一种富氧燃烧酸性气反应炉制造技术

本实用新型专利技术属于化工设备技术领域，具体公开了一种富氧燃烧酸性气反应炉，包括炉体，所述炉体一端设有反应气体进口，炉体另一端设有反应后过程气出口，炉体侧壁设有多个吸热介质进口和多个吸热介质出口，所述吸热介质进口和吸热介质出口相对设置，炉体内还设有第一集箱和第二集箱，第一集箱与吸热介质进口相连通，第二集箱与吸热介质出口相连，第一集箱和第二集箱之间通过换热管相连通，本实用新型专利技术具有结构简单，散热快的优点。

An oxygen enriched combustion acid gas reaction furnace

【技术实现步骤摘要】
一种富氧燃烧酸性气反应炉
本技术属于化工设备
，尤其涉及一种富氧燃烧酸性气反应炉。
技术介绍
近年来，随着人们环保意识的提高和国家节能环保法规的日益严格，酸性气低浓度富氧燃烧技术得到广泛应用，含硫化氢酸性气一般在石油炼制、天然气净化及炼焦、煤气化、石油加工等生产过程中产生，由于硫化氢剧毒且易燃易爆，因此这种气体不能直接排放到大气中，处理含硫化氢酸性气的常规方法除了采用克劳斯法回收硫磺外，还可以采用湿法或干法工艺生产硫酸，但现有富氧酸性气处理工艺中，通常是使用26%--30%的富氧空气，空气中的氧含量每增加1个百分点，炉膛的温度将增加10-25℃，氧气比例进一步提高会使酸性气氧化反应更加剧烈，同时剧烈释放热量，反应中生成的热量若不及时带走，反应炉温度会超过耐火材料的极限温度1650℃，进一步来说，由于低浓度富氧在燃烧过程中必须将空气中所含的惰性气体(主要是氮气)也加热到燃烧温度，这些惰性气体携带的大量热能在后续净化系统中移入冷却水中而难以回收利用，从而造成酸性气硫酸装置热回收利用率偏低；高浓度富氧比低浓度富氧有更高的热利用率；因此，开发一种炉膛温度可控的富氧燃烧酸性气反应炉具有现实意义，可以有效的避免炉膛超温，保证高浓度富氧燃烧时，反应炉及下游装置安全平稳运行。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种富氧燃烧酸性气反应炉，能有效降低现有反应炉内的反应温度，具有可靠性高、运行调节范围大、成本低且适用范围广的优点。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种富氧燃烧酸性气反应炉，包括炉体，所述炉体一端设有反应气体进口，炉体另一端设有反应后过程气出口，炉体侧壁设有多个吸热介质进口和多个吸热介质出口，所述吸热介质进口和吸热介质出口相对设置，炉体内还设有第一集箱和第二集箱，第一集箱与吸热介质进口相连通，第二集箱与吸热介质出口相连，第一集箱和第二集箱之间通过换热管相连通。进一步的，所述炉体为立式炉体或卧式炉体。进一步的，所述卧式炉体内第一集箱和第二集箱为沿炉体水平方向设置，且第一集箱位于下部，第二集箱位于上部，第一集箱和第二集箱平行设置且其长度不大于炉体长度。所述换热管为多个沿卧式炉体内壁一周排列的圆环形，多个换热管之间平行设置，每个换热管分成两个半圆环，半圆环形换热管下端均与第一集箱相连通，半圆环形换热管上端与第二集箱相连通。进一步的，所述立式反应炉内第一集箱和第二集箱为水平设置，且第一集箱位于下部，第二集箱位于上部，第一集箱和第二集箱均为沿反应炉内壁圆周设置的环状管道；所述第一集箱上部和第二集箱下部分别沿环状管道设有一组均匀的圆孔，所述圆孔内设有换热管；所述换热管为竖直设置或螺旋设置。进一步的，所述第一集箱和第二集箱内均设有多个隔板，所述隔板将第一集箱和第二集箱分割成多个独立的空腔，每个独立的空腔上均设有一个吸热介质进口和一个吸热介质出口。本技术具有的优点是：1.由于本技术内设置了第一集箱和第二集箱，且第一集箱和第二集箱通过换热管联通，延长了吸热介质在反应炉内的停留时间，可以通过吸热介质将反应炉内的多余热量带走，使反应炉内的温度降低，从而使高浓度富氧及纯氧燃烧时，反应炉内的温度不超过衬里的最高使用温度，保证整个反应炉及下游装置安全平稳运行；2.由于在第一集箱和第二集箱内设置了隔板，从而将第一集箱和第二集箱分割成了独立的工作腔体，有针对性的对炉体进行降温，相邻腔体之间换热不受影响，方便调节，抗干扰能力强，当上游装置发生异常时，高富氧能够灵活应对原料的大幅度波动，如果工艺扰动导致进口酸性气流量增大，可通过增加氧浓度来提高装置的处理能力，如果污染物浓度较高要求提高反应炉温度也可通过增加氧浓度来满足这一要求，提高了工艺扰动的承受能力；3.硫磺回收装置设计中的挑战之一是原料酸性气提供的总压降是有限的，因为设备的压降与气体流速的平方成正比，所以可通过提高氧浓度来降低气体流速从而降低装置压降，本技术可以使氧化剂中的氧浓明显提高，气流速度明显减小，装置能耗可以大幅度降低；4.本技术污染物排放低，投资费用小，结构简单易操作。附图说明图1是本技术实施例1的结构示意图；图2是图1中F-F截面图；图3是本技术实施例2的结构示意图；图4是图3中A-A截面图；图5是本技术实施例3的结构示意图；图6是图5中C-C截面图；1、反应炉；2、反应气体进口；3、吸热介质进口；4、吸热介质出口；5、换热管；6、第一集箱；7、第二集箱；8、隔板。具体实施方式实施例1如图1-2所示，一种富氧燃烧酸性气反应炉，包括卧式炉体1，所述炉体1一端设有反应气体进口2，炉体1另一端设有反应后过程气出口，炉体1侧壁设有多个吸热介质进口3和多个吸热介质出口4，所述吸热介质进口3和吸热介质出口4相对设置，炉体1内还设有第一集箱6和第二集箱7，第一集箱6与吸热介质进口3相连通，第二集箱7与吸热介质出口4相连，第一集箱6和第二集箱7之间通过换热管5相连通；进一步的，所述卧式炉体1内第一集箱6和第二集箱7为沿炉体1水平方向设置，且第一集箱6位于下部，第二集箱7位于上部，第一集箱6和第二集箱7平行设置且其长度不大于炉体1长度，所述换热管5为多个沿卧式炉体1内壁一周排列的圆环形，多个换热管5之间平行设置，每个换热管5分成两个半圆环，半圆环形换热管5下端均与第一集箱6相连通，半圆环形换热管5上端与第二集箱7相连通，所述第一集箱5和第二集箱7内均设有多个隔板8，所述隔板8将第一集箱5和第二集箱7分割成多个独立的空腔，每个独立的空腔上均设有一个吸热介质进口3和一个吸热介质出口4。实施例2如图3-4所示，实施例2与实施例1的不同之处再于：所述反应炉1为立式炉体，所述立式反应炉1内第一集箱6和第二集箱7为水平设置，且第一集箱6位于下部，第二集箱7位于上部，第一集箱6和第二集箱7均为沿反应炉1内壁圆周设置的环状管道；所述第一集箱6上部和第二集箱7下部分别沿环状管道设有一组均匀的圆孔，所述圆孔内设有换热管5；所述换热管5为竖直设置。实施例3实施例3与实施例2的不同之处在于：所述换热管5为螺旋设置。具体使用时，富含H2S的酸性气和富含氧气的氧化剂同时进入反应炉的燃烧器进行混合燃烧，在反应炉内进行氧化和还原反应，其主要反应如下：H2S+3/2O2=SO2+H2O2H2S+SO2=3S+2H2O反应后的过程气流入后续设备进一步处理，当氧化剂的氧含量较高时，反应炉炉体内的温度随氧含量升高而升高，温度高于1650℃时，到达耐火材料的使用极限，会产生安全问题，在反应炉炉体内通入吸热介质，将反应炉内的热量带走，温度升高的吸热介质离开反应炉，反应炉内的燃烧产物温度降低，反应炉的整体温度也降低，本装置可以确保反应炉的反应温度T≤1450℃，不超过耐火材料的使用极限，常规富氧酸性气装置均以富氧空气作为H2S氧化的催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富氧燃烧酸性气反应炉，其特征在于：包括炉体，所述炉体一端设有反应气体进口，炉体另一端设有反应后过程气出口，炉体侧壁设有多个吸热介质进口和多个吸热介质出口，所述吸热介质进口和吸热介质出口相对设置，炉体内还设有第一集箱和第二集箱，第一集箱与吸热介质进口相连通，第二集箱与吸热介质出口相连，第一集箱和第二集箱之间通过换热管相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种富氧燃烧酸性气反应炉，其特征在于：包括炉体，所述炉体一端设有反应气体进口，炉体另一端设有反应后过程气出口，炉体侧壁设有多个吸热介质进口和多个吸热介质出口，所述吸热介质进口和吸热介质出口相对设置，炉体内还设有第一集箱和第二集箱，第一集箱与吸热介质进口相连通，第二集箱与吸热介质出口相连，第一集箱和第二集箱之间通过换热管相连通。


2.如权利要求1所述的富氧燃烧酸性气反应炉，其特征在于：所述炉体为立式炉体或卧式炉体。


3.如权利要求2所述的富氧燃烧酸性气反应炉，其特征在于：所述卧式炉体内第一集箱和第二集箱为沿炉体水平方向设置，且第一集箱位于下部，第二集箱位于上部，第一集箱和第二集箱平行设置且其长度不大于炉体长度。


4.如权利要求3所述的富氧燃烧酸性气反应炉，其特征在于：所述换热管为多个沿卧式炉体内壁一周排列的圆环形，多个换热管之间平行设置，每个换...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，王瑞星，李建伟，赵秀辉，
申请(专利权)人：洛阳明远石化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41