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二段转化炉的炉体结构以及耐火材料的选择

时间:2019-05-29 14:55 作者:艾米点击:

  二段转化炉是大型合成氨生产装置中的主要设备,其生产工艺过程是原料气经过一段转化炉转化后残余的转化气(CH4含量10%左右)由输气总管沿切线方向进入二段转化炉上部筒体,同时加入一定量的空气,使转化反应在较高温度(1280℃)下进行,再通过镍铬触媒层,经球拱顶从下部出口管进入余热锅炉,从而制得符合合成氨要求的氢气和氮气。

  二段转化炉炉体结构

  二段转化炉为立式圆筒形容器,由筒体、颈部和连接接头,底部支撑拱及外部水夹套等四部分组成。二段转化炉炉衬在长期运行中要经受高温和较大压力以及强气流冲刷的作用,同时还遭受CO、CH4等强还原性气体的腐蚀作用。另外,还原性气体在高温下还会与衬里耐火材料中的SiO2作用析出SiO气体,并随工艺气体进入余热锅炉;温度降低后,SiO又氧化成SiO2并析出而沉积在换热管上,影响传热和堵塞转化炉和余热锅炉相连接的管道。因此,要求耐火材料中的SiO2含量不超过0.5%;为了保证触媒的活性,还要求耐火材料中Fe2O3的含量也不得超过0.5%。因此,二段转化炉常选用耐火度高、组织致密均匀、线变化小、化学稳定性好的低硅低铁纯铝酸钙水泥刚玉质耐火浇注料作为衬里材料。

  一座外直径为3810mm的二段转化炉。筒体内衬为低硅低铁纯铝酸钙水泥刚玉质耐火浇注料。厚度267?305mm;颈部和连接管的内衬为氧化铝空心球轻质耐火浇注料;底部球拱顶山异型低硅刚玉砖砌筑,用作支承触媒层,触媒层的上部有一层低硅刚玉六角砖,作为触媒保护层。

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