一种氯化氢合成炉火焰观察装置的制作方法

本实用新型总体涉及观察装置领域，更具体地，涉及一种氯化氢合成炉火焰观察装置技术。

背景技术：

我国氯碱工业从最早的1930年开始，至今已有几十年的发展历史，目前主要采用离子膜法制取烧碱、氯气和氢气的工艺。生产工艺主要由一次盐水、二次盐水、电解、淡盐水脱氯、氯氢处理、氯化氢合成、氯气液化及包装等工序组成，其中氯化氢合成工序主要是利用电解工序生产的氯气和氢气在合成炉内燃烧，生产氯化氢气体用于氯乙烯单体的生产或制作盐酸。

氯化氢合成炉是合成工序的主要设备，由于氯化氢hcl合成炉燃烧所用氢气含水在100ppm左右，氯气含水在30ppm左右，燃烧后的hcl气体形成酸雾，现有观察装置上的火焰观察视镜由单层10cm厚的耐高温石英玻璃制作而成，表面温度比较高，与外界环境温度直接接触换热，在视镜内部表面酸雾凝结，由于合成炉内温度过高，将未形成酸滴的酸雾烧干在视镜表面，而形成一层膜。周而复始降低视镜的清晰度，例如图6所示。这样的观察装置在氯化氢合成炉运行十天左右火焰观察视镜就会模糊不清，操作人员无法通过视镜观察炉内火焰的燃烧情况，无法判断合成炉是否正常运行。

由于乙炔法pvc在生产过程中一旦氯化氢气体过氯就会与乙炔发生剧烈反应而发生爆炸。如果制作盐酸时氯化氢气体过氯，过量氯气就会通过氯化氢尾气吸收塔直接排放至大气中，造成环保事故。所以在生产过程中严禁氯化氢过氯操作。

氯化氢过氯与氢气和氯气在炉内的燃烧情况息息相关，操作人员通过控制氯气和氢气的燃烧配比和观察火焰燃烧的颜色，来判断氯化氢气体的纯度是否过氯。当氯化氢合成炉观察视镜模糊不清时，操作人员无法通过观察随时掌握火焰的燃烧情况，给安全生产造成极大的隐患，必须停炉清理视镜。

技术实现要素：

针对以上问题，本实用新型的目的在于克服现有技术中氯化氢合成炉运行十天左右火焰观察视镜模糊不清的缺陷，提供一种氯化氢合成炉火焰观察装置。

根据本实用新型，提供了一种氯化氢合成炉火焰观察装置，包括第一视镜、夹套、第二视镜，所述第一视镜与所述氯化氢合成炉相连，并设置于靠近所述氯化氢合成炉的火焰位置，以观察所述氯化氢合成炉中的火焰状态；所述第二视镜平行于所述第一视镜，以使观察人员依次透过所述第二视镜和所述第一视镜观察所述火焰状态；所述夹套连接于所述第一视镜和所述第二视镜之间。

可选地，还包括入水管线、出水管线，所述入水管线与所述夹套下方相连，用于向所述夹套内输入冷却水；所述出水管线与所述夹套上方相连，用于从所述夹套输出所述冷却水。

可选地，所述出水管线与所述氯化氢合成炉的循环水回水总管相连；所述出水管线上设置有出水管线阀门。

可选地，所述入水管线上设置有入水管线阀门和流量计。

可选地，所述入水管线阀门包括自动控制阀门和两个手动控制阀门；所述流量计和所述自动控制阀门位于所述两个手动控制阀门之间；所述入水管线上还设置有旁路管线，所述旁路管线的两端分别连接于所述两个手动控制阀门的两侧，所述旁路管线上设置有旁路阀门。

可选地，所述流量计为涡街流量计；所述自动控制阀门为单座调节阀。

可选地，所述夹套上安装有温度计，以监测夹套内的温度。

可选地，还包括dcs系统，所述dcs系统与所述温度计、所述流量计、所述自动控制阀门连接。

可选地，还包括摄像头，所述摄像头对准所述第二视镜，以远程或者自动监测所述火焰状态。

可选地，所述夹套温度控制在60℃以下。

本实用新型的优点在于：

1)根据本实用新型的技术方案，可以大大延长氯化氢合成炉火焰观察视镜清晰度时间；

2)根据本实用新型的技术方案，可以实现对装置中冷却水流量、夹套温度的自动控制以及对氯化氢合成炉火焰状态的自动观察等；

3)根据本实用新型的技术方案，具有操作简单、便于施工、投入成本低、运行可靠等优点。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的一种氯化氢合成炉火焰观察装置的示意图。

图2示出了根据本实用新型的一种氯化氢合成炉火焰观察装置的一种实施方式的示意图。

图3示出了根据本实用新型的一种氯化氢合成炉火焰观察装置的另一种实施方式的示意图。

图4示出了根据本实用新型的一种氯化氢合成炉火焰观察装置的入水管线的一种实施方式的示意图。

图5示出了根据本实用新型的一种可实现自动化控制的装置的示意图。

图6示出了现有技术中用于观察氯化氢合成炉火焰的一种装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。

图1示出了根据本实用新型的一种氯化氢合成炉火焰观察装置的示意图。

如图1所示，提供了一种氯化氢合成炉火焰观察装置，可以第一视镜10、夹套20、第二视镜30，所述第一视镜10与所述氯化氢合成炉40相连，并可以设置于靠近所述氯化氢合成炉40的火焰位置，以观察所述氯化氢合成炉40中的火焰状态；所述第二视镜30可以平行于所述第一视镜10，以使观察人员依次透过所述第二视镜30和所述第一视镜10观察所述火焰状态；所述夹套20连接于所述第一视镜10和所述第二视镜30之间。

所述第一视镜10可以直接安装在所述氯化氢合成炉40的炉壁上，也可以通过连接管或者连接支架等方式连接于所述氯化氢合成炉40的外部。所述第一视镜10设置于靠近所述氯化氢合成炉40的火焰位置可以是指，所述第一视镜10距离地面的高度与所述氯化氢合成炉中火焰距离地面的高度相同，也可以是指任何透过第一视镜10可以看到火焰的位置。所述第二视镜30可以平行于所述第一视镜10是指，所述第二视镜30的平面可以与所述第一视镜10的平面平行。

所述夹套20可以为不锈钢夹套。所述夹套20可以连接于所述第一视镜10和所述第二视镜30之间，既起到连接作用也起到支撑作用，所述夹套20可以是中空的密闭结构。所述夹套20的内径尺寸可以根据所述第一视镜10和所述第二视镜30的尺寸进行设置，所述夹套20的截面可以为圆形、椭圆形、方形、三角形等。所述夹套20可以是直筒型、椎体形等。可以通过调整所述第一视镜10和所述第二视镜30的相对位置，只要可以观测到所述氯化氢合成炉中火焰的状态即可。所述夹套20可以与所述氯化氢合成炉垂直设置，也可以成角度设置，即可以直视、俯视、仰视等角度观察到所述氯化氢合成炉中的火焰状态。所述夹套20与所述第一视镜10和所述第二视镜30可以通过焊接、螺丝等方式进行连接。

所述第一视镜10材质可以为耐高温石英玻璃。所述第二视镜30的材质可以为耐高温石英玻璃。所述第一视镜10与所述第二视镜30的形状和尺寸可以相同也可以不同。所述形状可以包括圆形、方形、菱形、三角形等。所述第一视镜10或者/和所述第二视镜30可以是平面镜或者凹透镜或者凸透镜。所述第一视镜10和所述第二视镜30可以通过焊接或者螺丝固定等方式进行固定。

所述氯化氢合成炉中的火焰状态包括火焰的颜色、晃动情况等，具体情况及产生的影响如下表1所示：

表1

所述氯化氢合成炉40可以为石墨合成炉。氯化氢hcl的合成生产工艺可以为经洗涤、脱水、干燥处理过的氯气和氢气，按1：1.05-1.1的比例进入组合式氯化氢石墨合成炉的灯头燃烧，氯气和氢气燃烧生成氯化氢气体，高温的的氯化氢气体进入石墨合成炉冷却段，用循环水冷却至45℃以下送至氯乙烯vcm工序或去吸收制作盐酸。去吸收系统的氯化氢气体依次经i级降膜吸收器、ii级降膜吸收器、尾气吸收塔自下而上被水吸收生成盐酸，未被吸收的其余气体由尾气吸收塔排空口直接排空。吸收水由尾气吸收塔顶部加入，顺序流经：尾气吸收塔、ii级降膜吸收器、到i级降膜吸收器自上而下在各级吸收器中逐步吸收氯化氢，在i级降膜吸收器底部出来形成高纯盐酸，合格的盐酸进入盐酸储罐。

图2示出了根据本实用新型的一种氯化氢合成炉火焰观察装置的一种实施方式的示意图。

如图2所示，还可以包括入水管线50、出水管线60，所述入水管线50可以与所述夹套20下方相连，用于向所述夹套20内输入冷却水；所述出水管线60可以与所述夹套20上方相连，用于从所述夹套20输出所述冷却水。优选地，所述冷却水为纯水，例如去离子水。

所述入水管线50可以为不锈钢管道，公称通径可以为dn25。所述出水管线60可以为不锈钢管道，公称通径可以为dn25。所述入水管线50可以与所述夹套20通过焊接等方式进行连接。所述出水管线60可以与所述夹套20通过焊接等方式进行连接。所述冷却水从所述入水管线50进入到所述夹套20，并从所述出水管线60流出，即下进上出的方式流经所述夹套20，用于对所述夹套20以及所述第一视镜10和所述第二视镜30进行冷却。

根据本实用新型的一种实施方式，所述出水管线60可以与循环水回水总管70相连；所述出水管线60上可以设置有出水管线阀门61。

所述氯化氢合成炉40具有冷却段，是以循环水冷却。所述出水管线60可以与所述氯化氢合成炉40的循环水回水总管70相连，流经夹套20的冷却水经所述出水管线60流入到所述循环水回水总管70，可作为循环水的补充水。所述入水管线50中流入的所述冷却水可以为纯水，例如去离子水，可以从所述氯化氢合成炉40附近的管廊上的纯水管线引入。

所述出水管线60上可以设置有出水管线阀门61和流量计，以控制和监测所述出水管线60中的冷却水流量。所述出水管线阀门61包括手动阀门、自动阀门等，所述出水管线阀门61可以包括一个或者多个。

图3示出了根据本实用新型的一种氯化氢合成炉火焰观察装置的另一种实施方式的示意图。

如图3所示，所述入水管线50上可以设置有入水管线阀门52和流量计51，用于控制和监测所述入水管线50中的冷却水流量。所述入水管线阀门52包括手动阀门、自动阀门等。所述入水管线阀门52可以包括一个或者多个。所述流量计51可以为涡街流量计、孔板流量计、电磁流量计、差压式流量计等。

冷却水的流量对观察火焰状态的清晰度也有影响，通过调节冷却水流量可以实现更好的观察效果。例如，当观察所述第二视镜30出现浑浊、看不清火焰的现象时，可能是由于冷却水流量过大造成的，通过将冷却水流量调小可消除该现象；当观察所述第二视镜30出现金属色或者绿色时，可能是由于冷却水流量偏小、冷却水水质等原因造成的，可以通过将冷却水流量调大即可消除该现象。将冷却水流量调至合适，有利于火焰状态的观察。

图4示出了根据本实用新型的一种氯化氢合成炉火焰观察装置的入水管线的一种实施方式的示意图。

如图4所示，所述入水管线阀门52可以包括fv自动控制阀门521和两个手动控制阀门522；ft流量计51和所述自动控制阀门521位于所述两个手动控制阀门522之间；所述入水管线50上还设置有旁路管线53，所述旁路管线53的两端分别连接于所述两个手动控制阀门522的两侧，所述旁路管线53上设置有旁路阀门531。

根据本实用新型的一种实施方式，所述自动控制阀门521可以采用单座调节阀，气开状态，阀体采用不锈钢材质，防护等级达到ip65，公称压力为pn16，公称通径为dn25，运行介质为纯水，运行温度可以为10～20℃。所述流量计51可以采用涡街流量计，采用不锈钢材质，防护等级达到ip65，公称压力为pn16，公称通径为dn25，运行介质为纯水，运行温度可以为10～20℃。

所述旁路管线53的两端可以分别通过三通与所述入水管线50相连，所述三通设置于所述两个手动控制阀门522的两侧的所述入水管线50上。所述旁路管线53上还可以设置有流量计，以监测所述旁路管线53内的液体流速。通常情况下，所述旁路阀门531保持关闭状态，所述自动控制阀门521和所述两个手动控制阀门522均处于开启状态，冷却水通过所述入水管线50流入所述夹套20。所述两个手动控制阀门522可以保持全开状态，通过调节所述自动控制阀门521的开合程度，控制所述入水管线50内的液体流量。当所述入水管线50或者其上的部件发生故障或者需要检修时，以及所述自动控制阀门521或者所述流量计51需要检查或清理污垢或维修时，可以关闭所述两个手动控制阀门522，此时开启所述旁路阀门531，在检修的同时保证本发明所述氯化氢合成炉火焰观察装置的正常使用，以减小对整个系统运行的影响。

图5示出了根据本实用新型的一种可实现自动化控制的装置的示意图。

如图5所示，所述夹套20上可以安装有tt温度计70，以监测夹套20内的温度。所述夹套20温度可以控制在60℃以下，例如控制在40～60℃，以达到对所述第一视镜10降温的目的，从而使所述第一视镜10内侧的酸雾能够形成酸滴而流下，避免了在所述第一视镜10的内侧形成烧结物造成的视镜模糊现象。所述第一视镜10内侧是指所述第一视镜10面向所述氯化氢合成炉40的表面，而非面向所述第二视镜30的那一面。所述温度计70可以是一种热电偶温度计，精确度需要达到±1％，检测单位为℃，检测范围为0～100℃，材质为不锈钢，运行介质为纯水，运行温度可以在10～100℃，插入所述夹套20内的深度可以为60mm，以达到最好的测量效果。

根据本实用新型的一种实施方式，还可以包括dcs系统80，所述dcs系统80可以与所述温度计70、所述流量计51、所述自动控制阀门521连接。所述温度计70、所述流量计51、所述自动控制阀门521可以将监测数据上传至所述dcs系统80，所述dcs系统80可以对冷却水流量和夹套20的温度实现自动监测和控制。所述dcs系统是指分布式控制系统，是一种由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机、通讯、显示和控制等技术。

根据本实用新型的一种实施方式，还可以包括摄像头90，所述摄像头90对准所述第二视镜30，以远程或者自动监测所述火焰状态。所述摄像头90可以远程连接计算机或者监控器，将拍摄到的火焰图像实时上传，以实现远程监控；也可以与所述dcs系统80连接，实现自动化监测。

根据本实用新型的一个实施例，采用根据本实用新型的装置，在实际应用过程中可以实施以下操作步骤：

(1)在hcl合成炉点炉前，对视镜冷却装置进行检查，检查管道、阀门、法兰是否有泄漏现象，检查自动阀、测量仪表是否好用，纯水供应是否正常等准备工作。

(2)打开出水管线上的阀门，打开入水管线上的手动控制阀门。

(3)打开入水管线上的fv自动控制阀门，将流量调至1m³/h左右，夹套温度控制在60℃以下。这时生产可以安排点炉的相关工作。

(4)随着hcl合成炉负荷的提升，随时调节入水管线上的fv自动控制阀门，控制夹套温度在40-60℃之间。

(5)观察入水管线ft流量计是否稳定，如流量不稳定要查明原因。

(6)观察视镜是否浑浊或者出现其他颜色等，通过调节冷却水流量保证观察视镜的清晰度。

(7)实时观察氯化氢合成炉中的火焰状态，以防止合成的氯化氢气体是否过氯。

根据本实用新型的技术方案，在实际应用过程中可以保持60天以上观察视镜清晰如初，解决了现有氯化氢合成炉火焰观察视镜运行十天左右就模糊不清的安全隐患，保证了氯化氢合成炉的安全稳定运行。

本实用新型的优点在于：

1)根据本实用新型的技术方案，可以确保氯化氢合成炉火焰观察视镜清晰度在60天以上仍保持清晰。本实用新型提供的装置可以大大延长氯化氢合成炉火焰观察视镜清晰度时间，减少因火焰观察视镜模糊而停炉的次数，从而为氯化氢合成炉安全稳定的运行提供了有力保障，为企业节约了运行成本，提高了企业效益。

2)根据本实用新型的技术方案，可以实现对装置中冷却水流量、夹套温度的自动控制以及对氯化氢合成炉火焰状态的自动观察等。

3)根据本实用新型的技术方案，具有操作简单、便于施工、投入成本低、运行可靠等优点。也可以在现有技术中的设备上进行改造，工艺简单，成本低，效果显著。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。