本发明专利技术提供一种带防腐装置的聚合炉，它在与熔融料液面相接触的炉体内壁设置带空腔的冷却壁，通过向冷却壁空腔输送冷却介质，并将冷却壁出口处的冷却介质温度控制在７５－８５℃，使与冷却壁接触的六偏磷酸钠温度保持在熔点以下，即可在冷却壁壁面上形成≥３ｍｍ厚的固体六偏磷酸钠保护层，从而将炉壁内衬与高温熔融的六偏磷酸钠隔开，从根本上解决了高温熔融的六偏磷酸钠对料液液面波动范围处炉壁内衬的腐蚀问题，有效克服了现有技术因炉壁内衬易腐蚀而带来的安全生产隐患及频繁停产、维修周期长、炉龄短、检修费用高、生产成本高等不足；同时还克服了现有技术因炉壁内衬材料腐蚀进入产品中，造成水不溶物及杂质含量升高，从而影响产品质量的问题，有效提高了产品质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚合炉炉衬防腐方法及装置，尤其是六偏磷酸钠聚合炉炉衬防腐方法和装置，属于化工
技术介绍
六偏磷酸钠是一种常用的化工产品，其工业生产方法很多，但最常用的是磷酸二氢钠法。该方法系使用磷酸和纯碱按一定配方进行液相中和制得磷酸二氢钠溶液，该溶液经蒸发、脱水、熔聚、骤冷、粉碎后得到成品六偏磷酸钠。六偏磷酸钠熔点为625℃，工艺要求熔聚反应温度为750~850℃。在该工艺过程中，关键设备即是六偏磷酸钠聚合炉，按入炉原料的不同，又分为一步法和两步法，其中一步法的入炉原料为磷酸二氢钠溶液，其蒸发、脱水、熔聚过程均在炉内不同的区域内进行；而两步法系预先将磷酸二氢钠溶液进行蒸发、脱水为无水磷酸二氢钠后再入炉进行熔聚工序。一步法和两步法使用的聚合炉相同的是熔聚工序均在炉内进行，区别则在于前者还包括了蒸发、脱水工序，而后者不包括。六偏磷酸钠聚合炉为长方形池炉，炉壁内衬采用外部为一般耐火砖层，最里为碳化硅砖层、辉绿岩板或价格高昂的氧化锆砖层，即使这样，炉内熔聚段≥625℃的高温熔融六偏磷酸钠仍会对熔融料液面波动范围内的炉壁内衬造成较严重的腐蚀，被腐蚀的炉壁内衬材料进入产品后，会导致水不溶物及杂质含量指标升高，从而降低产品质量。实际生产中，决定聚合炉能否长时间运行的一个主要技术问题就是炉壁内衬的碳化硅砖层、辉绿岩板或氧化锆砖层是否已被腐蚀，如已被腐蚀则必须立即停炉进行大修、更换，否则会因穿炉而酿成安全事故，且每次大修必须经过冷炉、扒炉、修理、烘炉等步骤，不仅耗时长、费用高，而且还影响生产效率，增加生产成本。目前，正常的六偏磷酸钠聚合炉的炉壁内衬腐蚀周期大多为一年，而在不利工艺条件下的炉壁内衬腐蚀周期仅为数月。因此，有必要研制一种防止六偏磷酸钠聚合炉炉壁内衬腐蚀的方法和装置，以从根本上解决炉壁内衬的腐蚀问题。
技术实现思路
为克服现有磷酸二氢钠法生产六偏磷酸钠存在的聚合炉炉壁内衬易被腐蚀的问题，本专利技术提供一种带防腐装置的六偏磷酸钠聚合炉以及防止聚合炉炉壁内衬腐蚀的方法。本专利技术通过下列技术方案实现一种带防腐装置的聚合炉，包括其上设有进、出料口的炉体，设于炉体内的耐火材料炉壁，其特征在于在与熔融料液面相接触的炉体内壁设置带空腔的冷却壁，壁上设有与空腔连通的进、出口。所述带空腔的冷却壁为断面呈圆形或者矩形的冷却管，或者断面呈矩形的冷却块，以便让冷却壁的空腔形成冷却介质通道。所述带空腔的冷却壁沿壁面设置成一周或者一段，且冷却壁上的进口端穿过炉外壁与冷却介质输送管相连，出口端穿过炉外壁与冷却介质回收管相连，以便根据需要向冷却壁空腔输送降温用的冷却介质。本专利技术的另一个目的通过下列技术方案实现一种六偏磷酸钠聚合炉炉衬防腐方法，其特征在于在与熔融料液面相接触的炉体内壁设置带空腔的冷却壁，壁上设有与空腔连通的进、出口，通过冷却壁上的进口，向冷却壁空腔输送冷却介质，并将冷却壁出口处的冷却介质温度控制在75-85℃，使与冷却壁接触的六偏磷酸钠温度保持在熔点以下，即可在冷却壁壁面上形成≥3mm厚的固体六偏磷酸钠保护层。所述冷却介质为水，尤其以脱盐水为宜，以确保冷却壁在长期运行过程中内壁不会结垢而降低换热效率。冷却介质出口温度高于85℃时，易产生汽蚀现象而降低换热效率并造成安全隐患；低于75℃时，因温差较大易产生热胀冷缩效应，造成保护层脱壳而失去保护作用，同时增加换热所需能耗，不利于降低生产成本。聚合炉内壁面形成的固体六偏磷酸钠保护层厚度低于3mm时，难于起到保护作用，且因无足够缓冲裕量，在工况不正常时还会造成安全隐患。本专利技术方法的技术要点在于如何将聚合炉内与熔融料液面相接触的内壁面温度控制在六偏磷酸钠的熔点温度以下，使六偏磷酸钠熔融料液冷却凝结成≥3mm厚的固体保护层，因为同一种物质不会因固相或液相的改变而相互腐蚀。本专利技术与现有技术相比具有下列优点和效果采用上述方案，可在与熔融料液面相接触的炉体内壁形成一层固体六偏磷酸钠保护层，将炉壁内衬与高温熔融的六偏磷酸钠隔开，从根本上解决了高温熔融的六偏磷酸钠对料液液面波动范围处炉壁内衬的腐蚀问题，有效克服了现有技术因炉壁内衬易腐蚀而带来的安全生产隐患及频繁停产、维修周期长、炉龄短、检修费用高、生产成本高等不足；同时还克服了现有技术因炉壁内衬材料腐蚀进入产品中，造成水不溶物及杂质含量升高，从而影响产品质量的问题，有效提高了产品质量；此外防腐装置结构简单、合理，投资少，操作简便、安全。附图说明图1为本专利技术之结构示意图(适用于两步法)；图2为图1中的A-A剖面视图；图3为本专利技术之另一炉体结构示意图(适用于一步法)；图4为图3中的B-B剖面视图；图5为图4中的C-C剖面视图；图6为图5中的D部放大图；图7为图5中的D部另一放大图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术之聚合炉结构做进一步描述，但本专利技术之内容并不局限于此。采用两步法生产六偏磷酸钠的聚合炉炉体1内设有耐火材料炉壁2，顶部设有防爆装置7，炉体1的一端为炉尾3，另一端为炉头9，炉尾3上有尾气出口5，炉头9处设出料口8，在与熔融料液面相接触的炉体内壁沿壁面设置一周带空腔的冷却壁6，冷却壁6上设有与空腔连通的进口10和出口4，进口10穿过出料口8与供水管11连通，供水管11通过水泵12与贮水槽13连通，供风管14的一端置于贮水槽13内，另一端与风机15相连，通过风机15对贮水槽13中的冷却水进行强制风冷换热，以保证入口冷却水的温度满足工艺要求，冷却壁6的出口4穿过炉壁与出水管16连通，出水管16另一端与贮水槽13相连，以便热交换后的冷却水在贮水槽13内强制冷却后循环使用，如图1、图2。采用一步法生产六偏磷酸钠的聚合炉炉体1内设有耐火材料炉壁2，顶部设有防爆装置7，在靠近炉头9的熔融段并与熔融料液面相接触的炉体内壁，沿壁面设置一段带空腔的冷却壁19，冷却壁19的入口端10穿过出料口8与供水管11相连，出口端4穿过炉壁与出水管16相连，以便向冷却壁19输送冷却水，如图3、图4、图5，其余供水设备均与图1相同。冷却壁的截面可为圆形空腔18，或者矩形空腔17，其与炉壁的相对位置详见图6、图7。下面结合具体实施例对本专利技术之方法做进一步描述。实施例1通过水泵12、供水管11、冷却壁6的进口10，向设置在与熔融料液面相接触的炉体内壁的冷却壁6空腔17内输送冷却水，并将冷却壁出口4处的冷却水温度控制在85℃，使与冷却壁6接触的六偏磷酸钠温度保持在熔点以下，则在冷却壁壁面上形成3mm厚的固体六偏磷酸钠保护层。实施例2通过水泵12、供水管11、冷却壁19的进口10，向设置在与熔融料液面相接触的炉体内壁的冷却壁19空腔18内输送冷却水，并将冷却壁出口处的冷却水温度控制在75℃，使与冷却壁接触的六偏磷酸钠温度保持在熔点以下，则在冷却壁壁面上形成5mm厚的固体六偏磷酸钠保护层。权利要求1.一种带防腐装置的聚合炉，包括其上设有进、出料口的炉体，设于炉体内的耐火材料炉壁，其特征在于在与熔融料液面相接触的炉体内壁设置带空腔的冷却壁，壁上设有与空腔连通的进、出口。2.根据权利要求1所述的聚合炉，其特征在于所述带空腔的冷却壁为断面呈圆形或者矩形的冷却管，或者断面呈矩形的冷却块。3.根据权利要求1所述的聚合炉，其特征在于所述带空腔的冷却壁沿壁面设置成一周或者一段，且冷却本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带防腐装置的聚合炉，包括其上设有进、出料口的炉体，设于炉体内的耐火材料炉壁，其特征在于：在与熔融料液面相接触的炉体内壁设置带空腔的冷却壁，壁上设有与空腔连通的进、出口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，
申请(专利权)人：云南天创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]
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