[实用新型]四合一石墨盐酸合成炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种盐酸合成炉，尤其涉及一种提高盐酸生成率的四合一石墨盐酸合成炉。

背景技术

工业盐酸的生产主要采用氯气与氢气在合成炉内燃烧合成氯化氢气体，合成温度＞1500℃，因此需要进行降温，降温后的氯化氢气体再用稀盐酸或水吸收生成合成盐酸，即包括三道工序：合成——冷却——吸收。

常规的生产采用三台设备分别完成上述三道工序，其生产成本较高，生产效率低，原料浪费较严重。

较为先进的流程为：将上述合成——冷却——吸收三道工序合成到一台设备内完成，即采用三合一盐酸合成炉。

三合一盐酸合成炉仅仅对合成气体进行一次吸收，其盐酸生成率较低，造成能源浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，提高盐酸生成率的四合一石墨盐酸合成炉。

为了实现上述目的，本实用新型提供的四合一石墨盐酸合成炉，由石墨材料制成的合成吸收处理部及包覆于合成吸收处理部外的钢制外炉筒组成；

合成吸收处理部自下至上依次包括相互连通的：合成段、冷却段、冷却吸收段及上封头，其中，冷却吸收段及上封头之间还设有尾气处理段；

合成段底部为燃烧部，燃烧部设有氯气进口、氢气进口及自动点火口；冷却吸收段上端设有主吸收液入口，下端设有浓盐酸出口；尾气处理段上端设有上吸收液入口及尾气出口；上封头顶部设有石墨爆破盘；

合成吸收处理部与钢制外炉筒间为冷却换热液体夹层，冷却换热液体夹层分为多个腔室，合成段与冷却段外的夹层通过第一连接水管相通，为换热腔，冷却吸收段与尾气处理段外的夹层通过第二连接水管相通，为冷却腔。

由此，氢气从氢气进口，氯气从氯气进口进入燃烧部，通过自动点火口点燃，在合成段中合成氯化氢气体；高温氯化氢气体上升，进入冷却段，一部分燃烧热在合成段及冷却段通过内炉筒及石墨换热块传递给换热腔中的液体，进而将燃烧热转换为液体的热焓；提高了热液体的温度，输出外炉筒后可直接作热水利用，或者成为饱和水蒸汽利用；降温后的氯化氢气体继续上升，进入冷却吸收段，在冷却吸收段上升的同时，被自上而下流动的吸收液吸收，吸收液酸浓度被提高；被提高了浓度的吸收液向下流动，并由浓盐酸出口输出；另一部分气体继续上升，进入尾气处理段，经过吸收液的第二次吸收，经吸收氯化氢的吸收液继续向下流，进入冷却吸收段，从浓盐酸出口输出，二次吸收后的尾气从尾气处理段上端的尾气出口排除。

在一些实施方式中，合成段为石墨内炉筒。由此，具有较高的耐热性。

在一些实施方式中，冷却段为蜂窝状石墨块，其设有交错设置的竖直通孔及水平通孔，竖直通孔与水平通孔不相通，竖直通孔与合成段的内炉筒相通，水平通孔与换热腔相通。由此，气体在合成段生成后，通过竖直通孔上升，进入冷却段，水平通孔与竖直通孔交错设置，缩短换热腔中的循环水与竖直通道中气体的距离，同时增大了换热面接，提高换热率。

在一些实施方式中，冷却吸收段中部设有竖直吸收段气体通道，吸收段气体通道与冷却段竖直通道相通；吸收段气体通道外周设有若干竖直吸收液通道，主吸收液入口与吸收液通道相通；于吸收段气体通道中部设有与吸收液通道相通的吸收通道口，部分气体通过吸收通道口进入吸收液通道被吸收液吸收；吸收液通道底端与浓盐酸出口相通。由此，氯化氢气体经过冷却段换热后，进入吸收段气体通道，从吸收段气体通道上升；吸收液从主吸收液入口进入，沿吸收液通道先下流道；吸收段气体通道中的氯化氢气体从吸收通道口进入吸收液通道，被吸收液吸收，使得吸收液变成浓盐酸继续向下流动，并通过浓盐酸出口输出。其吸收通道口设于气体通道中部，可提高气体转化率。

在一些实施方式中，尾气处理段中部设有尾气段气体通道，尾气段气体通道外周为尾气吸收腔，尾气吸收腔被泡罩塔板分成上下多层，每层尾气吸收腔的泡罩塔板均设有向上通气体的泡罩及向下通液体的降液管；尾气段气体通道侧壁于每层尾气吸收腔均设有气体通孔，每层尾气吸收腔的气体通孔均设于每层尾气吸收腔的上部，位于尾气吸收腔液位以上；上吸收液入口与最上层的尾气吸收腔连通；最底层尾气吸收腔的与冷却吸收段的吸收液通道连通，尾气出口与尾气段气体通道上端连通。

在一些实施方式中，泡罩包括通气管及罩扣于于通气管的盖体；盖体盖壁成缺齿状。

在一些实施方式中，每层尾气吸收腔包括两个泡罩及一个降液管，泡罩成弧形，两个泡罩相对设置，且其轨迹为一圆，降液管设于两泡罩之间，且位于轨迹圆上；相邻两层尾气吸收腔的降液管成对角设置；上层尾气吸收腔的降液管通入下层尾气吸收腔靠近泡罩塔板处。