预热炉是实现化学反应高效进行的重要设备，主要用于原料气、液态反应物的预热处理，在合成氨、甲醇制备、石油炼化等工艺中发挥关键作用。其核心功能是将反应物加热至反应所需的起始温度（通常 150-800℃），为催化反应或热裂解提供能量基础，从而提高反应转化率和产物纯度。
从结构设计来看，这类预热炉多采用管壳式或蓄热式结构。管壳式预热炉中，反应物在管束内流动，高温烟气在壳程通过对流和辐射传热实现加热，适用于流量稳定的连续生产；蓄热式预热炉则利用陶瓷蓄热体交替吸收烟气热量和加热原料，换热效率可达 90% 以上，尤其适合间歇式反应场景。例如在合成氨工艺中，原料气（氮气、氢气混合气）经预热炉加热至 400℃后进入反应器，可使催化剂活性充分发挥，氨合成率提升 15%-20%。
安全性能是化工预热炉的设计重点。设备配备多重监测系统，实时监控炉内温度、压力、介质流量等参数，当出现超温（超过设定值 50℃）、超压（超过工作压力 10%）或泄漏时，自动触发紧急切断装置，关闭燃料供应并启动惰性气体吹扫。炉体采用耐高温腐蚀材料（如 316L 不锈钢、哈氏合金），耐受反应物中的酸性气体或高温介质侵蚀，使用寿命可达 8-10 年。此外，通过优化燃烧器设计，使燃料充分燃烧，减少一氧化碳等有毒气体排放，满足化工行业严苛的安全与环保标准。
