[实用新型]双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉

说明书

技术领域

本实用新型属于一种双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉。

背景技术

氨氧化炉-废热锅炉主要包括有气体分布器、触媒筐和旋转烧嘴4构成的氧化炉及由蒸汽过热器、水蒸发器和金属箱构成的废热锅炉两部分。上述氨氧化炉存在如下问题：

1)氧化炉上部入口气体分布不均匀，造成铂金网反应不均匀，引起氨反应不完全，给后续设备造成安全隐患，同时降低铂金网的使用寿命，铂耗增高。

2)由于触媒筐结构设计的不合理造成漏氨，使后续设备铵盐含量增加，带来严重安全隐患。

3)金属箱长期在高温下使用，易变形，造成热气体(氧化氮气体)短路，影响热回收。一方面使得副产蒸汽减少，能耗增加；另一方面造成热气体(壳侧工艺气)出口温度增加，给后续设备造成安全隐患。

4)过热器盘管与联箱连接，盘管内蒸汽分布不合理，造成过热器盘管部分过烧，管材许用应力降低，严重时会导致盘管爆裂，后果十分严重。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种安全，节能效果好，使用寿命长的双加压法硝酸生产用高效氨氧化炉-废热锅炉。

为了实现上述发明目的，本实用新型是这样实现的，它包括上半部分氧化炉和下半部分废热锅炉两部分，其特征在于所述氧化炉包括上部壳体，氢气入口，混合气入口、分布器、触媒筐及旋转烧嘴，上部壳体顶端有混合气入口，上部壳体上中部有分布器，上部壳体底部有触媒筐，触媒筐与上部壳体的连接采用U型焊接，触媒筐内有铂金网，在触媒筐与分布器之间有旋转烧嘴，由垂直管在上部壳体的垂直中心线有能旋转的垂直管，垂直管的上部与电机连接，垂直管的顶端是氢气入口，垂直管底端与旋转烧嘴连接，并相通；所述废热锅炉包括下部壳体、蒸汽过热器、水蒸发器、水冷壁管及金属箱，下部壳体内壁设置有水冷壁管，下部壳体顶端有蒸汽过热器，蒸汽过热器下面安装有水蒸发器，水蒸发器的两侧分别连接蒸发器联箱，一侧蒸发器联箱连接蒸发器水入口，另一侧蒸发器联箱连接蒸发器水出口，水蒸发器的另两侧安装有过热器联箱，过热器联箱上部与蒸汽过热器通过缩颈管相连，一侧过热器联箱下部与过热器联箱出口相连，另一侧热器联箱下部与过热器联箱入口相连，在水蒸发器和下部壳体之间均匀分布有4个金属箱，4个金属箱用金属箱空气入口分管相通，金属箱空气入口分管连接金属箱空气入口总管，下部壳体底端有氧化氮气体出口，上部壳体和下部壳体用法兰连接。

如上所述的分布器是上中下三层分布板，上中下三层分布板依次从小到大，上中下三层分布板上小孔直径为14mm到16mm。小孔的开孔率为45-55％。

如上所述的旋转烧嘴是布满小孔的水平管。

开车时氢气入口用于开车时输入氢气，氢气经可旋转烧嘴的垂直管进入布满小孔的水平管后得以均布分布。燃烧的氢气用于加热铂金网触媒和使铂金网还原。空气和氨的混合气体由混合气入口进入炉体，炉体内布置有三层孔板组成的分布器，在铂金网的催化作用下，氨与空气反应生成氮氧化物。氮氧化物均匀地通过U型焊接结构触媒筐，穿过蒸汽过热器和水蒸发器，最后从氧化氮气体出口流出。上述反应为放热反应，温度高达860℃。U型焊接结构触媒筐与上部壳体的连接采用U型焊接连接结构，保证触媒筐高温下不漏氨，同时该结构提高触媒筐高温下的柔度，保证触媒框高温下自由膨胀，提高触媒框的使用寿命。下半部分为废热锅炉主要功能是将废热回收，过热器产生4.4Mpa的过热蒸汽，蒸汽过热器与过热器联箱联箱之间增加一缩颈管，目的是调节，蒸汽过热器内气体流速，使蒸汽过热器温度保证在正常操作温度区间，不会过烧。下部壳体内壁设置有水冷壁管，通入水可降低下部壳体的温度，对壳体起保护作用，效果良好。金属箱设置在水蒸发器和下部壳体之间的位置，可防止工艺气体的短路，同时金属箱内设置金属箱空气入口分管，可以起到降低金属箱的温度，防止金属箱过热变形引起的工艺气短路，同时通入的空气还可以提高NO的氧化度。通入的空气不必排出。

本实用新型是对现有氨氧化炉-废热锅炉作了多处修改，与已有技术相比具有如下优点：

1)入口气体分布器采用3层孔板布置，保证气体均匀分布，提高氨氧化率，提高铂网使用寿命，提高后续设备的安全性。

2)触媒筐连接采用U型焊接结构，既解决触媒框处的漏氨，又解决高温热膨胀

3)既可防止金属箱在高温下的变形引起热气体的短路，影响热回收，通入的空气又可提高NO的氧化度。

4)改进过热器盘管气体分布。根据每根盘管的阻力，对过热器盘管与联箱之间增加一缩颈管，对蒸汽进行重新分布，调节流速，避免过热器盘管的过烧。

附图说明