[实用新型]新型节能硫酸钾反应炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型节能硫酸钾反应炉。

背景技术

现有硫酸钾反应炉（如图1所示）一般分燃烧室、反应室和烟道三部分，供热方式为间接传热，以重油、天然气、液化气、水煤气、合成氨弛放气等为燃料，在燃烧室内，燃料燃烧产生900~1000℃高温，热能从燃烧室通过碳化硅砖辐射到反应室，使反应室炉床温度维持在520?560℃，以满足生产所需。这种间接传热方式存在以下不足：1、能耗高，为维持正常生产，燃烧室温度必须控制在950℃以上，反应室利用的热量只有15%~16%，每吨硫酸钾需消耗热量约600000千卡（折重油60kg，折合成氨弛放气约200m³）。2、反应炉使用周期短，因为燃烧室的高温环境及烧嘴气流的冲刷，燃烧室上部球顶砖极易烧穿，一般6个月左右就要停车修理，全部更换球顶砖需要四十多万元；燃烧室下部碳化硅砖使用2.5?3年左右即烧裂、变形、塌陷，全部更换碳化硅砖需要十几万元，且工期长达一个月以上。3、反应室底部的炉床砖容易开裂，导致物料漏到下面的烟道内，造成烟道堵塞。4、反应炉停车后开车时间长（一般7天），炉床温度不易控制，影响产品质量和产能，由于反应炉使用周期短，使硫酸钾产能降低10%左右，每年减少产值300多万元。中国专利申请201210095344.6对反应炉结构进行了改进，提高了热能的利用效率，但其仍然是独立的燃烧室和反应室结构，且不适合强酸性物料，故这些改进没有从根本上解决以上问题。

发明内容

本实用新型要解决的主要技术问题是：提供一种燃料在反应室直接燃烧、燃烧产生的高温气体直接传热给反应室的物料，无独立燃烧室，无独立烟道、不存在烟道堵塞的新型节能硫酸钾反应炉，这种反应炉结构简单，传热效率更高，使用寿命延长，减少燃料消耗，降低生产成本。 

解决上述技术问题的技术方案是：一种新型节能硫酸钾反应炉，该反应炉内部仅设置有一个反应室兼燃烧室，所述的反应室兼燃烧室内部侧面安装有至少一个燃料烧嘴，反应室兼燃烧室顶部设置有物料入口，反应室兼燃烧室侧面设置有气体出口和硫酸钾出料口，所述的反应室兼燃烧室内还设置有搅拌机构。

所述的反应室兼燃烧室上部为采用耐高温和耐腐蚀的浇注料浇注成型的炉顶，反应室兼燃烧室下部为耐火耐酸砖铺设的炉床，炉顶和炉床外端面还设置有保温层。

所述的燃料烧嘴位置离炉床中心的垂直距离H2为500~800mm。

所述的燃料烧嘴正前方还设置有高于炉床的直形通道，该直形通道的长度L为1200~1800mm，该直形通道上还设置有挡板，该挡板位于直形通道上端面与炉顶交接处，挡板平面与直形通道上端面的夹角α为100°~170°。

所述气体出口的面积为0.125m²~0.25 m²。

所述的反应室兼燃烧室中心高度H1为1200~1400mm。

由于采用上述结构，本实用新型具有以下有益效果：

1、结构更简单，传热效率更高。本实用新型与现有曼海姆炉相比，省去了燃烧室、上下烟道、烟气换热器和烟气引风机、烟囱等设备。本实用新型反应室兼作燃烧室，没有独立的燃烧室和烟道，在反应室的侧面安装燃料烧嘴，燃料在反应室燃烧，燃料燃烧产生的高温气体直接加热反应室炉床上的物料，与燃料在燃烧室燃烧、然后通过碳化硅砖传热到反应室的方式相比，结构更简单，传热效率更高，反应室热利用率可达30%，可减少50%的燃料消耗，且不存在烟道堵塞的问题。

2、传热效率高，节能降耗：使用本实用新型生产硫酸钾，间接供热改为直接加热，燃料的使用量大幅下降，如使用合成氨弛放气可由200m³/t降至100m³/t，硫酸钾成本下降95元/t。1台反应炉年产1万吨硫酸钾，可降燃料成本95万元。

3、反应炉成本低，使用寿命长。本实用新型反应室炉顶采用耐高温浇注料一次浇注成型，比用炉顶砖砌成的炉顶更容易施工，筑炉成本更低，筑炉成本仅为曼海姆炉的60%左右。炉体寿命更长。本实用新型反应炉可连续使用1年不用维修，工作时间比普通反应炉长一倍以上，硫酸钾生产能力提高10%，每年增加产值300万元，每年节省修炉的材料费和人工费近100万元。

4、可适应热值较低的燃料，如合成氨弛放气热值低至3000kCal/m³，仍可正常生产。

5、本实用新型没有碳化硅砖砌成的传热层，消除了碳化硅砖损坏的隐患，生产运行更可靠。

6、本实用新型开车从室温升温到正常生产的500~600℃，升温时间可以控制在2天以内。