[实用新型]石墨热管合成炉

说明书

本实用新型涉及热交换设备或传热设备，是一种以选用特定材料为特征的热交换设备的结构，具体地说是碳的、如石墨的热交换设备的结构。

氯化氢气体的生产，目前国际上普遍采用氢气和氯气直接燃烧的方法，在生产过程中，氯气和氢气燃烧会放出大量的热，致使氯化氢气体的温度过高，需要进行降温；另外，合成的氯化氢气体中总会存在一定量的水蒸汽，当温度降到氯化氢气体的露点温度以下时，氯化氢气体就会和水结合成有强烈腐蚀性的盐酸，露点腐蚀也就成了需解决的问题。1942年，美国开始使用石墨作氯化氢气体的合成炉。

目前的石墨氯化氢气体合成炉主要分为以下几种：一、排出的氯化氢气体温度在350℃左右的二合一石墨合成炉，其排出的氯化氢气体的温度还是比较高，不能直接使用或进盐酸吸收器，中间还需用一个石墨冷却器或管道将气体冷却。二、能直接产生成品盐酸的三合一合成炉，这种合成炉集燃烧和冷却及吸收三种功能于一体。三、是比三合一合成炉多一种功能，即尾气吸收的四合一合成炉。当然，这三种合成炉按结构的不同又有多个品种。上述各种合成炉各有优点，但也同时存在不足，如二合一合成炉不能将氯化氢气体的温度一次冷却下来，不但增加了设备的数量和设备间的连结管道，而且增加了整个系统的成本。三合一和四合一合成炉虽克服了二合一合成炉的缺点，但结构复杂、零部件加工精度高，给制造和安装维修带来许多不便，更重要的是，三合一、四合一合成炉是一次性成酸，如果需要使用氯化氢气体则不能适用，从而限制了使用范围，而且使整个系统的功能单一，为发展生产及转产、改产带来不便。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、功能强、使用寿命长、制造安装维修方便的石墨热管合成炉。

本实用新型的技术解决方案是：一种石墨热管合成炉，包括石墨筒体，石墨筒体底部为排酸口，其与现有技术的不同之处在于：石墨筒体上部装有石墨热管冷却器，石墨筒体与石墨热管冷却器间由筛板相通，石墨筒体外装有水夹套。

本实用新型中所述的石墨热管冷却器，包括位于石墨筒体顶端的冷却水腔室，及下端伸入石墨筒体上部、上端位于冷却水腔室的一组石墨热管。当然，也可以采用其他合适的具体结构形式。

本实用新型中所述的石墨热管，包括空心石墨管，在空心石墨管端头装有石墨塞，石墨塞与空心石墨管间有石墨粘合层，空心石墨管内装有工作液体。当然，也可以采用其他合适的具体结构。

本实用新型中所述的冷却水腔室与石墨筒体外水夹套间有孔道相通。当然，也可以采用其他合适的连通结构，或采用各自独立的冷却结构等。

本实用新型的优点是：既保留了原二合一石墨合成炉的结构简单，制造、安装及维修方便等优点，又具有三合一、四合一合成炉功能强的优点，而且成本低，使用范围广、方便改产、转产等需要。尤其是将热管技术应用于石墨设备中，大大提高了传热效率，从而也有利于提高生产效率和节能等。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的一种石墨热管合成炉的结构示意图。

图2为本实用新型中采用的一种石墨热管的结构示意图。

图1描述了本实用新型的一个实施例。该例中包括石墨筒体10，石墨筒体10外有水夹套12，石墨筒体10中部装有带一组孔8的筛板7（当然，筛板7在合适情况下也可不用，或采用其他结构替代），石墨筒体10上端为封头5，封头5中装有一组石墨热管6，石墨热管6的下端位于石墨筒体10上部，石墨热管6的上端位于一个冷却水腔室11中，石墨筒体10底部为排酸口3，水夹套12与冷却水腔室11间有一组孔9相通。图中还有阀门1、2、4等。

上述实施例的工作原理是：氯化氢气体在石墨筒内沿石墨筒向上流动，流动的同时将热量传给石墨筒，氯化氢气体经筛板进入石墨筒顶部的石墨热管冷却器，在冷却器中一部分热量传给了石墨筒，大部分热量传给石墨热管，经热管再传给冷却水，冷却水由合成炉的顶部的阀门1进入，在冷却器中吸收热管的热量的同时，流入冷却器的下半部分，吸收石墨筒外壁的热量，再经孔9流入石墨筒体外的水夹套，最后由合成炉底部的阀门2流出，而氯化氢气体在冷却过程中与凝结的水蒸汽结合成的盐酸沿着石墨筒壁向下流动，经合成炉底部的排酸口流出。

图2描述了本实用新型中采用的一种石墨热管。一根酚醛石墨压型管21（或者是呋喃树脂等石墨管），其管口两端塞有经酚醛树脂浸渍过的石墨塞23、24，石墨塞23、24由酚醛石墨胶泥与石墨压型管21管口粘合。当然，在实际制作过程中，可先在石墨塞23中心先钻一个直径略大的肓孔25、再在肓孔25中心钻一细小直径孔26，以用于灌入工作流体22及抽真空。孔25、26最后用橡胶及石墨封块封住。