專利名稱：石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及鹽酸合成裝置，是一種石墨制塊孔式下點火三合一 鹽酸合成爐。
背景技術：
現有采用合成制酸工藝制酸所包括的一套設備有石墨制三合 一鹽酸合成爐、尾氣塔和水力噴射器，此爐為上點火，石墨制三合 一鹽酸合成爐的全高8米，其所需廠房為五層樓高，石墨制三合一 鹽酸合成爐安裝在三樓，操作在三樓半，尾氣塔裝在五樓，其不足 之處是，成本高，操作難度大，在點火與停爐時易爆炸損壞，使用 壽命低，存在著安全隱患。
現有采用合成制酸工藝制酸中，有一種石墨制管式下點火鹽酸 合成爐，其氣體合成、冷卻和吸收三合一段是由多節短管粘結后組 合而成的，下點火的燈頭采用內、外管，內管進氯氣、外管進氫氣， 其不足之處是，由于氣體合成、冷卻和吸收三合一段粘接所用樹脂 與短管的石墨體線脹系數不一致，所以造成粘結脫開泄露，石墨管 耐壓低，先決條件決定了列管式下點火的鹽酸合成爐使用壽命短， 不易維修，設計結構決定了受力條件差，氯氣、氫氣混合燃燒、合 成效果差，制酸效率低，出酸溫度高，質量差。
現有石墨制鹽酸合成爐的石墨制吸收堰采用石墨直管，直管與 分配盤螺紋連接，其不足之處是，結構不合理，直管的螺紋根部不 平整，由此導致直管的螺紋根部平面與分配盤螺紋上端面不能形成 密封連接，在連接部位存在著漏液現象，直接影響成膜效果，其成 膜率低、吸收率低，使用壽命短。發明內容本發明所要解決的技術問題是，對現有技術進行創造性組合和 實質性改進，提供一種結構緊湊、合理，高度低、占地面積小，制 酸效率高，出酸溫度低，質量好，節能環保，便于操作、維護，成 本低，使用安全、壽命長的石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐。解決其技術問題采用的技術方案是 一種石墨制塊孔式下點火 三合一鹽酸合成爐，其特征是，它包括爐體1，爐體1下端固連有爐基座2，在爐體1內的爐基座2上置有石墨底座4,在石墨底座4 上依次累積置有若干塊石墨制塊孔單體8，在最上端的石墨制塊孔 單體8上置有氣液分配盤21，在氣液分配盤21上置有石墨爐頂蓋 24，石墨制塊孔單體8上設有具有隔板30分隔的冷卻空腔10和與 冷卻空腔10相通的若干個冷卻橫向孔11，爐體1內周壁與石墨底 座4、依次累積置有若干塊石墨制塊孔單體8和氣液分配盤21外周 壁的間距為第二冷卻水夾套9，爐體1內周壁與石墨爐頂蓋24外周 壁的間距為第一冷卻水夾套26，石墨底座4上平面至氣液分配盤21 上平面為氣體合成冷卻吸收段19，氣液分配盤21上平面至石墨爐 頂蓋24上端為氣液混合室20,在氣液分配盤21上方設有組合式稀 酸管27，在氣液分配盤21的若干個成品酸通孔中均裝有石墨制吸 收堰22，由氣液混合室20、石墨制吸收堰22、氣液分配盤21的豎 孔、累積的若干塊石墨制塊孔單體8的豎孔和石墨底座4的集酸槽 13和成品酸出口 c2相通構成的成品酸通道，在爐基座2的中心裝 有伸入氣體合成冷卻吸收段19的燈頭17，燈頭17所在的氣體合成 冷卻吸收段19為燃燒室18。所述的石墨制吸收堰22包括直管31,在直管31的上端設置與 其內徑呈切線4等分、45°的V型切口 32，在直管31的下端設有 直徑略小于直管外徑的螺紋33，在直管31與螺紋33相結合部位的圓周壁上設置槽口34，所述槽口 34的直徑《螺紋33內徑。 所述石墨制吸收堰22的直管31為酚醛樹脂擠壓石墨管。所述的燈頭17包括氫氣中心管5，呈間隙套置于氫氣中心管5 上的氯氣套管6，呈間隙套置于氯氣套管6上的氫氣外管7。在位于燃燒室18所在的氣體合成冷卻吸收段19不同高度分別 設有第一視鏡14和第二視鏡15。在所述爐基座2與石墨底座4之間，在石墨底座4與連接的石 墨制塊孔單體8之間，依次累積的若干塊石墨制塊孔單體8相互之 間，在最上端的石墨制塊孔單體8與氣液分配盤21之間，在氣液分 配盤21與石墨爐頂蓋24之間均通過柔性石墨墊片29密封。在所述石墨制爐頂蓋24的防爆口 g內設有防爆花板25。本發明石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐所具有的優點體 現在1. 由于采用在爐基座的中心裝有伸入氣體合成冷卻吸收段燃燒 室內的燈頭，燈頭由氫氣中心管、呈間隙套置于氫氣中心管上的氯 氣套管和呈間隙套置于氯氣套管上的氫氣外管，即內、外管進氫氣、中間管進氯氣的下點火結構，氣體混合燃燒效果好、合成快，可正 壓操作，大大降低了爐體的整體高度，使石墨制塊孔式下點火三合 一鹽酸合成爐安裝在二樓，操作室也在二樓，與石墨制爐頂蓋的防 爆口配套連接的尾氣塔裝在三樓，整套設備全高6米，高度低、占 地面積小，便于操作、維護，成本低。2. 由于爐體整體高度的降低，降低了冷卻循環水的輸送壓力， 可選擇較小揚程的水力噴射泵。3. 石墨底座上依次累積置有若干塊石墨制塊孔單體，呈積木式 搭接結構，結構緊湊、合理，便于檢修、維護；石墨底座上平面至6氣液分配盤上平面為氣體合成冷卻吸收段，使氣體合成、冷卻和吸收三合一；氣體合成冷卻吸收段石墨制塊孔單體的中心為氣體通道， 第二冷卻水夾套、具有隔板分隔的冷卻空腔和與冷卻空腔相通的若干個冷卻橫向孔為冷卻水通道，使冷卻水折流換熱，其換熱面積大、 效果好。4. 由氣液混合室、石墨制吸收堰、氣液分配盤的豎孔、累積的 若干塊石墨制塊孔單體的豎孔、石墨底座的集酸槽和成品酸出口相 通構成的成品酸通道，由于石墨制吸收堰直管的上端設置與其內徑 呈切線4等分、45°的V型切口，在直管與螺紋相結合部位的圓周 壁上設置槽口，使直管的螺紋根部平面與分配盤螺紋上端面平整相 接觸形成了密封連接，有效的避免在螺紋連接部位漏液，吸收堰的 吸收液面在同一水平面上，吸收液順V型切口沿直管內壁成螺旋狀、 高流速向下流動，使吸收液與氯化氫氣體充分混合反應，換熱效果 更佳，吸收堰形成了一層薄膜，氣液充分接觸，達到最好的吸收效 果，具有成膜效果好，成膜率、吸收率均高等優點。5. 由于石墨制吸收堰采用酚醛樹脂擠壓石墨管，具有使用壽命 z長的優點。6. 由于設置了氣液分配盤，在氣液分配盤上固連石墨制吸收堰， 能均勻進行氣液分配，又是冷卻水通道與氣液混合室的密封件，還 是夾持固定若干塊石墨制塊孔單體的連接座。7. 由于在石墨制爐頂蓋的防爆口內設有防爆花板，防止一旦超 壓防爆口的防爆膜損壞而砸壞燈頭。8. 由于在位于燃燒室所在的氣體合成冷卻吸收段不同高度分別 設有第一視鏡和第二視鏡，通常第一個視鏡用于正常燃燒時觀察， 第二個視鏡用于非正常狀態的觀察，更便于觀察，以便從不同高度79. 由于石墨件之間均采用柔性石墨墊片作為密封件，柔性石墨 墊片即耐酸、又耐高溫，線脹系數基本與石墨體線脹系數相等，具 有優良的密封效果，密封可靠且使用壽命長。10. 具有制酸效率高，出酸溫度低，質量好，節能環保，使用 安全、壽命長等優點。


圖l為石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐結構剖視示意圖。圖2為石墨制塊孔單體8結構示意圖(圖3的A-A剖視圖)。圖3為圖2的俯視示意圖。圖4為石墨制吸收堰22結構剖視示意圖。圖5為圖2的俯視示意圖。圖6為圖1中局部II放大示意圖。圖中l爐體，2爐基座，3支腿，4石墨底座，5氫氣中心管， 6氯氣套管，7氫氣外管，8石墨制塊孔單體，9第二水夾套，10冷 卻空腔，ll冷卻橫向孔，12出酸通孔，13集酸槽，14第一視鏡口， 15第二視鏡口， 16爐門，17燈頭，18燃燒室，19合成冷卻吸收段， 20氣液混合室，21氣液分配盤，22石墨制吸收堰，23測溫管，24 石墨制爐頂蓋，25防爆花板，26第一水夾套，27稀酸組合管，29 柔性石墨墊片，30隔板，31直管，32V型切口， 33螺紋，34槽口 ， al第一氫氣入口， a2第二氫氣入口， b氯氣入口， cl冷凝酸出口， c2成品酸出口， d排污口， f第一冷卻水進口， g防爆口， h稀酸入 口， i第一冷卻水l出口， k第二冷卻水進口， r第二冷卻水出口。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。參照圖1-3，本發明的石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合 成爐包括爐體1，爐體1下端固連有爐基座2，爐基座2下端固定有 支腿3。在爐體1內的爐基座2上置有石墨底座4，在石墨底座4 上依次累積置有若干塊石墨制塊孔單體8，在最上端的石墨制塊孔 單體8上置有氣液分配盤21，在氣液分配盤21上置有石墨爐頂蓋 24。在爐體1上設置伸入氣液混合室20的測溫管23。石墨制塊孔 單體8上設有具有隔板30分隔的冷卻空腔IO和與冷卻空腔10相通 的若干個冷卻橫向孔ll。爐體1內周壁與石墨底座4、依次累積置 有若干塊石墨制塊孔單體8和氣液分配盤21外周壁的間距為第二冷 卻水夾套9。在爐體1上設有與第二冷卻水夾套9相連通的第二冷 卻水進口 k和第二冷卻水出口 r。爐體l內周壁與石墨爐頂蓋24外 周壁的間距為第一冷卻水夾套26。在爐體1上設有與第一冷卻水夾 套26連通的第一冷卻水進口 f和第一冷卻水1出口 i。石墨底座4 上平面至氣液分配盤21上平面為氣體合成冷卻吸收段19。氣液分 配盤21上平面至石墨爐頂蓋24上端為氣液混合室20。在氣液分配 盤21上方設置的組合式稀酸管27具有稀酸入口 h。在氣液分配盤 21的若干個成品酸通孔中均裝有石墨制吸收堰22。由氣液混合室 20、石墨制吸收堰22、氣液分配盤21的豎孔、累積的若干塊石墨 制塊孔單體8的豎孔和石墨底座4的集酸槽13和成品酸出口 c2相 通構成的成品酸通道。在爐基座2的中心裝有伸入氣體合成冷卻吸 收段19的燈頭17。所述的燈頭17包括氫氣中心管5，呈間隙套置 于氫氣中心管5上的氯氣套管6，呈間隙套置于氯氣套管6上的氫 氣外管7。氫氣外管7與第一氫氣入口 al連通，氫氣中心管5與第 二氫氣入口a2連通，氯氣套管6與氯氣入口 b連通。燈頭17所在 的氣體合成冷卻吸收段19內為燃燒室18。在爐基座2上設有與燃燒室18連通的冷凝酸出口 cl。在爐基座2上設有與第二冷卻水夾
套9相連通的排污口 d。在位于燃燒室18所在的氣體合成冷卻吸收
段19不同高度分別設有第一視鏡14、第二視鏡15和爐門16。在所
述石墨制爐頂蓋24的防爆口 g內設有防爆花板25。
參照圖4和5，所述的石墨制吸收堰22包括直管31，在直管
31的上端設置與其內徑呈切線4等分、45°的V型切口 32，在直管
31的下端設有直徑略小于直管外徑的螺紋33，在直管31與螺紋33
相結合部位的圓周壁上設置槽口 34，所述槽口 34的直徑《螺紋33
內徑。所述石墨制吸收堰22的直管31為酚醛樹脂擠壓石墨管。
參照圖1和6，在所述爐基座2與石墨底座4之間，在石墨底 座4與連接的石墨制塊孔單體8之間，依次累積的若干塊石墨制塊 孔單體8相互之間，在最上端的石墨制塊孔單體8與氣液分配盤21 之間，在氣液分配盤21與石墨爐頂蓋24之間均通過柔性石墨墊片 29密封。
本發明的石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐樣機，經過10 個月的試運行，各項技術指標滿足設計要求，且達到標準規定，實 現了發明目的所述的技術效果。
權利要求
1.一種石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐，其特征是它包括爐體(1)，在爐體(1)的下端固連有爐基座(2)，在爐體(1)內的爐基座(2)上置有石墨底座(4)，在石墨底座(4)上依次累積置有若干塊石墨制塊孔單體(8)，在最上端的石墨制塊孔單體(8)上置有氣液分配盤(21)，在氣液分配盤(21)上置有石墨爐頂蓋(24)，石墨制塊孔單體(8)上設有具有隔板(30)分隔的冷卻空腔(10)和與冷卻空腔(10)相通的若干個冷卻橫向孔(11)，爐體(1)內周壁與石墨底座(4)、依次累積置有若干塊石墨制塊孔單體(8)和氣液分配盤(21)外周壁的間距為第二冷卻水夾套(9)，爐體(1)內周壁與石墨爐頂蓋(24)外周壁的間距為第一冷卻水夾套(26)，石墨底座(4)上平面至氣液分配盤(21)上平面為氣體合成冷卻吸收段(19)，氣液分配盤(21)上平面至石墨爐頂蓋(24)上端為氣液混合室(20)，在氣液分配盤(21)上方設有組合式稀酸管(27)，在氣液分配盤(21)的若干個成品酸通孔中均裝有石墨制吸收堰(22)，由氣液混合室(20)、石墨制吸收堰(22)、氣液分配盤(21)的豎孔、累積的若干塊石墨制塊孔單體(8)的豎孔和石墨底座(4)的集酸槽(13)和成品酸出口(c2)相通構成的成品酸通道，在爐基座(2)的中心裝有伸入氣體合成冷卻吸收段(19)的燈頭(17)，燈頭(17)所在的氣體合成冷卻吸收段(19)為燃燒室(18)。
2.根據權利要求1所述的石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐，其特征是所述的石墨制吸收堰(22)包括直管(31)，在直管(31)的上端設置與其內徑呈切線4等分、45°的V型切口 (32)，在直管(31)的下端設有直徑略小于直管外徑的螺紋(33)，在直管(31)與螺紋(33)相結合部位的圓周壁上設置槽口 (34)，所述槽口 (34)的直徑《螺紋(33)內徑。
3. 根據權利要求2所述的石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐，其特征是所述石墨制吸收堰(22)的直管(31)為酚醛樹脂擠壓石墨管。
4. 根據權利要求1所述的石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐，其特征是所述的燈頭(17)包括氫氣中心管(5)，呈間隙套置于氫氣中心管(5)上的氯氣套管(6)，呈間隙套置于氯氣套管(6)上的氫氣外管(7)。
5. 根據權利要求1所述的石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成f ，其特征是在位于燃燒室(18)所在的氣體合成冷卻吸收段(19)不同高度分別設有第一視鏡(14)和第二視鏡(15)。
6. 根據權利要求1所述的石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐，其特征是在所述爐基座(2)與石墨底座(4)之間，在石墨底座(4)與連接的石墨制塊孔單體(8)之間，依次累積的若干塊石墨制塊孔單體(8)相互之間，在最上端的石墨制塊孔單體(8)與氣液分配盤(21)之間，在氣液分配盤(21)與石墨爐頂蓋(24)之間均通過柔性石墨墊片(29)密封。
7. 根據權利要求1所述的石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐，其特征是在所述石墨制爐頂蓋(24)的防爆口 (g)內設有防爆花板(25)。
全文摘要
一種石墨制塊孔式下點火三合一鹽酸合成爐，其特點是，它包括爐體下端固連的爐基座，在爐基座上依次置有石墨底座、若干塊石墨制塊孔單體、氣液分配盤和石墨爐頂蓋，石墨制塊孔單體上設有隔板分隔的冷卻空腔和若干個冷卻橫向孔，爐體內設有氣體合成冷卻吸收段和氣液混合室，在氣液分配盤上方設有組合式稀酸管，氣液分配盤通孔裝有石墨制吸收堰，氣液混合室、石墨制吸收堰、氣液分配盤的豎孔、累積的若干塊石墨制塊孔單體的豎孔、石墨底座的集酸槽和成品酸出口相通為成品酸通道，在爐基座的中心裝有燈頭。具有結構緊湊合理，高度低、占地面積小，制酸效率高，出酸溫度低，質量好，節能環保，便于操作與維護，成本低，使用安全、壽命長等優點。
文檔編號C01B7/01GK101665244SQ20091006739
公開日2010年3月10日 申請日期2009年8月5日 優先權日2009年8月5日
發明者寧曉初, 寧永林, 宋春俠, 杜明彥, 柳 楊, 范曉剛 申請人:寧永林