專利名稱：雙加壓法450噸/日硝酸生產(chǎn)用高效氨氧化爐－廢熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于硝酸生產(chǎn)用工業(yè)裝置，具體涉及雙加壓法450噸/日硝酸生產(chǎn)用一種高效氨氧化爐-廢熱鍋爐。
我國(guó)80年代從法國(guó)引進(jìn)的450噸/日氨氧化爐-廢熱鍋爐是國(guó)際上較為先進(jìn)的。這種高效氨氧化爐-廢熱鍋爐主要包括有氣體分布器4、觸媒筐5和旋轉(zhuǎn)燒嘴3構(gòu)成的氧化爐及由蒸汽過熱器7、水蒸發(fā)器13和金屬箱10構(gòu)成的廢熱鍋爐兩部分。上述氨氧化爐存在如下問題1)支撐鉑網(wǎng)結(jié)構(gòu)處不合理造成此處漏氨，影響氨的轉(zhuǎn)化率。
2)觸媒筐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成高溫時(shí)變形大，影響鉑網(wǎng)的使用壽命。
3)蒸發(fā)段和過熱段由于高溫引起的熱膨脹使得觸媒筐變形大，影響鉑網(wǎng)的使用壽命。
4)鉑網(wǎng)的支撐用Inconel網(wǎng)，此結(jié)構(gòu)影響鉑網(wǎng)的支撐。
5)水蒸發(fā)器傳熱面與金屬箱之間的短路空間填充不完全，且施工難度大，質(zhì)量難保證，降低傳熱效率。
6)點(diǎn)火器存在不能確保一次點(diǎn)火成功。
本實(shí)用新型的目的是克服上述缺陷提供一種節(jié)能效果好，使用壽命長(zhǎng)的氨氧化爐-廢熱鍋爐。
本實(shí)用新型是對(duì)現(xiàn)有氨氧化爐-廢熱鍋爐的改進(jìn)，在水蒸發(fā)器傳熱面與金屬箱之間填充金屬類物體，填充方便，能完全防止工藝氣體的短路，提高傳熱效率。觸媒筐采用特殊結(jié)構(gòu)，提高觸媒筐的剛度及柔性，減少觸媒筐的變形，同時(shí)通過控制蒸發(fā)段和過熱段的熱膨脹，減少對(duì)觸媒筐作用，提高鉑網(wǎng)的使用壽命。
本實(shí)用新型是對(duì)現(xiàn)有氨氧化爐-廢熱鍋爐作了多處修改，與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1)支撐鉑網(wǎng)結(jié)構(gòu)處采用填充填充物的辦法，防止氨的泄露，提高氨的轉(zhuǎn)化率。2)觸媒筐結(jié)構(gòu)采用特殊結(jié)構(gòu)，提高觸媒筐的剛度，提高了鉑網(wǎng)的使用壽命。3)蒸發(fā)段和過熱段由于高溫?zé)崤蛎浭沟糜|媒筐被頂變形，本設(shè)計(jì)采用控制兩段的熱膨脹可解決此問題，提高鉑網(wǎng)的使用壽命。4)改進(jìn)鉑網(wǎng)的支撐取消Inconel支撐網(wǎng)，用回收網(wǎng)和特殊材料制支撐網(wǎng)可改進(jìn)對(duì)鉑網(wǎng)的支撐，提高鉑網(wǎng)的壽命。5)水蒸發(fā)器傳熱面與金屬箱之間填充金屬類物體，施工較為容易，提高傳熱效率。6)點(diǎn)火容易，操作安全。
本實(shí)用新型的實(shí)施例將通過以下附


圖1詳細(xì)說明。
附
圖1所示為根據(jù)本實(shí)用新型提出的氨氧化爐-廢熱鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中1是旋轉(zhuǎn)燒嘴的氫氣入口，2是空氣和氨氣的混合氣入口，3是旋轉(zhuǎn)燒嘴，4是分布器，5是觸媒筐，6填充物，7是蒸汽過熱器，8是水冷壁管，9是金屬填充物，10是金屬箱，11是水入口，12是氧化氮?dú)怏w出口，13是水蒸發(fā)器，14是觸媒筐特殊結(jié)構(gòu)，15是點(diǎn)火器，16是視鏡如
圖1所示，這種氨氧化爐-廢熱鍋爐的上半部分主要由分布器4、觸媒筐5及旋轉(zhuǎn)燒嘴3構(gòu)成的氧化爐，下半部分主要由蒸汽過熱器7、水蒸發(fā)器13及金屬箱10構(gòu)成的廢熱鍋爐，上下兩部分的爐體外殼用法蘭連接。氫氣入口1用于輸入氫氣，氫氣經(jīng)可旋轉(zhuǎn)燒嘴3的垂直臂進(jìn)入布滿小孔的水平臂后得以均布分布。氫氣用于加熱鉑網(wǎng)觸媒和使鉑網(wǎng)還原。空氣與氨的混合氣體由混合氣入口2進(jìn)入爐體，爐體內(nèi)布置有三層篩板組成的分布器4，混合氣在通過分布器后便會(huì)均勻地分布與觸媒筐5內(nèi)，在鉑網(wǎng)的催化作用下，氨與空氣反應(yīng)生成氮氧化物。上述反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度高達(dá)890℃。氨氧化爐上半部分的爐殼上裝有點(diǎn)火器，點(diǎn)火器15的上方設(shè)置一個(gè)折流罩，用于反射點(diǎn)火氫氣，可使點(diǎn)火的成功率提高，。視鏡16的玻璃內(nèi)外表面貼有一層高溫云母片，使視鏡不宜破裂，即使破裂也不會(huì)造成氣體外瀉。觸媒筐14采用特殊結(jié)構(gòu)，提高觸媒筐的剛度和柔度，防止因觸媒筐的變形而影響鉑網(wǎng)的使用壽命。在鉑網(wǎng)的支撐處填充填充物，防止氨的泄露而影響氨的氧化率。氨氧化爐的下半部分為廢熱鍋爐，主要功能是將廢熱回收，產(chǎn)生4.4Mpa的蒸汽。盤管結(jié)構(gòu)采用12頭并聯(lián)四頭為一層的蛇管結(jié)構(gòu)蒸汽過熱器7與水蒸發(fā)器13、金屬箱10及水入口11、過熱蒸汽出口、氧化氮出口12為廢熱鍋爐的基本結(jié)構(gòu)。爐體的內(nèi)表面設(shè)置有水冷壁管8，通入水可降低外殼的溫度，代替隔熱層，效果良好。蒸汽過熱器7放在水蒸發(fā)器13的盤管上，其上部放置觸媒筐5。水蒸發(fā)器13放置在外殼下封頭并與之點(diǎn)焊。該水蒸發(fā)器的四周有金屬箱10，兩者之間的不規(guī)則縫隙即短路空間用金屬物來填充，這樣可降低出口氧化氮?dú)鉁囟冗_(dá)110℃左右。金屬箱10為弓型，置于水蒸發(fā)器周圍起導(dǎo)流防短路作用。水入口11將水輸入水蒸發(fā)器，使之變成水汽混合物，經(jīng)去氣包分離后，將分離出的飽和蒸汽導(dǎo)入過熱器7，吸收熱量形成過熱蒸汽再由過熱蒸汽出口排出。
本實(shí)用新型雙加壓法450噸/日氨氧化爐-廢熱鍋爐的制造可沿用已有的氨氧化爐-廢熱鍋爐制造方法。下半部分廢熱鍋爐中的蒸汽過熱器7，水蒸發(fā)器13和金屬箱10可預(yù)先在爐外點(diǎn)焊固定，形成一個(gè)整體的內(nèi)件，然后一次裝入爐內(nèi)。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是施工容易，焊接質(zhì)量高，2是檢修容易。該爐的生產(chǎn)工藝同已有技術(shù)相同，經(jīng)多處改進(jìn)后，更實(shí)用且壽命更長(zhǎng)，是現(xiàn)代雙壓法450噸/日硝酸生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種雙加壓法450噸/日硝酸生產(chǎn)用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，包括由分布器、觸媒筐及旋轉(zhuǎn)燒嘴構(gòu)成的氧化爐和由蒸汽過熱器、水蒸發(fā)器及金屬箱構(gòu)成的廢熱鍋爐，其特征是所說的蒸汽過熱器的盤管采用12頭并聯(lián)，4頭一層共3層的蛇管結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述雙加壓法450噸/日硝酸生產(chǎn)用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特征是觸媒筐采用特殊結(jié)構(gòu)可提高觸媒筐的剛度和柔性，提高鉑網(wǎng)的壽命，防止觸媒筐變形。
3.如權(quán)利要求1所述的雙加壓法450噸/日硝酸生產(chǎn)用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特征在支撐鉑網(wǎng)結(jié)構(gòu)處充填填充物，防止氨泄露，提高氨的轉(zhuǎn)化率。
4.如權(quán)利要求1所述的雙加壓法450噸/日硝酸生產(chǎn)用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特征在鉑網(wǎng)處的支撐用回收網(wǎng)和特殊材料制支撐網(wǎng)可改進(jìn)對(duì)鉑網(wǎng)的支撐，提高鉑網(wǎng)的回收。
5.如權(quán)利要求1所述的雙加壓法450噸/日硝酸生產(chǎn)用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特征在于控制蒸發(fā)段和過熱段的熱膨脹，防止由于高溫引起的熱膨脹影響鉑網(wǎng)的使用壽命。
6.如權(quán)利要求1所述的雙加壓法450噸/日硝酸生產(chǎn)用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特征在于小曲率半徑蛇行彎管式過熱器、多排蛇行彎管式蒸發(fā)器及雙零水冷壁的傳熱結(jié)構(gòu)型式。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種450噸/日用雙加壓法硝酸生產(chǎn)用氨氧化爐－廢熱鍋爐,此設(shè)備是生產(chǎn)硝酸的核心設(shè)備,是對(duì)現(xiàn)有雙加壓法硝酸生產(chǎn)氨氧化爐－廢熱鍋爐的改進(jìn),將蒸汽過熱器的盤管采用12頭并聯(lián),4頭為一層的蛇管結(jié)構(gòu),本結(jié)構(gòu)可保證每層的溫度一致(見
圖1),防止過熱器的管子過燒。在水蒸發(fā)器與金屬箱之間的短路空間內(nèi)填充金屬類物,防止工藝氣短路,提高傳熱效率。在鉑網(wǎng)的支撐結(jié)構(gòu)處,充填填充物,防止氨的泄露,觸媒筐采用特殊結(jié)構(gòu),防止變形。這種氨氧化爐效率高、節(jié)能、安全、使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C01B21/38GK2503057SQ01259578
公開日2002年7月31日 申請(qǐng)日期2001年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月28日
發(fā)明者趙世平, 梁建強(qiáng), 趙天鐸, 于清秀 申請(qǐng)人:化學(xué)工業(yè)第二設(shè)計(jì)院