盐酸硝酸工业余热回收

盐酸炉余热回收：

盐酸合成炉是用作氯气和氢气混合燃烧反应的设备，氯气和氢气经过适当的配比在炉内燃烧反应得到HCL气体。燃烧的温度可达1000℃以上，高温HCL气体有强烈的腐蚀性。工业实践表明，高温HCL气体对设备的腐蚀主要来自游离氯，游离氯愈多，腐蚀性愈强。试验表明，干燥氯气240℃时，对碳钢的腐蚀速度为零。当达285℃时，对碳钢的腐蚀速度陡增至10195g/(㎡·h)，理论上如使HCL中游离氯含量为零，并保持设备表面温度为240℃，则既可回收热量，又可延长设备使用寿命，但实际上工业操作条件经常受到各种外界影响，不可能绝对保证这种最佳条件。然而热管组成的设备却可相当程度地接近这种条件。下图所示一种热管盐酸合成炉的示意图。

该设备外壳为直筒型，避免火焰对锥体的冲刷及高温腐蚀，在直筒的内壁布有10根独立的热管，每根热管上有180度，轴向翅片，热管及翅片表面均镀有搪瓷以防氯气腐蚀。热管及翅片构成了一个受热管筒，安接受来自燃烧气体的辐射热，将热量通过热管的蒸发段传至上部汽化器内热管的冷凝段。由汽包来的饱和水进入汽化室接受热管冷凝段放出的热量产生蒸汽。氯气和氢气分别由炉体底部两侧进入炉体。燃烧后的炉气自炉体上方侧面去吸收塔。炉顶的顶部为防爆膜片。其特点是：

   利用热管内部工作液体蒸汽温度的可控性，通过设计调整尽可能接近240℃；
   每根热管是独立的，个别热管损坏不影响设备运行，可在大修中更换。

根据计算，每吨HCL的反应热为2.5×106kJ，可产903kg蒸汽，扣去热损失及不可回收部分，实际可行783kg蒸汽。对于一个年产50000吨盐酸的工厂来说，年产汽量相当于一台6.5t/h的锅炉的产汽量。

氨氧化炉热管蒸汽发生器

以氨为原料制造稀硝酸的生产过程是在有催化剂的情况下，将氨氧化成NO，生成的NO继续氧化为NO2，再与水作用生成硝酸。氨氧化是强烈的放热反应，从氧化炉出来的气体约800℃左右，通过蒸汽发生器（废热锅炉）降温，并将水加热成蒸汽。传统的水管蒸汽发生器是列管式的，在高温气体进口管和管板的连接处，存在焊接应力及温差应力。在高温及高速气体的冲击下，常容易发生泄露，不得不停车检修。由于蒸汽发生器直接联接在氧化炉的出口，因而检修十分困难，维修工期太长，增加停工损失。

上图为一用于硝酸氧化炉的热管蒸汽发生器，从氧化炉出来的约800℃高温气体通过蒸汽过热器后降至750℃左右，进入炉体1的入口，向下流过热管2的蒸发段，热管的蒸发段管外有环向翅片3以强化气体与热管之间的传热，高温气体通过热管管束后，由炉体的出口4流至下一工段。热管2的冷凝段插在水夹套5内，水夹套5的下端与下联箱管6相连，上端与上联箱7相连，下联箱的下端与给水总管8相连，汽包中的饱和水通过下降管10进入给水总管，分别由下联箱进入水夹套，接受热管冷却段放出的热量，产生蒸汽进入上联箱7，由蒸汽总管12进入上升管13流放汽包9。蒸发器上法兰14与氧化炉相接，下法兰15与出口管道联接，壳体16内层为硅酸铝保温层17，它起到隔热和吸收内层耐火砖18膨胀的作用。钢板19为热管的花板，热管与花板的联接为焊接。

下图是另一种形式的用于硝酸氧化炉的发生器一卧式蒸汽发生器，它与氧化炉相对独立，通过弯管连接，安装检修更为方便。