三段冷卻型低溫氯化氫二合一合成爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合成爐，尤其涉及三段冷卻型低溫氯化氫二合一合成爐。
【背景技術(shù)】
[0002]氯氣與氫氣通過燃燒合成氯化氫氣，早期采用鋼制合成爐，以后基本采用石墨合成爐。其結(jié)構(gòu)也發(fā)生改變:由單一圓筒型(鋼制或石墨制)，擴展到在圓形爐筒(鋼制或石墨制)上增加了圓塊式石墨冷卻段的兩段冷卻型合成爐，即在合成爐內(nèi)合并入圓塊式冷卻器，故在我國習(xí)稱二合一爐。上述合成爐的石墨合成爐筒及石墨冷卻塊的外側(cè)都有鋼外殼，二者夾套內(nèi)流通冷卻水以冷卻高溫合成氯化氫氣。由于氯氣和氫氣的燃燒溫度在1550°C?2500°C，雖采取以上措施，但由于現(xiàn)有各種石墨合成爐內(nèi)用于對高溫氯化氫氣冷卻的外殼內(nèi)流通的是常溫水或熱水，出爐氯化氫氣國內(nèi)外仍然在40°C?350°C。當(dāng)要求氯化氫氣溫度< 35°C時，就采用在合成爐(包括上述二合一爐)后另加一臺石墨冷卻(或冷凝)器以降低氣體溫度，增加了管道與場地。
[0003]因此，為解決上述問題，特提供一種新的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種三段冷卻將高溫合成氯化氫溫度降到< 35°C甚至0°C以下的低溫氯化氫二合一合成爐。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
三段冷卻型低溫氯化氫二合一合成爐，該合成爐的爐頂安裝有包含防爆膜的氯化氫輸出裝置，爐底安裝有氯氣進氣口和氫氣進氣口，該合成爐主體部分由下至上包括依次連接的下段氯化氫燃燒合成爐筒冷卻段、中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段和上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段，在下段氯化氫燃燒合成爐筒冷卻段、中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段和上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段的外部均設(shè)有鋼外殼，所述下段氯化氫燃燒合成冷卻段、中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段和上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段之間通過法蘭連接，所述外殼與其內(nèi)部石墨零件間的夾套內(nèi)可流通冷卻水，所述上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段底部安裝有帶有排液管的氣液分離器，所述上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段的鋼外殼側(cè)位上下兩端分別裝有低溫水出口管和低溫水進口管。
[0006]所述下段氯化氫燃燒合成爐筒冷卻段在外殼內(nèi)與高溫氯化氫氣接觸部分由石墨制成合成爐筒。
[0007]所述下段氯化氫燃燒合成冷卻段的上節(jié)由鋼管制成鋼合成爐筒。
[0008]所述下段氯化氫燃燒合成爐筒冷卻段包括石墨合成爐筒和鋼外殼，在其鋼外殼側(cè)位底端和中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段側(cè)位頂端分別設(shè)有常溫冷卻水管輸入口和常溫冷卻水輸出管。
[0009]所述下段氯化氫燃燒合成爐筒冷卻段包括石墨合成爐筒和石墨爐筒，其下節(jié)石墨合成爐筒鋼外殼側(cè)位上下兩端分別設(shè)有常溫冷卻水管輸入口和常溫冷卻水輸出管，在上節(jié)石墨爐筒側(cè)位下端設(shè)有熱水輸入管，在中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段側(cè)位上端設(shè)有熱水輸出管。
[0010]所述下段氯化氫燃燒合成爐筒冷卻段包括下節(jié)石墨合成爐筒和上節(jié)鋼爐筒，在石墨合成爐筒的鋼外殼側(cè)位和中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段鋼外殼側(cè)位的下上兩端分別設(shè)有常溫冷卻水管輸入口和常溫冷卻水輸出管，鋼爐筒右側(cè)下上兩端設(shè)有熱水輸入管和熱水輸出管。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:采用此種合成爐，能有效的將出爐氯化氫的溫度降低到35°C以下甚至0°C以下，冷卻效果佳，大大提高了工作效率，減少后續(xù)的冷卻(冷凝)器，降低了投資和生產(chǎn)成本，需要時還可副產(chǎn)蒸汽或熱水以節(jié)能。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。
[0013]圖1是本發(fā)明的實施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的實施例3結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中:1、氯氣進氣口，2、氫氣進氣口，3、氯化氫輸出裝置，4、防爆膜，5、石墨合成爐筒，6、外殼，7、石墨爐筒，8、外殼，9、中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段，10、外殼，11、上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段，12、外殼，13、氣液分離器，14、排液管，15、常溫冷卻水管輸入管，16、常溫冷卻水輸出管，17、熱水輸入管，18、熱水輸出管，19、低溫水進口管，20、低溫水出口管，21、鋼爐筒。
【具體實施方式】
[0017]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限定。
[0018]實施例1
如圖1所示的三段冷卻型低溫氯化氫二合一合成爐，該合成爐的爐頂安裝有包含防爆膜4的氯化氫輸出裝置3，爐底安裝有氯氣進氣口 I和氫氣進氣口 2，氯化氫輸出裝置3頂端安裝有防爆膜4，該合成爐主體部分由下至上包括依次連接的下段氯化氫燃燒合成爐筒冷卻段、中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段9和上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段11，在下段氯化氫燃燒合成冷卻段、中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段9和上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段11的外部分別設(shè)有外殼8，外殼10和外殼12，下段氯化氫燃燒合成冷卻段、中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段9和上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段11之間通過法蘭連接，外殼與其內(nèi)部石墨零件間的夾套內(nèi)可流通冷卻水，上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段11底部安裝有帶有排液管14的氣液分離器13，上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段11的外殼12側(cè)位上下兩端分別焊有低溫水出口管20和< 15°C水甚至< 0°C液體的低溫水進口管19，以保證出爐氯化氫< 35°C甚至< 0°C。
[0019]下段氯化氫燃燒合成爐筒冷卻段在外殼8內(nèi)與高溫氯化氫氣接觸部分由石墨制成爐筒，在石墨合成爐筒5側(cè)位底端和中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段9側(cè)位頂端分別設(shè)有常溫冷卻水管輸入管15和常溫冷卻水輸出管16。
[0020]將低溫水(15°C以下水甚至< 0°C的氯化鈣鹽水或乙二醇、溴化鋰等，統(tǒng)稱為低溫水)由上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段11的低溫水出口管20、低溫水進口管19進出外殼12，以通過上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段11內(nèi)的冷卻換熱塊對氯化氫氣進行低溫冷卻，從而使出爐氯化氫< 35°C甚至< 0°C，并據(jù)出爐氣溫要求確定低溫水的進爐溫度及各段高度。爐中同時在爐底配套有常規(guī)的氯氣、氫氣進氣與燃燒合成裝置，以及頂部配套有合成氯化氫氣的輸出裝置3與防爆膜4，其氫氣由氫氣進氣口 2輸入、氯氣由氯氣進氣口 I輸入，合成氯化氫由氯化氫輸出裝置3輸出。
[0021]由于合成氯化氫氣中含有或多或少的水蒸汽，冷卻后將凝結(jié)成冷凝液(本處已吸收HCl成鹽酸)，故在上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段11的石墨換熱塊底部配套石墨制氣液分離器13，以便在不影響氯化氫正常運行的情況下由排液管14隨時排出冷凝鹽酸。
[0022]本爐可以人工操作也可自控操作，包括自動點火。
[0023]實施例2
如圖2所示的三段冷卻型低溫氯化氫二合一合成爐，該合成爐的爐頂安裝有包含防爆膜4的氯化氫輸出裝置3，爐底安裝有氯氣進氣口 I和氫氣進氣口 2，該合成爐主體部分由下至上包括依次連接的下段氯化氫燃燒合成冷卻段、中段圓塊式石墨換熱塊常溫冷卻段9和上段圓塊式石墨換熱塊低溫冷卻段11