[实用新型]烧嘴和二段转化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及催化反应器技术，尤其是涉及一种烧嘴。另外，本实用新型还涉及一种安装有上述烧嘴的二段转化炉。

背景技术

二段转化炉是以天然气、焦炉气、煤气及煤层气等为原料，制取合成气装置中的重要设备。现有的二段转化炉包括炉体、炉体上部的燃烧室和炉体下部的催化剂床层，一段转化气(煤气、天然气或焦炉气等)预热后进入燃烧室，助燃气(空气、富氧空气或氧气)经预热后进入燃烧室，一段转化气与助燃气在燃烧室内进行燃烧反应，燃烧产生的气体充分混合后，进入炉体内部的催化剂床层中进行转化反应，进行甲烷的深度转化，经过转化反应的二段转化气经二段转化气出口排出，用于合成氨或甲醇等产品。

在进行本实用新型的研究过程中，实用新型人发现采用上述现有的二段转化炉，存在如下技术缺陷：

现有的燃烧室上部的烧嘴的结构，导致一段转化气与助燃气的混合不均匀，导致燃烧室内会产生局部的高温，容易烧坏燃烧室和烧嘴，另外，烧嘴安装在靠近燃烧室的部位，导致烧嘴容易被烧坏。

并且，燃烧室缩口部的锥角以及燃烧室的高度不合理，也容易产生局部高温，容易烧坏燃烧室和烧嘴。

催化剂床层上部铺设的六角砖的通孔布置不合理，使得催化剂床层的温度不均匀，甲烷转化率降低，催化剂床层局部温度过高而烧坏催化剂，降低催化剂使用寿命。

实用新型内容

本实用新型提供一种烧嘴和二段转化炉，用以解决现有技术中燃烧室和烧嘴容易烧坏的缺陷，能够提高烧嘴和燃烧室的使用寿命，提高甲烷的转化率和催化剂的使用寿命。

本实用新型提供了一种烧嘴，包括固定板、助燃气喷管和一段转化气分布板；所述固定板上具有均匀布设且大小相同的连接孔，所述一段转化气分布板上具有均匀布设且大小相同的通气孔；所述连接孔的中心与所述通气孔的中心相对应；

所述助燃气喷管的上端与所述连接孔配合，所述助燃气喷管的下端与所述通气孔连通，所述通气孔与所述助燃气喷管的外壁之间具有间隙。

优选地，所述固定板为圆盘状，所述连接孔为多个中心垂直于所述固定板的圆孔；

所述一段转化气分布板为圆盘状，所述通气孔为多个中心垂直于所述一段转化气分布板的圆孔。

优选地，相邻的连接孔的中心距离相等；相邻的通气孔的中心距离相等。

本实用新型还提供一种二段转化炉，包括炉体、位于炉体上部的燃烧室和位于炉体下部的催化剂床层，所述燃烧室上部安装有上述实用新型内容中所述的烧嘴。

优选地，所述烧嘴安装在靠近所述燃烧室顶部的位置。

优选地，所述燃烧室靠近中部的位置为锥形的缩口部，所述缩口部的锥角为60-68度。

优选地，所述缩口部的锥角为65度。

优选地，所述催化剂床层上的上部布设有六角砖层；

位置中心位置的六角砖为不开孔的六角砖，沿中心的六角砖围设的第一圈六角砖的每个六角砖上开设有五个通孔，沿第一圈六角砖围设的第二圈六角砖的每个六角砖上开设有七个通孔，第二圈六角砖外围的每个六角砖上开设有十九个通孔。

优选地，所述六角砖上的通孔均匀布设且孔径相同，所述孔径为12mm。

优选地，所述燃烧室的高度为3000-5000mm。

本实用新型提供的烧嘴和二段转化炉，由于助燃气喷管均匀布设，并且通气孔与助燃气喷管的间隙均匀，因而该烧嘴在实际应用中，能够实现从助燃气喷管内喷出的助燃气与从一段转化气入口喷出一段转化气均匀混合，燃烧产生温度均匀的燃气，与现有技术相比，不会在燃烧室内产生局部的高温而烧坏烧嘴或燃烧室，能够提高烧嘴和燃烧室的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的烧嘴的主视图；

图2为图1中烧嘴的A-A剖视图；

图3为本实用新型第二实施例提供的二段转化炉的结构示意图；

图4为本实用新型第三实施例提供的六角砖的结构示意图。

附图标记：

1-炉体；          11-壳体；              12-耐火衬里；

2-燃烧室；        21-烧嘴；              211-固定板；

212-助燃气喷管；  213-一段转化气分布板   214-通气孔；

22-缩口部；       3-催化剂床层；         31-六角砖层；

311-中心六角砖；  312-第一圈六角砖；     313-第二圈六角砖；

314-外围六角砖。

具体实施方式