專利名稱：雙加壓法450噸/日硝酸生產用高效氨氧化爐－廢熱鍋爐的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于硝酸生產用工業裝置，具體涉及雙加壓法450噸/日硝酸生產用一種高效氨氧化爐-廢熱鍋爐。
我國80年代從法國引進的450噸/日氨氧化爐-廢熱鍋爐是國際上較為先進的。這種高效氨氧化爐-廢熱鍋爐主要包括有氣體分布器4、觸媒筐5和旋轉燒嘴3構成的氧化爐及由蒸汽過熱器7、水蒸發器13和金屬箱10構成的廢熱鍋爐兩部分。上述氨氧化爐存在如下問題1)支撐鉑網結構處不合理造成此處漏氨，影響氨的轉化率。
2)觸媒筐結構設計不合理造成高溫時變形大，影響鉑網的使用壽命。
3)蒸發段和過熱段由于高溫引起的熱膨脹使得觸媒筐變形大，影響鉑網的使用壽命。
4)鉑網的支撐用Inconel網，此結構影響鉑網的支撐。
5)水蒸發器傳熱面與金屬箱之間的短路空間填充不完全，且施工難度大，質量難保證，降低傳熱效率。
6)點火器存在不能確保一次點火成功。
本實用新型的目的是克服上述缺陷提供一種節能效果好，使用壽命長的氨氧化爐-廢熱鍋爐。
本實用新型是對現有氨氧化爐-廢熱鍋爐的改進，在水蒸發器傳熱面與金屬箱之間填充金屬類物體，填充方便，能完全防止工藝氣體的短路，提高傳熱效率。觸媒筐采用特殊結構，提高觸媒筐的剛度及柔性，減少觸媒筐的變形，同時通過控制蒸發段和過熱段的熱膨脹，減少對觸媒筐作用，提高鉑網的使用壽命。
本實用新型是對現有氨氧化爐-廢熱鍋爐作了多處修改，與已有技術相比具有如下優點1)支撐鉑網結構處采用填充填充物的辦法，防止氨的泄露，提高氨的轉化率。2)觸媒筐結構采用特殊結構，提高觸媒筐的剛度，提高了鉑網的使用壽命。3)蒸發段和過熱段由于高溫熱膨脹使得觸媒筐被頂變形，本設計采用控制兩段的熱膨脹可解決此問題，提高鉑網的使用壽命。4)改進鉑網的支撐取消Inconel支撐網，用回收網和特殊材料制支撐網可改進對鉑網的支撐，提高鉑網的壽命。5)水蒸發器傳熱面與金屬箱之間填充金屬類物體，施工較為容易，提高傳熱效率。6)點火容易，操作安全。
本實用新型的實施例將通過以下附
圖1詳細說明。
附
圖1所示為根據本實用新型提出的氨氧化爐-廢熱鍋爐結構示意圖。
圖1中1是旋轉燒嘴的氫氣入口，2是空氣和氨氣的混合氣入口，3是旋轉燒嘴，4是分布器，5是觸媒筐，6填充物，7是蒸汽過熱器，8是水冷壁管，9是金屬填充物，10是金屬箱，11是水入口，12是氧化氮氣體出口，13是水蒸發器，14是觸媒筐特殊結構，15是點火器，16是視鏡如
圖1所示，這種氨氧化爐-廢熱鍋爐的上半部分主要由分布器4、觸媒筐5及旋轉燒嘴3構成的氧化爐，下半部分主要由蒸汽過熱器7、水蒸發器13及金屬箱10構成的廢熱鍋爐，上下兩部分的爐體外殼用法蘭連接。氫氣入口1用于輸入氫氣，氫氣經可旋轉燒嘴3的垂直臂進入布滿小孔的水平臂后得以均布分布。氫氣用于加熱鉑網觸媒和使鉑網還原。空氣與氨的混合氣體由混合氣入口2進入爐體，爐體內布置有三層篩板組成的分布器4，混合氣在通過分布器后便會均勻地分布與觸媒筐5內，在鉑網的催化作用下，氨與空氣反應生成氮氧化物。上述反應為放熱反應，溫度高達890℃。氨氧化爐上半部分的爐殼上裝有點火器，點火器15的上方設置一個折流罩，用于反射點火氫氣，可使點火的成功率提高，。視鏡16的玻璃內外表面貼有一層高溫云母片，使視鏡不宜破裂，即使破裂也不會造成氣體外瀉。觸媒筐14采用特殊結構，提高觸媒筐的剛度和柔度，防止因觸媒筐的變形而影響鉑網的使用壽命。在鉑網的支撐處填充填充物，防止氨的泄露而影響氨的氧化率。氨氧化爐的下半部分為廢熱鍋爐，主要功能是將廢熱回收，產生4.4Mpa的蒸汽。盤管結構采用12頭并聯四頭為一層的蛇管結構蒸汽過熱器7與水蒸發器13、金屬箱10及水入口11、過熱蒸汽出口、氧化氮出口12為廢熱鍋爐的基本結構。爐體的內表面設置有水冷壁管8，通入水可降低外殼的溫度，代替隔熱層，效果良好。蒸汽過熱器7放在水蒸發器13的盤管上，其上部放置觸媒筐5。水蒸發器13放置在外殼下封頭并與之點焊。該水蒸發器的四周有金屬箱10，兩者之間的不規則縫隙即短路空間用金屬物來填充，這樣可降低出口氧化氮氣溫度達110℃左右。金屬箱10為弓型，置于水蒸發器周圍起導流防短路作用。水入口11將水輸入水蒸發器，使之變成水汽混合物，經去氣包分離后，將分離出的飽和蒸汽導入過熱器7，吸收熱量形成過熱蒸汽再由過熱蒸汽出口排出。
本實用新型雙加壓法450噸/日氨氧化爐-廢熱鍋爐的制造可沿用已有的氨氧化爐-廢熱鍋爐制造方法。下半部分廢熱鍋爐中的蒸汽過熱器7，水蒸發器13和金屬箱10可預先在爐外點焊固定，形成一個整體的內件，然后一次裝入爐內。這樣做的優點是施工容易，焊接質量高，2是檢修容易。該爐的生產工藝同已有技術相同，經多處改進后，更實用且壽命更長，是現代雙壓法450噸/日硝酸生產裝置的關鍵設備。
權利要求1.一種雙加壓法450噸/日硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，包括由分布器、觸媒筐及旋轉燒嘴構成的氧化爐和由蒸汽過熱器、水蒸發器及金屬箱構成的廢熱鍋爐，其特征是所說的蒸汽過熱器的盤管采用12頭并聯，4頭一層共3層的蛇管結構。
2.如權利要求1所述雙加壓法450噸/日硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特征是觸媒筐采用特殊結構可提高觸媒筐的剛度和柔性，提高鉑網的壽命，防止觸媒筐變形。
3.如權利要求1所述的雙加壓法450噸/日硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特征在支撐鉑網結構處充填填充物，防止氨泄露，提高氨的轉化率。
4.如權利要求1所述的雙加壓法450噸/日硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特征在鉑網處的支撐用回收網和特殊材料制支撐網可改進對鉑網的支撐，提高鉑網的回收。
5.如權利要求1所述的雙加壓法450噸/日硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特征在于控制蒸發段和過熱段的熱膨脹，防止由于高溫引起的熱膨脹影響鉑網的使用壽命。
6.如權利要求1所述的雙加壓法450噸/日硝酸生產用高效氨氧化爐-廢熱鍋爐，其特征在于小曲率半徑蛇行彎管式過熱器、多排蛇行彎管式蒸發器及雙零水冷壁的傳熱結構型式。
專利摘要本實用新型提供一種450噸/日用雙加壓法硝酸生產用氨氧化爐－廢熱鍋爐,此設備是生產硝酸的核心設備,是對現有雙加壓法硝酸生產氨氧化爐－廢熱鍋爐的改進,將蒸汽過熱器的盤管采用12頭并聯,4頭為一層的蛇管結構,本結構可保證每層的溫度一致(見
圖1),防止過熱器的管子過燒。在水蒸發器與金屬箱之間的短路空間內填充金屬類物,防止工藝氣短路,提高傳熱效率。在鉑網的支撐結構處,充填填充物,防止氨的泄露,觸媒筐采用特殊結構,防止變形。這種氨氧化爐效率高、節能、安全、使用壽命長。
文檔編號C01B21/38GK2503057SQ01259578
公開日2002年7月31日 申請日期2001年8月28日 優先權日2001年8月28日
發明者趙世平, 梁建強, 趙天鐸, 于清秀 申請人:化學工業第二設計院