本实用新型专利技术公开了一种合成氨直接转化系统二段转化炉，属于合成氨设备及技术领域；所述二段转化炉包括炉体，所述炉体内的底部设置有栅格的笼体，所述笼体上边缘与炉体内壁相贴，笼体外壁与炉体内壁间设置有集气环腔，炉体的出气口开设于集气环腔所在炉体侧壁；本实用新型专利技术的合成氨直接转化系统二段转化炉构思巧妙、结构科学，克服了传统耐火砖砌成的拱形结构需要承受炉体内耐火球和催化剂全部重量的缺点，避免了长期高温下拱形结构垮塌的风险，提高了炉体运转的可靠性，同时笼体下段的直径小于炉体内壁直径而与炉体间形成集气环腔，使得炉体催化剂层内的气流分布均匀，保证了气体有效通径，降低气体阻力，避免催化原料气偏流，保证催化剂的使用率。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种炉体结构，特别是一种合成氨直接转化系统二段转化炉，属于合成氨设备及
技术介绍
二段转化炉是合成氨装置中最关键的设备之一。经一段转化后的工艺气介质.尚需在二段转化炉中进一步转化，使工艺原料气在烃类蒸汽转化后达到工艺所要求的甲烷(CH4)含量0.3%以下，同时转化后的工艺介质含较高的热能，可由下游的废热锅炉回收并产生高温蒸汽。二段转化炉是合成氨生产装置中使用温度最高的反应设备，其运行良好与否对整个工艺生产系统影响较大，使用、维护和检修好该设备对合成氨生产系统意义重大。传统的二段转化炉底部是耐火砖砌成的球形拱结构，拱形结构的上部装填耐火球，耐火球上部装填催化剂，其结构如图1所示。由于二段转化炉炉内温度较高，同时耐火砖砌成球形拱结构承受耐火球和催化剂的全部重力，长期运转下可能出现垮塌、停车检修，不但影响正常的生产，也由于耐火砖需要定制制作，因此造成检修工期延长。另外球形拱结构垮塌一般发生在催化剂的有效期内，致使整个炉体内贵金属催化剂的报废，损失严重。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题，提供一种合成氨直接转化系统二段转化炉结构，通过对炉体下部耐火球、催化剂的支撑结构的改进，避免传统耐火砖砌成球形拱结构在生产中可能出现垮塌的风险，保证生产的正常运转。本技术采用的技术方案如下:一种合成氨直接转化系统二段转化炉，包括炉体，所述炉体内的底部设置有栅格的笼体，所述笼体上边缘与炉体内壁相贴，笼体外壁与炉体内壁间设置有集气环腔，炉体的出气口开设于集气环腔所在炉体侧壁。本技术的合成氨直接转化系统二段转化炉，所述笼体用于装填耐火球，由于耐火球的重量支撑点主要位于炉体的底部，克服了传统耐火砖砌成的球形拱结构需要承受高温的同时还承受炉体内耐火球和催化剂全部重量的缺点，笼体受力较小而克服了拱形结构垮塌的风险，提高了炉体运转的可靠性。笼体的栅格结构则用于气体通过，同时笼体外壁与炉体内壁间设置有集气环腔，炉体的出气口开设于集气环腔所在炉体侧壁，这种结构使得集气环腔用于接受来自于催化剂层转化后的气体，使得炉体催化剂层内的气流分布均匀，保证了气体有效通径，降低气体阻力，避免催化原料气偏流，保证催化剂的使用率。这种新的二段转化炉结构克服了传统耐火砖砌成的球形拱结构的不足，并通过集气环腔使得在新结构下催化原料气分布和在耐火砖砌成的拱形结构下同样的均匀。进一步的，所述笼体所在位置炉体的内径小于笼体上部炉体的内径。这种结构一方面使得炉体内大径至小径的过渡段能够承担一部分耐火球和催化剂的重量，减小笼体的环向受力，另一方面适用于传统二段转化炉的改造。进一步的，所述炉体底部设置有卸料孔。所述卸料孔兼做人孔用。进一步的，所述炉体内壁为浇铸耐火层，外壁为金属外壳层。进一步的，所述笼体采用耐高温合金材料制成。使得笼体能够承受炉体的高温的同时保证结构的可靠。进一步的，所述笼体内装填有耐火球。进一步的，所述耐火球装填高度大于笼体的高度。进一步的，所述耐火球上部炉体内装填催化剂。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是:本技术的合成氨直接转化系统二段转化炉，构思巧妙、结构科学，克服了传统耐火砖砌成的拱形结构需要承受炉体内耐火球和催化剂全部重量而在高温下耐火砖可能出现损坏的缺点，有效的避免了拱形结构垮塌的风险，提高了炉体运转的可靠性，同时笼体外壁与炉体内壁间设置有集气环腔，使得炉体催化剂层内的气流分布均匀，保证了气体有效通径，降低气体阻力，避免催化原料气偏流，保证催化剂的使用率。【附图说明】图1是传统的合成氨直接转化系统二段转化炉结构示意图；图2是本技术的合成氨直接转化系统二段转化炉结构示意图；图3是本技术的合成氨直接转化系统二段转化炉另一结构示意图。图中标记:1_炉体、2-笼体、3-集气环腔、4-出气口、5-卸料孔、6-浇铸耐火层、7-耐火球、8-催化剂、9-耐火砖球形拱。【具体实施方式】下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。传统的合成氨直接转化系统二段转化炉结构如图1所示，其内设置耐火砖球形拱9用于支撑装填耐火球和催化剂。实施例1本技术的合成氨直接转化系统二段转化炉，如图2所示，包括炉体1，所述炉体I内底部设置有采用耐高温合金材料制成的栅格的笼体2，所述笼体2所在位置炉体I的内径小于笼体2上部炉体I的内径，所述笼体2上边缘位于与炉体I内壁大径与小径的过渡倾斜面位置，笼体2上边缘与过渡倾斜面相适配并相贴，笼体2的直径小于炉体I内壁直径而与炉体I间形成集气环腔3，炉体I的出气口 4开设于集气环腔3所在炉体I侧壁。本技术的合成氨直接转化系统二段转化炉，所述炉体I内壁为浇铸耐火层6，外壁为金属外壳层，炉体I的大径段内径为2300mm，小径段的内径为1900mm，所述炉体I底面设置有卸料孔5 ;笼体2内装填耐火球7，耐火球7装填高度大于笼体2的高度，耐火球7上部炉体I内装填催化剂8。实施例2本技术的合成氨直接转化系统二段转化炉，如图3所示，包括炉体1，所述炉体I内底部设置有采用耐高温合金材料制成的栅格的笼体2，所述笼体2所在位置炉体I的内径小于笼体2上部炉体I的内径，大径与小径通过倾斜面过渡，所述笼体2上边缘位于炉体I小径段内，且与小径段内壁相贴，笼体2的直径与炉体I内壁直径相一致，所述集气环腔3开设于炉体I内壁上，炉体I的出气口 4开设于集气环腔3所在炉体I侧壁。本实施例相比于实施例1，节省了笼体2耐高温合金材料。本技术的合成氨直接转化系统二段转化炉，所述炉体I内壁为浇铸耐火层6，外壁为金属外壳层，炉体I的大径段内径为2300mm，小径段的内径为1900mm，所述炉体I底面设置有卸料孔5 ;笼体2内装填耐火球7，耐火球7装填高度大于笼体2的高度，耐火球7上部炉体I内装填催化剂8。本技术的合成氨直接转化系统二段转化炉，构思巧妙、结构科学，克服了传统耐火砖砌成的拱形结构需要承受炉体内耐火球和催化剂全部重量而在高温下耐火砖可能出现损坏的缺点，有效的避免了拱形结构垮塌的风险，提高了炉体运转的可靠性，同时笼体下段的直径小于炉体内壁直径而与炉体间形成集气环腔，使得炉体催化剂层内的气流分布均匀，保证了气体有效通径，降低气体阻力，避免催化原料气偏流，保证催化剂的使用率。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【主权项】1.一种合成氨直接转化系统二段转化炉，其特征在于:包括炉体(1)，所述炉体(I)内的底部设置有栅格的笼体(2)，所述笼体(2)上边缘与炉体(I)内壁相贴，笼体(2)外壁与炉体(I)内壁间设置有集气环腔(3)，炉体(I)的出气口(4)开设于集气环腔(3)所在炉体(I)侧壁。2.如权利要求1所述的合成氨直接转化系统二段转化炉，其特征在于:所述笼体(2)所在位置炉体(I)的内径小于笼体(2)上部炉体(I)的内径。3.如权利要求1所述的合成氨直接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种合成氨直接转化系统二段转化炉，其特征在于：包括炉体（1），所述炉体（1）内的底部设置有栅格的笼体（2），所述笼体（2）上边缘与炉体（1）内壁相贴，笼体（2）外壁与炉体（1）内壁间设置有集气环腔（3），炉体（1）的出气口（4）开设于集气环腔（3）所在炉体（1）侧壁。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王紫木，杨先林，
申请(专利权)人：四川绵竹川润化工有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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