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余热利用
盐酸硝酸工业余热回收


盐酸炉余热回收:

盐酸合成炉是用作氯气和氢气混合燃烧反应的设备,氯气和氢气经过适当的配比在炉内燃烧反应得到HCL气体。燃烧的温度可达1000℃以上,高温HCL气体有强?#19994;?#33104;蚀性。工业实践表明,高温HCL气体对设备的腐蚀主要来自游离氯,游离氯愈多,腐蚀性愈强。试验表明,干燥氯气240℃时,对碳钢的腐蚀速度为零。当达285℃时,对碳钢的腐蚀速度陡增至10195g/(㎡·h),理论上如使HCL中游离氯含量为零,并保持设备表面温度为240℃,则既可回收热量,又可延长设备使用寿命,但实际上工业操作条件经常受到各种外界影响,不可能绝对保证这种最?#28895;?#20214;。然而热管组成的设备却可相当程度地接近这种条件。下图所示一种热管盐酸合成炉的示意图。

该设备外壳为直筒型,避免火焰对锥体的冲刷及高温腐蚀,在直筒的内壁布有10根独立的热管,每根热管上有180度,轴向翅片,热管及翅片表面均镀有搪瓷以防氯气腐蚀。热管及翅片构成了一个受热管?#29627;?#23433;接受来自燃烧气体的辐射热,将热量通过热管的蒸发段传至上?#31185;?#21270;器内热管的冷凝段。由汽包来的饱和水进入汽化室接受热管冷凝段放出的热量产生蒸汽。氯气和氢气?#30452;?#30001;炉体底部两侧进入炉体。燃烧后的炉气自炉体上方侧面去吸收塔。炉顶的顶部为防爆膜片。其特点是:

   利用热管内部工作液体蒸汽温度?#30446;?#25511;性,通过设计调整尽可能接近240℃;
   每根热管是独立?#27169;?#20010;别热管损坏不影响设备运行,可在大修中更换。

根据计算,每吨HCL的反应热为2.5×106kJ,可产903kg蒸汽,扣去热损失及不可回收部分,实际可行783kg蒸汽。对于一个年产50000吨盐酸的工厂来说,年产汽量相当于一台6.5t/h的锅炉的产汽量。

氨氧化炉热管蒸汽发生器

以氨为原料制造稀硝酸的生产过程是在有催化剂的情况下,将氨氧化成NO,生成的NO继续氧化为NO2,再与水作用生成硝酸。氨氧化是强?#19994;?#25918;热反应,从氧化炉出来的气体约800℃左右,通过蒸汽发生器(废热锅炉)降温,并将水加热成蒸汽。传统的水管蒸汽发生器是列管式?#27169;?#22312;高温气体进口管和管板的连接处,存在焊接应力及温差应力。在高温及高速气体的冲击下,常容易发生泄露,不得不停车检修。由于蒸汽发生器直接联接在氧化炉的出口,因而检修十分困难,维修工期太长,增加停工损失。

上图为一用于硝酸氧化炉的热管蒸汽发生器,从氧化炉出来的约800℃高温气体通过蒸汽过热器后降至750℃左右,进入炉体1的入口,向下流过热管2的蒸发段,热管的蒸发段管外有环向翅片3以强化气体与热管之间的传热,高温气体通过热管管束后,由炉体的出口4流至下一工段。热管2的冷凝段插在水夹套5内,水夹套5的下端与下联箱管6相连,上端与上联箱7相连,下联箱的下端与给水总管8相连,汽包中的饱和水通过下降管10进入给水总管,?#30452;鷯上?#32852;箱进入水夹套,接受热管冷却段放出的热量,产生蒸汽进入上联箱7,?#28903;?#27773;总管12进入上升管13流放汽包9。蒸发器上法兰14与氧化炉相接,下法兰15与出口管道联接,壳体16内层为硅酸铝保温层17,它起到隔热和吸收内层耐火砖18膨胀的作用。钢板19为热管的花板,热管与花板的联?#28216;?#28938;接。

下图是另一?#20013;?#24335;的用于硝酸氧化炉的发生器一卧式蒸汽发生器,它与氧化炉相对独立,通过弯管连接,安装检修更为方便。

 

 

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