[发明专利]一种组合式一体化石墨氯化氢合成炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨设备合成炉，尤其涉及一种组合式一体化石墨氯化氢合成炉。

背景技术

工业盐酸的生产主要采用氯气与氢气燃烧合成氯化氢气体，再通过在合成炉内高于1500℃高温合成，在此过程中需要通过点火进行合成，而后降温，降温后的氯化氢气体再用稀酸水吸收生成合成盐酸，即包括：先合成，后冷却，最后吸收基础三道工序。

常规的生产分别采用至少三台或多台设备分别完成上述基础三道工序，其设备，人力投入比较多，生产成本较高，而生产效率低，原料浪费较严重。

目前较为先进的流程为：将上述合成、冷却、吸收基础三道工序合成到一台设备内完成，即采用多合一盐酸合成炉。一般的多合一炉仅仅用于盐酸的合成。但是，在燃烧生成氯化氢的过程中产生较大热量，而这些热量并没有得到较好的利用，以造成能源的浪费。

目前，更加先进的技术，是在采用多合一盐酸合成炉的基础上，将氯化氢的燃烧热传递给循环热水，以增加循环热水的热焓，来实现热量的再利用，生成副产蒸汽或热水，以充分利用能源。

现有技术的副产蒸汽或热水的多合一盐酸合成炉，其合成炉炉筒的内外壁通常呈光壁状，或较浅的强化传热槽，壁内钻孔等，其传热表面积相对较小，从而限制了传热的效果。

另外，为了提高传热效果，在内、外炉筒之间夹层设置螺旋导流板和分隔板，用于导向冷却液体或加热流体的流动方向和提高流速。现有技术的副产蒸汽或热水的多合一盐酸合成炉的折流板只是一种用金属、塑料或石墨制成的单一的板状或环状物。由于金属、塑料及石墨均为刚性材料，而折流板与外炉筒之间又留有空隙，因此，冷却水或加热流体便容易从空隙中泄漏，造成通道的堵塞或传热不均，影响了传热效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理，有效提高传热效率的一种组合式一体化石墨氯化氢合成炉。

    为了实现上述目的，本发明提供的一种组合式一体化石墨氯化氢合成炉，包括内部合成处理部及包覆于合成处理部外的外炉筒，合成处理部与外炉筒将设有夹层，夹层用于水进行导热、散热、冷却；

    合成处理部从下至上依次包括相互连通的：灯头段组件、合成段组件、蜂窝石墨冷却吸收换热段组件及顶部冷却组件；

灯头段组件设有进气口；

合成段组件为石墨内炉筒;

蜂窝石墨冷却吸收换热段组件为蜂窝状石墨块，蜂窝状石墨块设于内炉筒上方；蜂窝状石墨块设有连通于内炉筒的竖直通孔及连通于夹层的水平通孔；

顶部冷却组件包括：HCL气液分离段及冷却吸收段，HCL气液分离段设于冷却吸收段下方，气液分离段下方设有出酸口，冷却吸收段上方设有吸收液进口及尾气出口；

顶部冷却组件顶端设有防爆口；

合成段组件、蜂窝石墨冷却吸收换热段组件外夹层为冷却换热腔，顶部冷却组件外夹层为冷却腔。

在一些实施方式中，外炉筒通过多段衔接而成，相邻两端外炉筒间设有膨胀节组件。

    在一些实施方式中，灯头段组件包括：底盘Ⅰ、人孔接管、底盘Ⅱ、人孔压兰、第一螺栓、人孔盖板、第二螺栓；

合成段组件包括：与内炉筒连接的垫片Ⅰ、点火口组件、视镜口组件、Ⅰ型防爆口组件；

蜂窝石墨冷却吸收换热段组件从下至上依次包括：炉内上换热块、炉内顶筒体、冷却器下倒角、倒角法兰、换热块、上气室下筒体、上气室顶盖板及防爆口Ⅱ组件；

顶部冷却组件包括：上气室上筒体、顶节筒体、螺栓连接组件Ⅳ及上盖板。

    在一些实施方式中，最底端外炉筒、底盘Ⅰ设置在底盘Ⅱ的上侧面。底盘Ⅰ设置在内筒体下方；

人孔盖板通过第二螺栓安装在人孔压兰下侧面；

人孔压兰通过第一螺栓连接在底盘Ⅱ下侧面；

底盘Ⅱ上设有口朝下的排酸口和排污口；

人孔接管设置通过底盘Ⅰ、底盘Ⅱ及人孔压兰内腔；

灯头座设置在人孔接管与人孔压兰的内腔中；

灯头座内设置灯头，灯头座外按角度设有氢气进口、氯气进口。

在一些实施方式中，内炉筒下部和底盘Ⅰ间设有垫片Ⅰ，内炉筒上方和炉内下换热块连接；

内炉筒外壁设有各成一定方位角的固焊接头分别与点火口组件、视镜口组件和Ⅰ型防爆口组件连接；

点火口组件上设有点火口；

视镜口组件上设有视镜口；

Ⅰ型防爆口组件上设有防爆口Ⅰ。

    在一些实施方式中，合成段组件的外炉筒包括外炉筒Ⅰ组件及外炉筒Ⅱ组件；