一种年产30万吨硝酸用氧化炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种年产30万吨硝酸用氧化炉，涉及一种化工生产设备，包括壳体、壳体顶部的气体进口管、壳体内部的反应装置、壳体内壁的隔热层、壳体内部的换热装置和壳体底部的气体出口管，所述隔热层由多组靠近壳体内壁的通水的壁管组构成，每组壁管组的进、出口引管均连接到壳体外的相应汇管上；所述换热装置为多层盘管构成的盘管组，在各层盘管上分别抽出数量不等的进、出口引管，连接到壳体外的水蒸发器进、出口汇管以及蒸气过热器进、出口汇管上。本实用新型专利技术能更有效地利用多余反应热、延长设备使用寿命、降低成本、扩大了单套设备的生产能力且环保节能。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种化工生产设备，尤其涉及一种能年产30万吨硝酸生产用氧化炉。
技术介绍
目前国内双加压法硝酸装置的单套最大生产能力为年产15万吨规模的装置，其氨氧化炉为硝酸生产中的关键设备，在反应中氧化炉内既需要适当的温度以维持反应的连续运行，同时也必须有效控制炉内温度，过高的温度首先会缩短设备寿命甚至损坏设备，同时高温下钼金网触媒的支撑机构容易变形影响钼金网的使用寿命，大大增加生产成本。而在现有氧化炉中其主要换热降温设备为废热锅炉，现有的废热锅炉无法充分地利用多余的反应热，使炉内温度过高，钼金网寿命短，氧化氨气体出口温度过高，同时也无法实现对其他机组所需过热蒸汽的供给。同时，现有氧化炉换热设备换热效率不高，也带来了设备耗能大，既提高了成本，也不符合环保节能的技术和社会发展方向；而且，一般容器设计在高温时，其壳体内壁基本上采用内衬隔热保温材料的方法来降低壳体壁的壁温，其对壳体的隔热效果不佳，且无法有效的回收热能。另外，随着生产装置的不断进步，要求扩大单套硝酸生产能力的呼声不断，现有的氧化炉已经不能满足人们的需要。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供了一种年产30万吨硝酸用氧化炉，其能更有效地利用多余反应热、延长设备使用寿命、降低成本、扩大了单套设备的生产能力，且环保节能。本技术的技术方案是一种年产30万吨硝酸用氧化炉，包括壳体、壳体顶部的气体进口管、壳体内部的反应装置、壳体内壁的隔热层、壳体内部的换热装置和壳体底部的气体出口管，所述隔热层由多组靠近壳体内壁的通水的壁管组构成，所述壁管组为无缝钢管弯制的盘管，每组壁管组的进、出口引管均连接到壳体外的相应汇管上；所述换热装置为多层盘管构成的盘管组，每层盘管其结构均为无缝管按等间距螺旋线方式盘绕制作而成的水平盘管，在各层盘管上分别抽出数量不等的进、出口引管，连接到壳体外的水蒸发器进、出口汇管以及蒸气过热器进、出口汇管上。作为优选，所述壳体由上中下三段组成，上段壳体、中段壳体和下段壳体之间通过法兰连接，上段壳体由上筒体及上封头组成，上封头正中设置有可拆卸的气体进口管；下段壳体由下筒体和下封头组成，下封头下方焊接有气体出口管；所述壁管组分为中段壁管组和下壁管组，分别设置于中段壳体内壁和下段壳体内壁，中段壁管组的盘管分为7组，每组的进、出口引管均连接到壳体外的进口汇管和出口汇管上；下壁管组的盘管分为6组，每组的进、出口引管均连接到壳体外的水蒸发器进、出口汇管上。更进一步地，所述进口汇管包括进口汇管主体，所述进口汇管主体为一直管，其一端设置有法兰平盖，另一端设置有变径段接管法兰，进口汇管主体沿水平方向钻有进水孔，进水孔上焊接有节流孔接头B ；所述出口汇管包括出口汇管主体，所述出口汇管主体为一直管，其一端设置有封头，另一端设置有变径段接管，出口汇管主体上方设置有一排气管， 下方沿水平方向钻有排气孔；所述水蒸发器进口汇管包括圆弧管A，圆弧管A上钻有两排进水孔，进水孔上均焊接有节流孔接头A，圆弧管A两端均设置有法兰和法兰盖，圆弧管A上还焊接有进水口接管和排液接管；所述水蒸发器出口汇管包括圆弧管B，圆弧管B上钻有两排排气孔，圆弧管B的一端焊接椭圆封头，另一端连接外接管道，圆弧管B上焊接有排冷凝液接管和放空接管。作为优选，所述换热装置的盘管组为10层，一共148组，总计有148根进口引管和 148根出口引管，10层盘管组从上往下，第1、2、3、8、9、10层为水蒸发器层盘管，其相应的进、出口引管分别连接到壳体外的水蒸发器进口汇管和水蒸发器出口汇管；第4、5、6、7层为蒸气过热器层盘管，其相应的进、出口引管分别连接到壳体外的蒸气过热器进口汇管和蒸气过热器出口汇管上。作为优选，所述蒸气过热器进口汇管包括圆弧管C，圆弧管C上钻有两排进气孔， 圆弧管C的两端分别焊接椭圆封头，圆弧管C上焊接有蒸气进口接管和排冷凝液接管；所述蒸气过热器出口汇管包括圆弧管D，圆弧管D上钻有两排排气孔，圆弧管D两端分别焊接椭圆封头，圆弧管D上焊接有蒸气出口接管和排冷凝液接管和放空接管。更进一步地，还包括设置于壳体内的支撑架，用于支撑盘管组，所述支撑架为一三角架，其由两种断面尺寸的H型钢焊接构成，其中大断面尺寸H型钢首尾连接组成三角形的三角架主支撑架及三角形三角上的三个支脚，小断面尺寸H型钢则水平固定在三脚架主支撑架三角形各边构成辅助悬臂支撑。作为优选，还包括设置于盘管组上方的气体分布板和分布板支撑架，所述分布板支撑架包括型钢制成的支撑架本体、固定于支撑架本体底面的矩形钢板和焊接在支撑架本体上的支撑柱，矩形钢板直接放置在盘管组顶面上；所述气体分布板由内圈分布板和外圈分布板组成，内圈分布板和外圈分布板均各由M块扇形板组成，外圈分布板右下角和内圈分布板左上角分别切成斜角，内圈分布板和外圈分布板上与支撑柱对应的位置均开有组装孔，气体分布板可拆卸的连接于分布板支撑架上。作为优选，所述反应装置包括触媒框、钼金丝网和钼金丝网压圈，所述触媒框由上部连接法兰、短筒节、中间钼金丝网支撑圈和下部的分布板支撑圈组装焊接而成，钼金丝网放置于钼金丝网支撑圈上平面上，钼金丝网压圈压在钼金丝网上面，所述钼金丝网压圈为若干个圆弧板通过连接机构拼接而成的一整圆，所述连接机构包括与圆弧板两端剖面对齐并焊接固定的钢条，以及通过将相邻圆弧板间的钢条相连接而将相邻圆弧板拼接的卡子。作为优选，所述上段壳体上设置有点火系统，所述点火系统包括设置于上段壳体顶端中心的由减速机带动转动的点火系统管，以及设置于上段壳体侧面为点火系统管点火的氧化炉点火枪，所述点火系统管的结构为一倒T字形结构，包括顶端与减速机连接带动转动并伸入壳体内的中心竖管，以及垂直固定于中心竖管下端的水平横管，中心竖管上设置有氢气进口管，水平横管在水平中心下方15°、30°、45°方位上钻有三排氢气喷射燃烧口，所述氧化炉点火枪伸入壳体内并靠近水平横管。更进一步地，所述中心竖管分为两段，中间以螺纹连接，上段轴上设置有密封装置，所述氢气进口管设置在密封装置上，所述密封装置为上下两段结构，上下两段之间为中5空结构。本技术的有益效果是本技术壳体内部的换热装置为多层盘管构成的盘管组，盘管组分为水蒸发器层盘管和蒸气过热器层盘管，分别通入水和蒸气后，在氨氧化反应时，可将高温原料气体的温度由由860°C逐步降低到500°C左右，而盘管组中的水蒸发器层盘管通过盘管换热吸收热量后，其管内水温可由常温升高到250°C多，该高温水由水蒸发器出口汇管汇集后输送到汽包内闪蒸成饱和蒸汽供其后工序设备使用。盘管组中的蒸汽过热器层盘管通过盘管换热吸收热量后，其管内的饱和蒸汽被加热成过热蒸气，其过热蒸气的温度可达440°C，该过热蒸气由过热蒸气出口汇管汇集后输送到透平压缩机使用。从触媒框边缘与盘管组边缘泄露出来的部分高温原料气体的热量，被通水的中段壁管组和下壁管组回收并附产蒸气，这部分附产的蒸气也汇集到汽包内供其他设备使用。这样充分利用了多余反应热并维持炉内合适温度，同时降低了壳体的壁温，使壳体壁温控制在壳体材料允许的工作温度以内。且盘管组和壁管组生产成本低，是很好的节能降耗部件。本技术是对现有双加压法硝酸生产用氧化炉设计结构的改进，目前我国单台氧化炉的最大生产能力为年产15万吨本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种年产３０万吨硝酸用氧化炉，包括壳体、壳体顶部的气体进口管、壳体内部的反应装置、壳体内壁的隔热层、壳体内部的换热装置和壳体底部的气体出口管，其特征在于：所述隔热层由多组靠近壳体内壁的通水的壁管组构成，所述壁管组为无缝钢管弯制的盘管，每组壁管组的进、出口引管均连接到壳体外的相应汇管上；所述换热装置为多层盘管构成的盘管组，每层盘管其结构均为无缝管按等间距螺旋线方式盘绕制作而成的水平盘管，在各层盘管上分别抽出数量不等的进、出口引管，连接到壳体外的水蒸发器进、出口汇管以及蒸气过热器进、出口汇管上。

【技术特征摘要】
1.一种年产30万吨硝酸用氧化炉，包括壳体、壳体顶部的气体进口管、壳体内部的反应装置、壳体内壁的隔热层、壳体内部的换热装置和壳体底部的气体出口管，其特征在于 所述隔热层由多组靠近壳体内壁的通水的壁管组构成，所述壁管组为无缝钢管弯制的盘管，每组壁管组的进、出口引管均连接到壳体外的相应汇管上；所述换热装置为多层盘管构成的盘管组，每层盘管其结构均为无缝管按等间距螺旋线方式盘绕制作而成的水平盘管， 在各层盘管上分别抽出数量不等的进、出口引管，连接到壳体外的水蒸发器进、出口汇管以及蒸气过热器进、出口汇管上。2.根据权利要求1所述的一种年产30万吨硝酸用氧化炉，其特征在于所述壳体由上中下三段组成，上段壳体、中段壳体和下段壳体之间通过法兰连接，上段壳体由上筒体及上封头组成，上封头正中设置有可拆卸的气体进口管；下段壳体由下筒体和下封头组成，下封头下方焊接有气体出口管；所述壁管组分为中段壁管组和下壁管组，分别设置于中段壳体内壁和下段壳体内壁，中段壁管组的盘管分为7组，每组的进、出口引管均连接到壳体外的进口汇管和出口汇管上；下壁管组的盘管分为6组，每组的进、出口引管均连接到壳体外的水蒸发器进、出口汇管上。3.根据权利要求2所述的一种年产30万吨硝酸用氧化炉，其特征在于所述进口汇管包括进口汇管主体，所述进口汇管主体为一直管，其一端设置有法兰平盖，另一端设置有变径段接管法兰，进口汇管主体沿水平方向钻有进水孔，进水孔上焊接有节流孔接头B ；所述出口汇管包括出口汇管主体，所述出口汇管主体为一直管，其一端设置有封头，另一端设置有变径段接管，出口汇管主体上方设置有一排气管，下方沿水平方向钻有排气孔；所述水蒸发器进口汇管包括圆弧管A，圆弧管A上钻有两排进水孔，进水孔上均焊接有节流孔接头A， 圆弧管A两端均设置有法兰和法兰盖，圆弧管A上还焊接有进水口接管和排液接管；所述水蒸发器出口汇管包括圆弧管B，圆弧管B上钻有两排排气孔，圆弧管B的一端焊接椭圆封头， 另一端连接外接管道，圆弧管B上焊接有排冷凝液接管和放空接管。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种年产30万吨硝酸用氧化炉，其特征在于所述换热装置的盘管组为10层，一共148组，总计有148根进口引管和148根出口引管，10层盘管组从上往下，第1、2、3、8、9、10层为水蒸发器层盘管，其相应的进、出口引管分别连接到壳体外的水蒸发器进口汇管和水蒸发器出口汇管；第4、5、6、7层为蒸气过热器层盘管，其相应的进、出口引管分别连接到壳体外的蒸气过热器进口汇管和蒸气过热器出口汇管上。5.根据权利要求4所述的一种年产30万吨硝酸用氧化炉，其特征在于所述蒸气过热器进...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨炎，
申请(专利权)人：四川久源机械制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90