本發明專利技術提供了一種水冷壁式石墨爐筒的鹽酸合成爐，冷卻部件包含爐筒、進水管、出汽管。石墨爐筒是由多塊石墨圈拼接而成，每個石墨圈經過酚醛樹脂二次浸漬后經130℃-380℃高溫處理。爐筒與進水管、出汽管的連接法蘭是耐熱鋼制成的，合成部件和吸收部件的爐殼是碳鋼制成的。兩個石墨圈之間的拼接縫呈企口狀；拼接縫采用酚醛樹脂膠結連接，膠結后經過130℃-240℃溫度的固化處理。石墨爐筒的壁厚60mm-240mm，壁內分布有眾多的縱向連通的冷卻水管路。本發明專利技術的優點是耐腐蝕性好，組合式結構強度高，熱效率高，制成的氯化氫氣體純度高，不含鐵離子，適合更大的鹽酸產能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及副產蒸汽的鹽酸合成爐，特指反應熱冷卻部位為石墨材質的鹽酸合成爐。
技術介紹
鹽酸的工業生產通常采用氯氣與氫氣合成反應生成氯化氫，然后被水吸收為鹽酸。合成時伴隨釋放出大量反應熱，傳統的鹽酸合成爐中，反應熱被冷卻水帶走，造成熱能浪費。后來發展了收集反應熱的副產蒸汽的鋼制鹽酸合成爐，解決了節能問題，但是未能解決合成爐爐體金屬腐蝕減低設備使用壽命和腐蝕導致的鹽酸中帶有鐵離子的污染問題。專利申請號為92200426. 9的文件公開了 “鹽酸合成爐中的耐腐蝕爐頭”，由圓筒部分和法蘭構成，圓筒內孔上部室內圓錐形，圓筒與法蘭用螺栓緊固。從結構上而不是從材料上提聞爐頭的壽命，提聞很有限。專利申請號為96226846. I的文件公開了 “石墨鹽酸合成爐”，該爐結構包括了爐頭、合成、吸收、分離器四部分所組成。在已有技術基礎上爐頭部分增設了爐頭鐵筒體，視鏡與爐頭鐵筒體為活法蘭呈9 0°的連接；在吸收鐵筒體的內壁上焊有折流板，板的上邊用螺絲固定著橡膠板；吸收段石墨塊的孔內設有喇叭口。在冷卻部位仍然采用爐頭鐵筒體，該部位由于反應熱釋放多，溫度高，鋼質筒體更容易腐蝕，雖有起防腐輔助作用的橡膠板，整個設備的耐腐蝕性不能同步提高。專利申請號為200520083875. 9的文件公開了“四合一石墨鹽酸合成爐”，以及南通遠東化工設備有限公司生產的石墨鹽酸合成爐，主要部件全由石墨制成，其力學強度較低、熱傳導效率較差。專利申請號為201120337210. I的文件公開了“一種副產蒸汽三合一鹽酸合成爐”，包括爐體中下部的氯化氫合成段；爐體的上部設冷卻段，所述冷卻段由石墨筒體、套在石墨筒體外的鋼制殼體以及冷卻水夾層構成；所述冷卻段石墨筒體中心設中心通道，中心通道四周的石墨筒體上部設置有若干垂直流道以及水平流道，中心通道四周的石墨筒體底部設置有與垂直流道連通的環形空腔，所述水平流道與冷卻段的冷卻水夾層連通，氯化氫合成段制得的氯化氫氣體通過中心通道到達爐體頂部，隨稀鹽酸一同進入垂直流道，在水平流道內冷卻水作用下放熱冷凝制得濃鹽酸，再通過濃酸出口排出，剩余的氣體從尾氣出口排出。其冷卻水道為冷卻水夾層和水平流道，既對鋼制殼體產生腐蝕，結構和流道又過于復雜，影響冷卻和合成效率。
技術實現思路
專利技術目的克服傳統的鹽酸合成爐爐體強度和熱交換效率不能兼顧的缺陷，提供一種爐體強度有可靠保障、熱交換效率高、耐腐蝕性強、具有水冷壁式石墨爐筒的鹽酸合成爐。技術方案為實現本專利技術的目的，采用的一種水冷壁式石墨爐筒的鹽酸合成爐，用作氯氣和氫氣合成制取氯化氫、再被水吸收為鹽酸的反應設備，包括有合成部件、冷卻部件、吸收部件，冷卻部件包含爐筒、進水管、出汽管，反應熱的吸收和冷卻過程是在冷卻部件中實現的，其特征在于 該石墨爐筒是由多塊石墨圈拼接而成，爐筒與進水管、出汽管的法蘭連接部件是耐熱鋼制成的，合成部件和吸收部件的爐殼主要是采用鋼制成的； 兩個石墨圈之間的拼接縫呈階梯狀企口或者凹凸狀企口 ；拼接縫采用酚醛樹脂膠結連接起來，并且在膠結后經過130°C _240°C溫度的固化處理； 石墨圈的壁厚是60 mm -240mm，壁內分布有眾多縱向排列的冷卻水管路，各個石墨圈中的冷卻水管路上下連通，冷卻水管路最下方連接鋼質進水管、最上方連接鋼質出汽管。設備中，另有合成需要的燃燒裝置、起安全保障作用的防爆裝置以及氯氣和氫氣進口、氯化氫出口，視鏡孔等部分組成。所述的石墨圈的表面優選經過酚醛樹脂浸潰或者以酚醛樹脂涂料涂刷而成。所述的石墨圈的表面經過酚醛樹脂二次或多次浸潰或者以酚醛樹脂涂料涂刷2次或多次，并經130°C _380°C的高溫處理而成。本專利技術中，石墨設備材質選用化工專用石墨，浸潰劑由最新研制的樹脂工藝配方生產、浸潰、固化過程都按企業標準進行。所述的酚醛樹脂涂料優選是3-5質量份酚醛樹脂與I質量份石墨粉調制而成的。浸潰后的石墨設備從導熱系數、結構強度到耐溫性能都比國內同類產品高，并達到國際先進水平。所述的冷卻水管路優選是管徑為10mm-20mm的圓柱形管，圓柱形管之間的間距為8mm-25mm (圓柱形管距離內壁表面、外壁表面的最小距離為8mm)。所述的石墨爐筒外圍優選有保護性鋼制護殼。所述的合成部件和吸收部件的爐殼以及連接法蘭優選都是16MnR耐熱鋼制成的。在合成爐的合成段頂部和底部鋼材容易受腐蝕的區段，可以采用石墨材料制作。采用這種方法既克服了合成段的頂部和底部容易腐蝕的缺點，又克服了石墨爐筒強度和使用溫度受限制的缺點。有益效果 本專利技術的鹽酸合成爐與鋼制鹽酸合成爐比較，它的優點是耐腐蝕性好，使用壽命長，制成的氯化氫氣體純度高，不含鐵離子，生產效率高。與爐體為全石墨的鹽酸合成爐比較，采用多個石墨圈和鋼殼的組合式結構，強度更高，適合更高的水蒸氣壓力和更大的鹽酸產能。由于石墨具有優異的導熱性，爐筒內的燃燒反應熱可迅速地傳到爐壁外，由冷卻水帶走，氯化氫氣體的出口溫度較低，進人吸收器之前，無需用大的冷卻器冷卻，可提高吸收效率，由于沒有高溫爐體的輻射熱，改善了操作環境條件。除此以外，其最突出的優點是，對進入合成爐的原料氯氣和氫氣的含水量無特殊要求，從電解槽來的氯氣和氫氣不必經冷卻和干燥處理，可省去氯、氫處理設備，大大簡化鹽酸生產工藝過程，減少占地面積，節省投資和管理費用。 當然，其也存在著結構較復雜，檢修不如鋼合成爐方便，一次投資費較大的缺點。附圖說明圖I是本專利技術的一個整體結構示意圖；圖2是放大的圖I中爐筒的石墨圈A-A橫截面結構示意 圖3是圖2中石墨圈的B-B方向(縱向)剖面的結構示意圖。圖中，I、氯氣進口 ；2、氫氣進口 ；3、觀察孔；4、進水管；5、出汽管；6、鹽酸出口 ；7、備用管；8、法蘭；9、冷卻水管路；10、爐筒；11、合成部件；12、吸收部件；13、企口。具體實施例方式下面，結合附圖和實施例對本專利技術作更具體的說明。實施例I : 如附圖2、圖3所示的石墨圈，材質選用化工專用石墨，表面經過酚醛樹脂涂料二次涂刷，并經200°C -280°C的高溫處理而成。所述的酚醛樹脂涂料是4質量份酚醛樹脂與I質量份石墨粉調制而成的。石墨圈有階梯狀企口 13。石墨圈的壁厚是120mm，壁內分布有眾多縱向排列的冷卻水管路9。所述的冷卻水管路9是管徑為14_的圓柱形管，圓柱形管之間的間距為16mm。浸潰后的石墨設備從導熱系數、結構強度到耐溫性能見下面的性能比較表權利要求1.一種水冷壁式石墨爐筒的鹽酸合成爐，用作氯氣和氫氣合成制取氯化氫、再被水吸收為鹽酸的反應設備，包括有合成部件(11)、冷卻部件、吸收部件(12)，冷卻部件包含爐筒(10)、進水管(4)、出汽管(5)，反應熱的吸收和冷卻過程是在冷卻部件中實現的，其特征在于 石墨爐筒(10)是由多塊石墨圈拼接而成，爐筒(10)與進水管(4)、出汽管(5)的連接法蘭(8)部件是耐熱鋼制成的，合成部件(11)和吸收部件(12)的爐殼主要是采用鋼制成的； 兩個石墨圈之間的拼接縫呈階梯狀或者凹凸狀企口(13);拼接縫采用酚醛樹脂膠結連接起來，并且在膠結后經過130°C _240°C溫度的固化處理； 石墨圈的壁厚是60 mm -240mm，壁內分布有眾多縱向排列的冷卻水管路(9)，各個石墨圈中的冷卻水管路(9)上下連通，冷卻本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種水冷壁式石墨爐筒的鹽酸合成爐，用作氯氣和氫氣合成制取氯化氫、再被水吸收為鹽酸的反應設備，包括有合成部件（11）、冷卻部件、吸收部件（12），冷卻部件包含爐筒（10）、進水管（4）、出汽管（5），反應熱的吸收和冷卻過程是在冷卻部件中實現的，其特征在于：石墨爐筒（10）是由多塊石墨圈拼接而成，爐筒（10）與進水管（4）、出汽管（5）的連接法蘭（8）部件是耐熱鋼制成的，合成部件（11）和吸收部件（12）的爐殼主要是采用鋼制成的；兩個石墨圈之間的拼接縫呈階梯狀或者凹凸狀企口（13）；拼接縫采用酚醛樹脂膠結連接起來，并且在膠結后經過130℃？240℃溫度的固化處理；石墨圈的壁厚是60？mm？？240mm，壁內分布有眾多縱向排列的冷卻水管路（9），各個石墨圈中的冷卻水管路（9）上下連通，冷卻水管路（9）最下方連接鋼質進水管（4）、最上方連接鋼質出汽管（5）。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：仇曉豐，王茂喜，
申請(專利權)人：南通久信石墨科技開發有限公司，
類型：發明
國別省市：
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