本发明专利技术涉及一种氯化氢合成、碱浓缩的生产方法及装置。其方法是利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成方法，由液碱作为换热介质对氯化氢气体进行冷却，液碱冷却氯化氢气体时被浓缩，同时附产蒸汽。其装置提供了夹套式合成炉或蒸发箱式合成炉两种合成炉，均在液碱液面上设置了一定的空间以利于水份蒸发形成蒸汽，设置了除雾器，以减少低压蒸汽中的碱雾夹带。并将与液碱接触的设备材质全部采用不锈钢材质，将与氯化氢气体接触的设备材质为全部采用碳钢，满足不同介质对设备材质的要求。本发明专利技术最大限度地利用了氯化氢合成反应的热量，有效利用热资源，使现有技术中单独进行的氯化氢冷却和液碱浓缩步骤结合，同步进行，节约能源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氯碱化工产品的生产方法及设备，特别涉及一种氯化氢合成、碱 浓缩的生产方法及装置。
技术介绍
在工业化生产中，氯化氢合成在氯化氢合成炉内进行。在氯化氢生产过程中，必须 对合成的氯化氢气体进行冷却。现有技术中的氯化氢气体冷却介质一般为水，所产出的是 低压蒸汽或热水，冷却水带走的热量未能充分利用。目前技术创新常常是围绕如何改进炉 型而进行的，氯碱生产装置的氯化氢合成一般都是采用石墨二合一蒸汽(或热水)合成炉， 并利用氯化氢合成的余热附产低压蒸汽(或热水)。 另一方面，氯碱生产装置在生产液体烧碱(以下简称液碱)的同时附产氯气和氢 气，而氯气和氢气又是生产氯化氢所需的原料。氯碱生产装置所生产的液碱需进行加热浓 缩，如离子膜生产装置中设置有将浓度为30 35%的离子膜烧碱通过预热、薄膜浓缩蒸发 而浓缩到浓度为50%的离子膜烧碱浓缩装置，在浓缩的过程中需要耗费大量的能源。在现 有生产技术中，碱浓缩和氯化氢合成两种生产装置均独立设置，热资源未得到充分有效地 利用，装置设备复杂，装置设备投资较大，操作人员较多，占地面积较大，三废排放量较大、 环境污染严重，需进一步改进。而且未见将液碱作为氯化氢冷却介质进行碱浓缩的相关报 道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成生产方法，它具有 节约能源、简化设备、减少投资、降低成本、减少三废排放、保护环境的优点。本专利技术的另一目的在于提供一种利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成装置，它能实 施上述方法。本专利技术的技术方案为—种利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成方法，氢气和氯气在氯化氢合成炉内进行 燃烧反应合成氯化氢气体，由换热介质对氯化氢气体进行冷却，其特征在于所述的换热介 质为液碱，液碱冷却氯化氢气体时被浓缩，同时附产蒸汽。作为对本专利技术的进一步改进，所述的换热介质与氯化氢气体的换热方式为夹套 式，所述的液碱是浓度为30 35%的离子膜碱，所述的氢气先进行冷却脱水和除雾处理再 与氯气进行合成，所述的液碱与氯化氢气体在夹套冷却器内进行预热后再进入夹套式利用 余热进行碱浓缩的氯化氢合成炉内与氯化氢气体进行换热。作为对本专利技术的进一步改进，所述的换热介质与氯化氢气体的换热方式为列管 式，所述的液碱是浓度为30 35%的离子膜碱，所述的氢气先进行冷却脱水和除雾处理再 与氯气进行合成，所述的液碱与氯化氢气体在夹套冷却器内进行预热后再进入蒸发箱式利 用余热进行碱浓缩的氯化氢合成炉内与氯化氢气体进行换热。一种利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成装置，它包括利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成炉、氢气除雾器和夹套冷却器及其配套设备。作为对本专利技术的进一步改进，所述的利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成炉为夹套 式合成炉，它包括下部具有氢气入口和氯气入口、上部具有氯化氢出口的直立圆筒形炉筒， 所述的炉筒上端由炉筒上封头封闭，所述的炉筒下端由炉底座封闭并支承，所述的炉底座 上设置有带有灯头的灯头座，所述的氢气入口和氯气入口设置于灯头上，夹套筒体包覆于 炉筒筒体外、上端由夹套上封头封闭，所述的夹套外设置有连通上下腔的回流管，所述的夹 套筒体与炉筒间设置有至少100个弧形翘片。作为对本专利技术的进一步改进，所述的炉底座和灯头座的材质为高硅铸铁，所述的 炉筒的材质为不锈钢和碳钢的复合板，所述的夹套筒体的材质为不锈钢。作为对本专利技术的进一步改进，所述的夹套上封头上设置有带蒸汽出口的旋流板除 雾器，所述的旋流板除雾器由旋流板、除雾器筒体、除雾器封头组成，所述的旋流板设置于 圆筒式除雾器筒体内。作为对本专利技术的进一步改进，所述的利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成炉为蒸发 箱式合成炉，它包括具有氢气、氯气入口和氯化氢出口的炉筒，所述的炉筒上端由炉顶封头 封闭，列管式蒸发箱置于炉筒上，所述的蒸发箱的列管与炉筒内相连通，所述的炉筒由炉底 座封闭并支承，所述的炉底座上设置有带有灯头的灯头座，所述的氢气入口和氯气入口设 置于灯头上，所述的蒸发箱的封闭式管箱与从炉筒侧面引出的对流管相联接，所述的对流 管上端管口高于炉顶封头并与封闭式汽包相联接，所述的汽包上设置有带蒸汽出口的旋流 板除雾器。作为对本专利技术的进一步改进，所述的蒸发箱的筒体和汽包的材质为不锈钢材质， 所述的炉筒和炉顶封头为碳钢材质，所述的蒸发箱的列管和管板均为不锈钢和碳钢的双层 复合结构，其外管和其内管板为不锈钢材质，内管和其外管板为碳钢材质，所述的内管与外 管的复合方式为冷拔或热嵌复合。作为对本专利技术的进一步改进，所述的氢气除雾器包括直立的由上封头、下封头封 闭的圆柱形筒体，所述的圆柱形筒体内设置旋流除雾板、栅板、不锈钢丝网，旋流除雾板置 于筒体内的下部，不锈钢丝网置于筒体内的上部，由栅板支承，筒体上部设置氢气除雾器人 孔，支脚置于下封头的底部用于支撑圆柱形筒体；所述的夹套冷却器为卧式设置的圆柱形 筒体，夹套筒体包覆于圆柱形筒体外，圆柱形筒体的进口端与三通管相联，三通管上设置防 爆膜，圆柱形筒体的出口端与偏心锥体管相联接，鞍座置于夹套筒体的下部以支撑整个设 备，筒体的材质为不锈钢和碳钢的复合板，夹套筒体的材质为不锈钢。作为对本专利技术的进一步改进，所述的夹套冷却器由三通管、二级防爆膜、同心锥体 管、冷却器夹套筒体、冷却器筒体、鞍座、偏心锥体管等组成，在三通管上设置二级防爆膜， 三通管与同心锥体管相连，同心锥体管与冷却器筒体相连，冷却器夹套筒体包覆于冷却器 筒体之外，冷却器筒体与偏心锥体管相连，鞍座置于冷却器夹套筒体的下部以支撑整个设 备。冷却器筒体采用不锈钢和碳钢的复合板，冷却器夹套筒体采用不锈钢，其余采用碳钢。本专利技术的有益效果在于本专利技术的方法利用低浓度液碱作为冷却氯化氢气体的冷却介质，液碱在冷却氯化 氢气体的同时吸收其热量，进行浓缩，在此过程中蒸发的水份形成低压蒸汽，如直接将浓度为30 35%的离子膜碱蒸发浓缩到浓度为50%的液碱，本专利技术最大限度地利用了氯化氢 合成反应的热量，有效利用热资源，使现有技术中单独进行的氯化氢冷却和液碱浓缩步骤 结合，同步进行，并在合成反应步骤前设置了氢气的除雾步骤以减少氢气中的水份，减少氯 化氢合成系统中冷凝盐酸的形成，避免冷凝盐酸的形成减少氯化氢的产量，对氯化氢合成 系统的设备和管道加剧腐蚀、降低其使用寿命；在合成反应步骤后设置了液碱和氯化氢气 体的热交换步骤，使液碱对氯化氢气体作进一步的冷却，同时对液碱进行预热，保证氯化氢 气体的冷却效果。本专利技术的装置针对低浓度液碱与氯化氢气体进行热交换所需的设备要求，在液碱 液面上设置了一定的空间(称之为汽包)以利于水份蒸发形成蒸汽，针对液碱在浓缩产生 蒸汽的过程中不可避免地存在碱雾夹带问题，设置了除雾器，以 减少低压蒸汽中的碱雾夹 带。并将与液碱接触的设备材质全部采用不锈钢材质，将与氯化氢气体接触的设备材质为 全部采用碳钢，满足不同介质对设备材质的要求。本专利技术提供了两种结构的合成炉，其中夹套式利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成 炉的炉顶上部由具有较大容积空间的夹套顶部包覆，使夹套内的液碱与炉内的氯化氢气体 具有较大的接触面积，夹套内的液碱还通过回流管进行回流循环，使夹套内上下不同部位 的液碱相互流动、均勻受热，在夹套内上表面汽化成蒸汽，蒸汽经除雾处理后经管道输出， 当液碱浓度达到设定值后经管道本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用余热进行碱浓缩的氯化氢合成方法，氢气和氯气在氯化氢合成炉内进行燃烧反应合成氯化氢气体，由换热介质对氯化氢气体进行冷却，其特征在于：所述的换热介质为液碱，液碱冷却氯化氢气体时被浓缩，同时附产蒸汽。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖正群，
申请(专利权)人：肖正群，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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