双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉的制作方法
【专利摘要】一种双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉它包括上半部分氧化炉和下半部分废热锅炉两部分，所述氧化炉包括上部壳体(18)，氢气入口(1)，混合气入口(2)、分布器(3)、触媒筐(5)5及旋转烧嘴(4)，所述废热锅炉包括下部壳体(19)、蒸汽过热器(6)、水蒸发器(16)、水冷壁管(7)及金属箱(8)，上部壳体(18)和下部壳体(19)用法兰连接。本实用新型具有安全，节能效果好，使用寿命长的优点。
【专利说明】双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉
【技术领域】
[0001]本实用新型属于一种双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉。
【背景技术】
[0002]氨氧化炉-废热锅炉主要包括有气体分布器、触媒筐和旋转烧嘴4构成的氧化炉及由蒸汽过热器、水蒸发器和金属箱构成的废热锅炉两部分。上述氨氧化炉存在如下问题:
[0003]I)氧化炉上部入口气体分布不均匀，造成钼金网反应不均匀，引起氨反应不完全，给后续设备造成安全隐患，同时降低钼金网的使用寿命，钼耗增高。
[0004]2)由于触媒筐结构设计的不合理造成漏氨，使后续设备铵盐含量增加，带来严重安全隐患。
[0005]3)金属箱长期在高温下使用，易变形，造成热气体(氧化氮气体)短路，影响热回收。一方面使得副产蒸汽减少，能耗增加；另一方面造成热气体(壳侧工艺气)出口温度增力口，给后续设备造成安全隐患。
[0006]4)过热器盘管与联箱连接，盘管内蒸汽分布不合理，造成过热器盘管部分过烧，管材许用应力降低，严重时会导致盘管爆裂，后果十分严重。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种安全，节能效果好，使用寿命长的双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉。
[0008]为了实现上述发明目的，本实用新型是这样实现的，它包括上半部分氧化炉和下半部分废热锅炉两部分，其特征在于所述氧化炉包括上部壳体，氢气入口，混合气入口、分布器、触媒筐及旋转烧嘴，上部壳体顶端有混合气入口，上部壳体上中部有分布器，上部壳体底部有触媒筐，触媒筐与上部壳体的连接采用U型焊接，触媒筐内有钼金网，在触媒筐与分布器之间有旋转烧嘴，由垂直管在上部壳体的垂直中心线有能旋转的垂直管，垂直管的上部与电机连接，垂直管的顶端是氢气入口，垂直管底端与旋转烧嘴连接，并相通；所述废热锅炉包括下部壳体、蒸汽过热器、水蒸发器、水冷壁管及金属箱，下部壳体内壁设置有水冷壁管，下部壳体顶端有蒸汽过热器，蒸汽过热器下面安装有水蒸发器，水蒸发器的两侧分别连接蒸发器联箱，一侧蒸发器联箱连接蒸发器水入口，另一侧蒸发器联箱连接蒸发器水出口，水蒸发器的另两侧安装有过热器联箱，过热器联箱上部与蒸汽过热器通过缩颈管相连，一侧过热器联箱下部与过热器联箱出口相连，另一侧热器联箱下部与过热器联箱入口相连，在水蒸发器和下部壳体之间均勻分布有4个金属箱,4个金属箱用金属箱空气入口分管相通，金属箱空气入口分管连接金属箱空气入口总管，下部壳体底端有氧化氮气体出口，上部壳体和下部壳体用法兰连接。
[0009]如上所述的分布器是上中下三层分布板，上中下三层分布板依次从小到大，上中下三层分布板上小孔直径为14mm到16mm。小孔的开孔率为45-55%。
[0010]如上所述的旋转烧嘴是布满小孔的水平管。
[0011]开车时氢气入口用于开车时输入氢气，氢气经可旋转烧嘴的垂直管进入布满小孔的水平管后得以均布分布。燃烧的氢气用于加热钼金网触媒和使钼金网还原。空气和氨的混合气体由混合气入口进入炉体，炉体内布置有三层孔板组成的分布器，在钼金网的催化作用下，氨与空气反应生成氮氧化物。氮氧化物均匀地通过U型焊接结构触媒筐，穿过蒸汽过热器和水蒸发器，最后从氧化氮气体出口流出。上述反应为放热反应，温度高达860°c。U型焊接结构触媒筐与上部壳体的连接采用U型焊接连接结构，保证触媒筐高温下不漏氨，同时该结构提高触媒筐高温下的柔度，保证触媒框高温下自由膨胀，提高触媒框的使用寿命。下半部分为废热锅炉主要功能是将废热回收，过热器产生4.4Mpa的过热蒸汽，蒸汽过热器与过热器联箱联箱之间增加一缩颈管，目的是调节，蒸汽过热器内气体流速，使蒸汽过热器温度保证在正常操作温度区间，不会过烧。下部壳体内壁设置有水冷壁管，通入水可降低下部壳体的温度，对壳体起保护作用，效果良好。金属箱设置在水蒸发器和下部壳体之间的位置，可防止工艺气体的短路，同时金属箱内设置金属箱空气入口分管，可以起到降低金属箱的温度，防止金属箱过热变形引起的工艺气短路，同时通入的空气还可以提高NO的氧化度。通入的空气不必排出。
[0012]本实用新型是对现有氨氧化炉-废热锅炉作了多处修改，与已有技术相比具有如下优点:
[0013]I)入口气体分布器采用3层孔板布置，保证气体均匀分布，提高氨氧化率，提高钼网使用寿命，提高后续设备的安全性。
[0014]2)触媒筐连接采用U型焊接结构，既解决触媒框处的漏氨，又解决高温热膨胀
[0015]3)既可防止金属箱在高温下的变形引起热气体的短路，影响热回收，通入的空气又可提高NO的氧化度。
[0016]4)改进过热器盘管气体分布。根据每根盘管的阻力，对过热器盘管与联箱之间增加一缩颈管，对蒸汽进行重新分布，调节流速，避免过热器盘管的过烧。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图。
[0018]图2为本实用新型的A-A剖视图。
[0019]图3为节点II示意图。
[0020]图4为节点I示意图。
[0021]如图所不，I是开车时氢气入口，2是空气和氨气的混合气入口，3是气体分布器,4是旋转烧嘴，5是U型焊接结构触媒筐，6是蒸汽过热器，7是水冷壁管，8是金属箱，9是蒸发器联箱，10是金属箱空气入口总管，11是蒸发器水入口，12是氧化氮气体出口，13是过热器联箱，14是蒸发器水出口，15是金属箱空气入口分管，16是水蒸发器，17是钼网，18是上部壳体，19是下部壳体，20是缩颈管，21是过热器联箱出口，22是过热器联箱入口。
【具体实施方式】
[0022]本实用新型的实施例将通过以下附图详细说明。
[0023]实施例1
[0024]本实用新型它包括上半部分氧化炉和下半部分废热锅炉两部分，所述氧化炉包括上部壳体18,氢气入口 I,混合气入口 2、分布器3、触媒筐5及旋转烧嘴4,上部壳体18顶端有混合气入口 2，上部壳体18上中部有分布器3，上部壳体18底部有触媒筐5，触媒筐5与上部壳体18的连接采用U型焊接，触媒筐5内有钼金网17，在触媒筐5与分布器3之间有旋转烧嘴4，旋转烧嘴4是布满小孔的水平管，由垂直管在上部壳体18的垂直中心线有能旋转的垂直管，垂直管的上部与电机连接，垂直管的顶端是氢气入口 1，垂直管底端与旋转烧嘴4连接，并相通；所述废热锅炉包括下部壳体19、蒸汽过热器6、水蒸发器16、水冷壁管7及金属箱8，下部壳体19内壁设置有水冷壁管7，下部壳体19顶端有蒸汽过热器6，蒸汽过热器6下面安装有水蒸发器16，水蒸发器16的两侧分别连接蒸发器联箱9，一侧蒸发器联箱9连接蒸发器水入口 11，另一侧蒸发器联箱9连接蒸发器水出口 14，水蒸发器16的另两侧安装有过热器联箱13，过热器联箱13上部与蒸汽过热器6通过缩颈管20相连，一侧过热器联箱13下部与过热器联箱出口 21相连，另一侧和热器联箱13下部与过热器联箱入口 22相连，在水蒸发器6和下部壳体19之间均勻分布有4个金属箱8,4个金属箱8用金属箱空气入口分管15相通，金属箱空气入口分管15连接金属箱空气入口总管10，下部壳体19底端有氧化氮气体出口 12，上部壳体18和下部壳体19用法兰连接。
[0025]分布器3是上中下三层分布板，上中下三层分布板依次从小到大。上中下三层分布板上小孔直径为14mm。小孔的开孔率为55%。
[0026]实施例2
[0027]上中下三层分布板上小孔直径为15mm。小孔的开孔率为50%。其余同实施例1。
[0028]实施例3
[0029]上中下三层分布板上小孔直径为16mm。小孔的开孔率为45%。其余同实施例1。
【权利要求】
1.一种双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉，它包括上半部分氧化炉和下半部分废热锅炉两部分，其特征在于所述氧化炉包括上部壳体(18)，氢气入口(I)，混合气入口(2)、分布器(3)、触媒筐(5) 5及旋转烧嘴(4)，上部壳体(18)顶端有混合气入口(2)，上部壳体(18)上中部有分布器(3)，上部壳体(18)底部有触媒筐(5)，触媒筐(5)与上部壳体(18)的连接采用U型焊接，触媒筐(5)内有钼金网(17)，在触媒筐(5)与分布器(3)之间有旋转烧嘴(4)，在上部壳体(18)的垂直中心线有能旋转的垂直管，垂直管的上部与电机连接，垂直管的顶端是氢气入口(I)，垂直管底端与旋转烧嘴(4)连接，并相通；所述废热锅炉包括下部壳体(19)、蒸汽过热器￠)、水蒸发器(16)、水冷壁管(7)及金属箱(8)，下部壳体(19)内壁设置有水冷壁管(7)，下部壳体(19)顶端有蒸汽过热器￠)，蒸汽过热器(6)下面安装有水蒸发器(16)，水蒸发器(16)的两侧分别连接蒸发器联箱(9)，一侧蒸发器联箱(9)连接蒸发器水入口(11)，另一侧蒸发器联箱(9)连接蒸发器水出口(14)，水蒸发器(16)的另两侧安装有过热器联箱(13)，过热器联箱(13)上部与蒸汽过热器(6)通过缩颈管(20)相连，一侧过热器联箱(13)下部与过热器联箱出口(21)相连，另一侧和热器联箱(13)下部与过热器联箱入口(22)相连，在水蒸发器(6)和下部壳体(19)之间均匀分布有4个金属箱(8)，4个金属箱(8)用金属箱空气入口分管(15)相通，金属箱空气入口分管(15)连接金属箱空气入口总管(10)，下部壳体(19)底端有氧化氮气体出口(12)，上部壳体(18)和下部壳体(19)用法兰连接。
2.如权利要求1所述的一种双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉，其特征在于所述的分布器(3)是上中下三层分布板。
3.如权利要求2所述的一种双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉，其特征在于所述的上中下三层分布板依次从小到大。
4.如权利要求2所述的一种双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉，其特征在于所述的上中下三层分布板上小孔直径为14mm到16mm。小孔的开孔率为45-55%。
5.如权利要求2所述的一种双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉，其特征在于所述的旋转烧嘴(4)是布满小孔的水平管。
【文档编号】C01B21/38GK204198424SQ201420652397
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】赵世平, 于清秀, 王冀宁 申请人:赛鼎工程有限公司