阅读说明：本技术 一种氯化氢合成炉石墨块冷却系统 (Graphite block cooling system of hydrogen chloride synthetic furnace ) 是由 杨明轩 王中军 王志国 刘鹏 朱文忠 杨志新 许忠义 陈鑫 雷滋栋 于 2019-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种氯化氢合成炉石墨块冷却系统,包括纯水槽、循环泵和换热器,所述纯水槽的进水口与纯水管路连接,用于向所述纯水槽内注入纯水；所述纯水槽的出水口通过第一出水管路与所述循环泵连接,所述循环泵通过第二出水管路与所述换热器连接,所述换热器通过第三出水管路与氯化氢合成炉的冷却液进口连接,用于将所述纯水槽内的纯水冷却降温后输送入所述氯化氢合成炉的循环水通道内。该系统为闭路循环,纯水可以重复使用,节能环保；使用的循环水为纯水,不会造成合成炉循环水通道堵塞和石墨筒结垢,避免石墨块烧损的事故,延长合成炉使用寿命,降低合成炉非正常停车的检修频次。(The invention provides a graphite block cooling system of a hydrogen chloride synthetic furnace, which comprises a pure water tank, a circulating pump and a heat exchanger, wherein a water inlet of the pure water tank is connected with a pure water pipeline and is used for injecting pure water into the pure water tank; the water outlet of the pure water tank is connected with the circulating pump through a first water outlet pipeline, the circulating pump is connected with the heat exchanger through a second water outlet pipeline, and the heat exchanger is connected with a cooling liquid inlet of the hydrogen chloride synthesis furnace through a third water outlet pipeline and is used for cooling and conveying the pure water in the pure water tank into a circulating water channel of the hydrogen chloride synthesis furnace. The system is in closed cycle, pure water can be reused, and the system is energy-saving and environment-friendly; the used circulating water is pure water, so that the blockage of a circulating water channel of the synthesis furnace and the scaling of a graphite barrel cannot be caused, the burning loss accident of graphite blocks is avoided, the service life of the synthesis furnace is prolonged, and the maintenance frequency of abnormal shutdown of the synthesis furnace is reduced.)

一种氯化氢合成炉石墨块冷却系统

技术领域

本发明属于化工技术领域，更具体地，涉及一种氯化氢合成炉石墨块冷却系统。

背景技术

石墨合成炉是指以石墨材料为基材制造的化学合成或焚烧设备，石墨氯化氢合成炉是氯气和氢气直接燃烧制取氯化氢气体的设备，石墨氯化氢合成炉由燃烧器、炉筒、冷却装置及安全防爆装置构成。氯化氢合成炉通常采用循环水冷却合成炉中的石墨块以带走氢气燃烧时产生的热量，但由于循环水杂质含量较大，水质较差，造成石墨块部分循环水通道被堵塞，燃烧段石墨筒结垢，使循环水换热效率下降严重，合成炉冷却效果不好，严重时造成石墨块烧损破裂，缩短合成炉使用寿命，增加合成炉非正常停车的检修频次。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氯化氢合成炉石墨块冷却系统，以解决因循环水水质差而造成的合成炉循环水通道堵塞、石墨筒结垢的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种氯化氢合成炉石墨块冷却系统，其特征在于，包括纯水槽、循环泵和换热器，所述纯水槽上设有进水口、出水口和回水口，所述纯水槽的进水口与纯水管路连接，用于向所述纯水槽内注入纯水；所述纯水槽的出水口通过第一出水管路与所述循环泵连接，所述循环泵通过第二出水管路与所述换热器连接，所述换热器通过第三出水管路与氯化氢合成炉的冷却液进口连接，用于将所述纯水槽内的纯水冷却降温后输送入所述氯化氢合成炉的循环水通道内；所述纯水槽的回水口通过回水管路与氯化氢合成炉的冷却液出口连接，用于将从所述氯化氢合成炉的循环水通道内流出的水输送入所述纯水槽中。

优选地，所述纯水槽上安装有液位检测装置，用于检测所述纯水槽内的液位，并将检测到的液位信号发送给控制器；所述纯水管路上安装有自控阀，所述自控阀受所述控制器控制；所述控制器与所述液位检测装置和自控阀相连接，用于接收所述液位检测装置发送的液位信号，控制所述自控阀的开闭。

优选地，所述纯水槽为一常压容器，形如有盖的圆筒，所述纯水槽的顶部设有通大气口、进水口和回水口，所述纯水槽的筒身设有溢流口、液位检测装置、排净口和出水口。

优选地，所述纯水槽的外侧设有保温层，以防止所述纯水槽内的纯水结冰。

优选地，所述第一出水管路上设有第一导淋阀，用于排净所述第一出水管路中的纯水。

优选地，所述第二出水管路上设有止回阀、压力表和排气阀。

优选地，所述换热器为板式换热器，所述换热器的热媒为纯水，冷媒为循环水。

优选地，所述回水管路上安装有PH远传报警监测器。

优选地，所述第一出水管路、第二出水管路、第三出水管路、回水管路以及所述纯水管路上位于所述自控阀上下游的位置均安装有切断阀。

相对于现有技术，本发明提供的一种氯化氢合成炉石墨块冷却系统，具有以下优势：该系统为闭路循环，纯水可以重复使用，节能环保；使用的循环水为纯水，不会造成合成炉循环水通道堵塞和石墨筒结垢，避免石墨块烧损的事故，延长合成炉使用寿命，降低合成炉非正常停车的检修频次。

附图说明

图1为本发明提供的第一种实施例的结构示意图。

图2为本发明提供的第二种实施例的结构示意图。

图3为纯水槽的结构示意图。

图4为本发明提供的第三种实施例的结构示意图。

图5为换热器的结构示意图。

附图标记：

1-纯水槽， 11-进水口，

12-出水口， 13-回水口，

2-循环泵， 3-换热器，

41-纯水管路， 42-第一出水管路，

43-第二出水管路， 44-第三出水管路，

45-回水管路， 5-氯化氢合成炉，

51-冷却液进口， 52-冷却液出口，

6-液位检测装置， 7-控制器，

81-自控阀， 82-导淋阀。

83-止回阀， 84-排气阀，

85-切断阀， 86-大小头，

14-通大气口， 15-溢流口，

16-排净口， 17-保温层，

18-人孔， 19-液位下限位置，

110-地沟， 9-压力表，

10-PH远传报警监测器， 31-热媒进口，

32-热媒出口， 33-冷媒进口，

34-冷媒出口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本发明中的组件、技术，以便本发明的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本发明权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。

图1示出了本发明提供的第一种实施例的结构示意图。

如图1所示，该氯化氢合成炉石墨块冷却系统，包括纯水槽1、循环泵2和换热器3，所述纯水槽1上设有进水口11、出水口12和回水口13，所述纯水槽1的进水口11与纯水管路41连接，用于向所述纯水槽1内注入纯水；所述纯水槽1的出水口12通过第一出水管路42与所述循环泵2连接，所述循环泵2通过第二出水管路43与所述换热器3连接，所述换热器3通过第三出水管路44与氯化氢合成炉5的冷却液进口51连接，用于将所述纯水槽1内的纯水冷却降温后输送入所述氯化氢合成炉5的循环水通道内；所述纯水槽1的回水口13通过回水管路45与氯化氢合成炉5的冷却液出口52连接，用于将从所述氯化氢合成炉5的循环水通道内流出的水输送入所述纯水槽1中。

所述纯水是指经水处理设施处理过的，化学纯度极高的水，含杂质如钙离子含量低达“微克/升”级，纯水又叫“脱盐水”或“除盐水”，本发明中，使用纯水代替循环水使用，不会造成合成炉循环水通道堵塞和石墨筒结垢，保证了合成炉的冷却效果，延长了合成炉石墨块的使用寿命。

纯水自外系统通过纯水管路41引入纯水槽1，然后被循环泵2从纯水槽1中输出，经换热器3冷却，进入氯化氢合成炉5的循环水通道内，冷却石墨块以带走氢气燃烧时产生的热量，然后再进入纯水槽1中进行下一个冷却循环。所述氯化氢合成炉5的冷却液进口51位于下部，冷却液出口52位于上部，温度较低的纯水从冷却液进口51进入氯化氢合成炉5的循环水通道，冷却石墨块中的高温介质，之后从冷却液出口52出来，通过回水管路45进入纯水槽1中。

图2为本发明提供的第二种实施例的结构示意图。

如图2所示，所述纯水槽1上安装有液位检测装置6，用于检测所述纯水槽1内的液位，并将检测到的液位信号发送给控制器7；所述纯水管路41上安装有自控阀81，所述自控阀81受所述控制器7控制；所述控制器7与所述液位检测装置6和自控阀81相连接，用于接收所述液位检测装置6发送的液位信号，控制所述自控阀81的开闭。控制器7上设定有液位低报警值和液位高报警值，当控制器7根据接收到的液位信号，判断出纯水槽1的液位到达液位低报警值时，控制自控阀81开启，进行注水；当判断出纯水槽1的液位到达液位高报警值时，控制自控阀81关闭，停止注水。同时工作人员也可以通过现场的液位检测装置6查看纯水槽1的液位高度。

本发明中的液位低报警值与液位下限位置19所处的液位值一致，比出水口12高出一定距离，以防止循环泵2抽空。当纯水槽1的液位到达液位下限位置19时，纯水管路41上的自控阀81开启。

所述回水管路45上安装有PH远传报警监测器10。该PH远传报警监测器10可接至氯化氢合成炉5的主控室，如若氯化氢合成炉5的炉体内漏，氯化氢融入纯水中，即会造成冷却液出口52纯水PH偏低，PH远传报警监测器10可实时监测氯化氢合成炉5运行工况，发现异常后工作人员可及时采取措施。

图3示出了纯水槽的结构示意图。

如图3所示，所述纯水槽1为一常压容器，形如有盖的圆筒，所述纯水槽1的顶部设有通大气口14、进水口11和回水口13，所述纯水槽11的筒身设有溢流口15、液位检测装置6、排净口16和出水口13。所述纯水槽1的外侧设有保温层17，以防止所述纯水槽1内的纯水结冰。

通大气口14用于排气，溢流口15用于在纯水槽1内的液位过高时，将溢出的纯水排至地沟110。排净口16用于将纯水槽1内的纯水排净，多用于检修。液位检测装置6可以显示纯水槽1内的液位高低。顶部和筒身的人孔18用于人工检修。

图4示出了本发明提供的第三种实施例的结构示意图。

如图4所示，所述第一出水管路42上设有第一导淋阀82，用于排净所述第一出水管路42中的纯水。所述第二出水管路43上设有止回阀83、压力表9和排气阀84。

图5示出了换热器的结构示意图。

如图5所示，所述换热器3可以为板式换热器，也可为其他形式的换热器。所述换热器3的热媒为纯水，冷媒为循环水。纯水通过第二出水管路43从热媒进口31进入换热器3，经过冷却后温度下降，达到工艺所需的温度值后，从热媒出口32通过第三出水管路44输出进入氯化氢合成炉5的循环水通道内。作为冷媒的循环水从冷媒进口33进入换热器3，与进入换热器3的纯水进行热交换后，从冷媒出口34输出。与换热器3连接的四条管路上均设有切断阀85和大小头86，同时，在第二出水管路43和与冷媒进口33连接的管路上设有导淋阀，在第三出水管路44和与冷媒出口34连接的管路上设有排气阀。

所述第一出水管路42、第二出水管路43、第三出水管路44、回水管路45以及所述纯水管路41上位于所述自控阀81上下游的位置均安装有切断阀85，以对管路进行切断，方便运行和检修。

该氯化氢合成炉石墨块冷却系统开始运行时，打来纯水管路41上的切断阀85和自控阀81，引入纯水，当纯水槽1的液位达到液位上限时，自动阀81自动关闭。循环泵2为离心泵，关闭第一出水管路42上的第一导淋阀82，打开第一出水管路42上的切断阀(入口阀)，关闭第二出水管路43上的切断阀(出口阀)，启动循环泵2，缓慢打开出口阀，检查压力表9，查看出口压力是否正常。与换热器3连接的四条管路上的切断阀85均处于开启状态。当纯水槽1中的液位降至液位下线位置19，即控制器7的液位低报警值时，纯水管路41的自控阀22自动打开，加注纯水。当纯水槽1中的液位到达液位高报警值时，自控阀22关闭，停止注水。当自控阀22出现故障时，纯水槽1的液位过高时，纯水可从溢流口15溢出至地沟110。在氯化氢合成炉5的冷却液出口52处安装有PH远传报警监测器10，若石墨块出现破裂即炉体内漏，造成氯化氢泄漏溶入纯水中时，即会造成出口纯水PH值降低，信号会远程传至主控室，主控人员可以立即采取措施。

此系统为闭路循环，纯水可以重复使用，节能环保；使用的循环水为纯水，不会造成合成炉循环水通道堵塞和石墨筒结垢，避免石墨块烧损的事故，延长合成炉使用寿命，降低合成炉非正常停车的检修频次。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。