[实用新型]一种用于乙炔炉淬火水装置的喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种喷嘴，特别是一种用于乙炔炉淬火水装置的喷嘴。

背景技术

原料天然气和氧气在各自的预热炉中被分别加热到500～650℃进入乙炔炉混合器充分混合后，再进入乙炔炉反应器发生部分氧化反应。其中，大约60％的原料天然气与氧气发生火焰燃烧，放出热量并产生CO、CO₂、H₂和水，产生的热量供给大约30％的天然气在反应室内发生裂解反应，并生成乙炔，大约10％的天然气未参与反应以剩余甲烷的形式存在于裂解气中。

主要的化学反应如下：

氧化反应                 CH₄+                                                O₂→CO+2H₂+23.45KJ    （1）

                        　　　H₂+O₂→H₂O+247KJ         （2）

                        　　　CO+O₂→CO₂+284.7KJ      （3）

裂解反应                 2CH₄→C₂H₂+3H₂-402KJ         （4）

水煤气平衡反应           CO+H₂O→CO₂+H2+41.9KJ

乙炔分解反应             C₂H₂→2C+H₂                 （5）

乙炔聚合反应             2C₂H₂→C₄H₄                 （6）

乙炔与水蒸气的转化反应   C₂H₂+2H₂O→2CO+3H₂          （7）

乙炔由天然气的主要成份CH₄裂解生成，反应是强吸热的。实际上反应平衡随温度的升高向生成乙炔方向移动，在1300℃时，完全移向乙炔一方。因此，反应必须在1300℃以上进行，以得到最高的乙炔产率。裂解反应中所需的热量大部份要从燃烧一部份加入的天然气供给。在以上反应中，氧化反应（1）－（3）的速度远比裂解反应（4）的速度快，这是氧化反应与裂解反应能在同一时间、同一空间内实现的关键，氧化反应放出的热量足够供给约占加入量30%的CH₄在1500℃左右按反应（4）进行。（5）－（7）的反应速度比裂解反应（4）的速度要慢得多。因此，最重要是达到最佳反应时间就停止反应，以阻止乙炔按反应（5）进一步分解，只有这样才能使裂化气中生成的乙炔百分比达到理想的回收价值，从而获得较高的乙炔产率。

   为了使反应室内的反应在达到最佳反应时间就停止反应，通过安装在反应室下方的三环淬火水装置喷水淬火，三环淬火水能有效地熄灭反应火焰、终止反应，并同时起到冷却和洗涤反应气体的作用。但是，现有用于喷水淬火的喷嘴采用的是内旋式喷嘴，即在喷嘴的内部设置一个分散液体的内芯，通过内芯上的曲线性流道起到控制喷射角度的作用，由于喷嘴流通孔很小，在生产运行过程中受到工业水中杂质等因素的影响，导致在内旋喷嘴内芯的流道内形成杂质堆积，堵塞流道后使喷淋量降低，喷淋效果下降，以至于影响乙炔炉的长周期运行，该喷嘴往往使用不到一个月就会被杂质堵塞，一旦堵塞，就必须停产检修，这样不仅不利于工业生产，而且还增加了检修费用。

当然，为了防止阻塞，很多工厂采用了一种全新的喷嘴，它包括一端带有螺纹的接头，在所述接头的另一端设置有喷射液体液滴的喷射引导件，所述接头与所述喷射引导件为整体件，所述喷射引导件为中空件，其喷射口呈螺旋状设置，所述带有螺纹的接头为外螺纹接头，这样的喷嘴通过外螺纹接头与环形水管连接，虽然与内旋式喷嘴相比，它有效的提高了抗阻塞的能力，但是受到工业水水中杂质的影响，在进行喷射冷却水的过程中，工业水中的杂质仍然会堵塞在外螺纹接头流道的通径中，导致在喷嘴的流道内形成杂质堆积，堵塞流道，降低喷淋量，喷淋效果下降。