石墨合成爐

簡介

石墨合成爐（graphite synthesis furnace）是指以石墨材料為基材製造的化學合成或焚燒設備主要有石墨氯化氫合成爐和石墨鹽酸合成爐。

石墨氯化氫合成爐

石墨氯化氫合成爐是氯氣和氫氣直接燃燒製取氯化氫氣體的設備，1942年由美國首創。與鋼製合成爐比較，它具有對原料氯氣和氫氣含水量無特殊要求，無需前處理設備，因而工藝過程較簡單傳熱效率高，氯化氫氣體出口溫度較低；產品無Fe³⁺污染；耐腐蝕性強，正常操作時維修量小和設備壽命長等優點。但其製造較複雜，一次性投資較大。

石墨氯化氫合成爐的結構

石墨氯化氫合成爐由燃燒器、爐筒、冷卻裝置及安全防爆裝置構成。燃燒器位於設備下部，由氯氣、氫氣輸入管和燈頭等組成。燈頭為一同心套管，內管通氯氣，內外管間隙通氫氣。燈頭有長焰式及短焰式兩種結構型式。長焰式火焰瘦長，爐筒受熱較少，因而溫度低、壽命長，生產能力的調節範圍也較大，為常用型式。短焰式火焰離筒壁較近，容易燒壞筒壁，但原料氣混合均勻，合成反應較完全。燈頭材質可為石英、石墨材料或高鋁陶瓷等，以石墨材料為較佳。爐筒一般用微透性石墨材料製作。冷卻裝置有噴淋式和水夾套式兩種型式。噴淋式冷卻水沿爐頂布水器周邊淋下，冷卻效果較好。水夾套式又稱浸沒式，冷卻水在爐筒外水夾套中循環，操作時無噴淋式存在的水霧、潮濕等缺陷，而且更安全可靠。安裝防爆裝置常用的是石墨防爆膜。

石墨鹽酸合成爐

石墨鹽酸合成爐將氯化氫氣體合成、冷卻、吸收3個過程合併在一台石墨爐中，一次成酸。所以，又稱為三合一爐。三合一爐具有工藝流程簡單、結構緊湊、操作方便、產品酸純度高和耐腐蝕、使用壽命長等優點。但其結構較複雜，加工及組裝精度要求較高，維修較麻煩。石墨鹽酸合成爐主要有同心列管式、列管式和塊孔式三種類型。同心列管式為下部點火，合成筒在中間，排布於合成筒周圍的石墨管為吸收冷卻部分，外面是鋼外殼，殼程通冷卻水。列管式和塊孔式都是燃燒器位於設備上部、其下一次為合成筒、列管式（或塊孔式）吸收裝置及氣液分離器。冷卻水在殼程中流動。氣液分離器底部安有防爆膜。從三合一爐排出的氣體中仍含有氯化氫，須經尾氣塔吸收後防空。一種將尾氣吸收進一步合併到鹽酸合成爐中的四合一石墨鹽酸合成爐已於20世紀90年代問世。