目前国内氯碱企业普遍采用钢合成炉或二合一石墨合成炉来合成盐酸。炉子后面有一个或两个石墨冷却器。虽然结构不同,有管、堵孔等,但大部分材料都是一样的,为不透明石墨。合成炉出口温度一般在450 ~ 500℃之间,用氯化氢管冷却,一般降至130℃左右。然后进入石墨冷却器,间接冷却至40~50℃,然后吸收盐酸。因此,石墨列管冷却器是工业合成盐酸的重要设备。它的使用寿命直接影响到生产的稳定性、安全性和经济效益。
首先,由于石墨列管冷却器是由石墨制成的,使用温度限制在130℃以下,否则使用寿命将大大缩短。但当温度过低,低至氯化氢露点108.65℃时,氯化氢就会凝结成盐酸,腐蚀炉与冷却器之间的管道,Fe+2HCL1FeCL2+H2。同时,如果氯化氢处理不当,来自2Fe+3CL2=2FeCL3的氯会堵塞石墨冷却器的管道和石墨管。另一个主要原因是石墨冷却器本身的质量。例如石墨管内部的质量,石墨板与管之间的粘结质量等。石墨管质量差,使用时容易断裂开裂,使管壳断裂。花板与管道粘结不良会损坏壳体法兰甚至整个壳体,直接影响氯化氢冷却的使用寿命。
根据多年的生产实践,可以解决石墨列管冷却器进口温度问题。然而,如果确定了炉膛与冷却器之间的距离,则可以使用多个支流或前管蛇形通道。这些都是有效的。目的是增加高温氯化氢气体和空气的换热时间和空间,以满足工艺的温度要求,但也要注意温度不要过低。我们就有这样一个教训,一开始我们在管道前用了很多蛇,但是经过季节冷却后,进入冷却器的氯化氢的温度接近氯化氢的露点,盐酸冷凝,使管道迅速腐蚀。后来,我们拔掉了一两个蛇管,以避免这种现象。换句话说,在降低氯化氢的入口温度时,我们应该权衡和考虑其中的一个。