口连接至闪蒸罐。
[0007] 进一步地，所述石墨换热块底部端面的导流结构为，在石墨换热块下端面具有数 个沿石墨换热块直径方向由内之外依次间隔设置的环形凹槽，且每相邻两个环形凹槽间 形成一凸起的倒三角形的内导流环，其中最外一侧的环形凹槽的外圆周与靠近法兰的内圆 周，且环形凹槽的外圆周与法兰的内圆周之间具有一凸起的外导流环，同时环形凹槽的上 端面高于法兰的上端面设置，下端面与法兰的下端面齐平。
[0008] 进一步地，所述内导流环为一底长8mm，高为4mm的倒三角形。
[0009] 进一步地，所述外导流环的高度为8mm。
[0010] 本发明的优点在于： 本发明的合成炉中段由原来的钢制壳体加内石墨筒体结构，变为为由由若干坚直方向 的钢制冷凝管呈环形密封配合而成钢制壳体结构，冷却通道分配到各个钢制冷凝管内，解 决了整个中段的耐压问题，使得从中段流出的热水通过闪蒸罐后产出高压蒸汽，蒸汽压力 由原来的6-8kg提升到现在的12-15kg，同时延长了合成炉的使用寿命，由原来的1年，延长 到现在的3年； 同时本发明在上段与中段法兰连接处还增设导流结构，在石墨换热块下端面上设置导 流环，通过导流环将石墨换热块内壁盐酸引流至每个导流环的顶端，导流环为倒三角形，盐 酸会沿环形凸体的尖端滴至中段筒体内，避免盐酸蔓延至法兰的法兰面后进一步与下段筒 体的钢制壳体接触而腐蚀钢制壳体，提高了合成炉的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明一种新型副产高压蒸汽的组合式氯化氢合成炉的结构示意图。
[0012] 图2为本发明一种新型副产高压蒸汽的组合式氯化氢合成炉中段与中段法兰连 接处导流结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013] 如图1和图2所示，本发明公开了一种新型副产高压蒸汽的组合式氯化氢合成炉， 包括合成炉及其顶部的冷却器； 合成炉分为上段a、中段b、下段c，上段a和下段c均由石墨筒体及套在筒体外的钢制 壳体构成，中段b为钢制壳体，该钢制壳体由若干坚直方向的钢制冷凝管1呈环形密封配合 而成，钢制冷凝管1下端向下伸入一密闭的环形钢套A2的环形空腔A内，并与该环形钢套 A2密封配合后由环形钢套A2支撑在合成炉下段c筒体的上端面，钢制冷凝管1的上端向上 伸入一密闭的环形钢套B3的环形空腔B内，并与环形钢套B3密封配合后由环形钢套B3固 定在合成炉上段a筒体的下端面。
[0014] 合成炉上段a、中段b、下段c钢制壳体通过法兰连接，其内部石墨筒体连接导通， 合成炉上段a筒体内设置有石墨换热块4,该石墨换热块4延伸至上段a筒体的底部，其底 部端面具有导流结构，与上段a和中段b间的连接法兰5无泄漏配合；合成炉下段c的石墨 筒体底部装有梅花孔式灯头6, 一侧设有点火口 7,其钢制壳体通过管道与上段a钢制壳体 连通形成一个冷却水循环通道； 合成炉中段b为钢制冷凝管1构成的耐高压壳体，合成炉中段b设有单独的冷却水循 环通道，在中段b底部的环形钢套A2的外侧具有一纯水进口 8,顶部的环形钢套B3的外侧 具有一湿蒸汽出口 9,纯水从纯水进口 8进入后从湿蒸汽出口 9流出。由于中段b采用钢制 壳体以及单独的冷却水循环通道，且钢制壳体由若干钢制冷凝管1呈环形密封配合而成， 使得中段b的冷却纯水温度达到202°C，压力达到I. 6 MPa，其通入湿蒸汽出口 9末端的闪 蒸罐后即可得到高压蒸汽，直接接入蒸汽网络并网使用，无需建立独立的低压蒸汽网络。
[0015] 石墨换热块4底部端面的导流结构为，在石墨换热块4下端面具有数个沿石墨换 热块4直径方向由内之外依次间隔设置的环形凹槽10,且每相邻两个环形凹槽10间形成一 凸起的倒三角形的内导流环11，其中最外一侧的环形凹槽10的外圆周与靠近法兰11的内 圆周，且环形凹槽10的外圆周与法兰11的内圆周之间具有一凸起的外导流环12,同时环形 凹槽10的上端面高于法兰11的上端面设置，下端面与法兰11的下端面齐平。
[0016] 本实施例中，为了提高环形凸体的引流效果，内导流环11为一底长8mm，高为4mm 的倒三角形，外导流环12的高度为8mm。
[0017] 下表为本合成炉与目前市面上合成炉的各项性能参数数据表，
【权利要求】
1. 一种新型副产高压蒸汽的组合式氯化氢合成炉，包括合成炉及其顶部的冷却器； 其特征在于：所述合成炉分为上、中、下三段，上段与下段均由石墨筒体及套在筒体外 的钢制壳体构成，中段为钢制壳体，该钢制壳体由若干坚直方向的钢制冷凝管呈环形密封 配合而成，所述钢制冷凝管下端向下伸入一密闭的环形钢套A的环形空腔A内，并与该环形 钢套A密封配合后由环形钢套A支撑在合成炉下段筒体的上端面，钢制冷凝管的上端向上 伸入一密闭的环形钢套B的环形空腔B内，并与环形钢套B密封配合后由环形钢套B固定 在合成炉上段筒体的下端面； 所述上、中、下三段钢制壳体通过法兰连接，其内部石墨筒体连接导通；所述合成炉上 段筒体内设置有石墨换热块，该石墨换热块延伸至上段筒体的底部，其底部端面具有导流 结构，与上段和中段间的连接法兰无泄漏配合；所述合成炉下段的石墨筒体底部装有梅花 孔式灯头，一侧设有点火口，其钢制壳体通过管道与上段钢制壳体连通形成一个冷却水循 环通道；所述合成炉中段底部的环形钢套A的外侧具有一纯水进口，顶部的环形钢套B的外 侧具有一湿蒸汽出口连接至闪蒸罐。
2. 根据权利要求1所述的新型副产高压蒸汽的组合式氯化氢合成炉，其特征在于：所 述石墨换热块底部端面的导流结构为，在石墨换热块下端面具有数个沿石墨换热块直径方 向由内之外依次间隔设置的环形凹槽，且每相邻两个环形凹槽间形成一凸起的倒三角形的 内导流环，其中最外一侧的环形凹槽的外圆周与靠近法兰的内圆周，且环形凹槽的外圆周 与法兰的内圆周之间具有一凸起的外导流环，同时环形凹槽的上端面高于法兰的上端面设 置，下端面与法兰的下端面齐平。
3. 根据权利要求2所述的氯化氢合成炉防泄漏导流结构，其特征在于：所述内导流环 为一底长8mm，高为4mm的倒三角形。
4. 根据权利要求2所述的氯化氢合成炉防泄漏导流结构，其特征在于：所述外导流环 的高度为8mm。
【文档编号】C01B7/01GK104445071SQ201410630195
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】张进尧, 孙建军, 杨华, 朱小峰 申请人:南通星球石墨设备有限公司