专利名称：一种硝酸生产用氨氧化炉－废热锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于硝酸生产用工业装置，具体涉及双加压法硝酸生产用一种高效氨氧化炉-废热锅炉。
我国80年代从法国引进的450吨/日氨氧化炉-废热锅炉是国际上较为先进的。这种氨氧化炉-废热锅炉主要包括有气体分布器4、触媒筐5和旋转烧嘴3构成的氧化炉及由蒸汽过热器7、水蒸发器13和金属箱10构成的废热锅炉两部分。上述氨氧化炉-废热锅炉存在如下问题1)支撑铂网结构处不合理造成此处漏氨，影响氨的转化率。
2)触媒筐结构设计不合理造成高温时变形大，影响铂网的使用寿命。
3)蒸发段和过热段由于高温引起的热膨胀使得触媒筐变形大，影响铂网的使用寿命。
4)铂网的支撑用Inconel网，此结构影响铂网的支撑。
5)水蒸发器传热面与金属箱之间的短路空间填充不完全，且施工难度大，质量难保证，降低传热效率。
6)点火器存在不能确保一次点火成功。
本实用新型的目的是克服上述缺陷提供一种节能效果好，使用寿命长的氨氧化炉。
本实用新型是对现有氨氧化炉-废热锅炉的改进，在水蒸发器传热面与金属箱之间填充金属类物体，填充方便，能完全防止工艺气体的短路，提高传热效率。触媒筐采用特殊结构，提高触媒筐的刚度及柔度，减少触媒筐的变形，同时通过控制蒸发段和过热段的热膨胀，减少对触媒筐作用，提高铂网的使用寿命。
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1)支撑铂网结构处采用填充填充物的办法，防止氨的泄露，提高氨的转化率。2)触媒筐结构采用特殊结构，提高触媒筐的刚度，提高了铂网的使用寿命。3)蒸发段和过热段由于高温热膨胀使得触媒被顶变形，本设计采用控制两段的热膨胀可解决此问题，提高铂网的使用寿命。4)改进铂网的支撑取消Inconel支撑网，用回收网和特殊材料制支撑网可改进对铂网的支撑，提高铂网的寿命。5)水蒸发器传热面与金属箱之间填充金属类物体，施工较为容易，提高传热效率。6)点火容易，操作安全。
本实用新型的实施例将通过以下附
图1详细说明。
附
图1所示为根据本实用新型提出的氨氧化炉-废热锅炉结构示意图。
图1中1是旋转烧嘴的氢气入口，2是空气和氨气的混合气入口，3是旋转烧嘴，4是分布器，5是触媒筐，6填充物，7是蒸汽过热器，8是水冷壁管，9是金属填充物，10是金属箱，11是水入口，12是氧化氮气体出口，13是水蒸发器，14是触媒筐特殊结构，15是点火器，16是视镜如
图1所示，这种氨氧化炉-废热锅炉的上半部分主要由分布器4、触媒筐5及旋转烧嘴3构成的氧化炉，下半部分主要由蒸汽过热器7、水蒸发器13及金属箱10构成的废热锅炉，上下两部分的炉体外壳用法兰连接。氢气入口1用于输入氢气，氢气经可旋转烧嘴3的垂直臂进入布满小孔的水平臂后得以均布分布。氢气用于加热铂网触媒和使铂网还原。空气与氨的混合气体由混合气入口2进入炉体，炉体内布置有三层筛板组成的分布器4，混合气在通过分布器后便会均匀地分布与触媒筐5内，在铂网的催化作用下，氨与空气反应生成氮氧化物。上述反应为放热反应，温度高达890℃。氨氧化炉上半部分的炉壳上装有点火器，点火器的上方设置一个折流罩，用于反射点火氢气，可使点火的成功率提高，。视镜16的玻璃内外表面贴有一层高温云母片，使视镜不宜破裂，即使破裂也不会造成气体外泻。触媒筐14采用特殊结构，提高触媒筐的刚度和柔度，防止因触媒筐的变形而影响铂网的使用寿命。在铂网的支撑处填充填充物，防止氨的泄露而影响氨的氧化率。氨氧化炉的下半部分为废热锅炉，主要功能是将废热回收，产生4.4Mpa的蒸汽。盘管结构采用8头并联，各头为四层螺旋管串联顺错流方式布置，水蒸发器13、金属箱10及水入口11、过热蒸汽出口、氧化氮出口12为废热锅炉的基本结构。炉体的内表面设置有水冷壁管8，通入水可降低外壳的温度，代替隔热层，效果良好。蒸汽过热器7放在水蒸发器13的盘管上，其上部放置触媒筐5。水蒸发器13放置在外壳下封头并与之点焊。该水蒸发器的四周有金属箱10，两者之间的不规则缝隙即短路空间用金属物来填充，这样可降低出口氧化氮气温度达110℃左右。金属箱10为弓型，置于水蒸发器周围起导流防短路作用。水入口11将水输入水蒸发器，使之变成水汽混合物，经去气包分离后，将分离出的饱和蒸汽导入过热器，吸收热量形成过热蒸汽再由过热蒸汽出口排出。
本实用新型氨氧化炉-废热锅炉的制造可沿用已有的氨氧化炉-废热锅炉制造方法。下半部分废热锅炉中的蒸汽过热器7，水蒸发器13和金属箱10可预先在炉外点焊固定，形成一个整体的内件，然后一次装入炉内。这样做的优点是施工容易，焊接质量高，2是检修容易。该炉的生产工艺同已有技术相同，经多处改进后，更实用且寿命更长，是现代双压法硝酸生产装置的关键设备。
权利要求1.一种硝酸生产用氨氧化炉-废热锅炉，包括由分布器、触媒筐及旋转烧嘴构成的氧化炉和由蒸汽过热器、水蒸发器及金属箱构成的废热锅炉，其特征是所说的蒸汽过热器的盘管采用8头并联，各头为四层螺旋管串联顺错流方式布置。
2.如权利要求1所述的硝酸生产用氨氧化炉-废热锅炉，其特征还应当包括在支撑铂网结构处填充填充物。
3.如权利要求1所述一种硝酸生产用氨氧化炉-废热锅炉，其特征还应当包括铂网的支撑采用回收网和支撑网。
4.如权利要求1所述一种硝酸生产用氨氧化炉-废热锅炉，其特征还应当包括所述蒸汽过热器为螺旋管式、所述水蒸发器为多排蛇行管式、所述双零水冷壁的结构型式。
专利摘要本实用新型提供一种硝酸生产用氨氧化炉－废热锅炉，此设备是生产硝酸的核心设备，是对现有氨氧化炉－废热锅炉的改进，一种硝酸生产用氨氧化炉－废热锅炉，将蒸汽过热器的盘管采用8头并联，各头为四层螺旋管串联顺错流方式布置，可保证过热器温度不会超高。在水蒸发器与金属箱之间的短路空间内填充金属类物，防止工艺气短路，提高传热效率，在铂网的支撑结构处，填充填充物，防止氨的泄漏，触媒筐采用特殊结构，防止变形。这种氨氧化炉效率高、节能、安全、使用寿命长。
文档编号F22B5/00GK2593062SQ0125957
公开日2003年12月17日 申请日期2001年8月28日 优先权日2001年8月28日
发明者赵世平, 梁建强, 赵天铎, 于清秀 申请人:化学工业第二设计院