[實用新型]硫酸低溫?zé)崮芑厥昭b置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220108564.3
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN202546699U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張會平;王在良;劉巖;王武謙;許如海
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科圣化工機(jī)械有限公司
• 主分類號: F22B1/16
• 分類號: F22B1/16;F28D7/06;F28F21/08;F28F9/26
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標(biāo)事務(wù)所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

????本實用新型涉及硫酸低溫?zé)崮芑厥昭b置，特別是用于濃硫酸吸收三氧化硫過程中低溫?zé)峄厥盏难b置，適用于硫磺制酸和冶金尾氣制酸過程的低溫?zé)崮芑厥铡?/p>

背景技術(shù)

硫酸是重要的基礎(chǔ)化工原料，我國2011年硫酸產(chǎn)量達(dá)到7000萬噸。硫酸生產(chǎn)過程中，濃硫酸吸收三氧化硫是重要的工段。三氧化硫吸收式放熱反應(yīng)，且熱效應(yīng)很大，每噸硫酸在吸收過程中的放熱達(dá)到KCAL319/T，7000萬噸硫酸生產(chǎn)過程中的熱量達(dá)到2236410KCAL，如果能回收其中一半的熱量，就達(dá)到1118205KCAL，折成標(biāo)準(zhǔn)煤223萬噸/年。

硫酸生產(chǎn)過程中通常采用濃度為98%以上的濃硫酸吸收三氧化硫，由于濃度98%以上的硫酸在溫度高于90℃有很強(qiáng)的腐蝕性，材料的耐腐蝕性難以解決,多數(shù)廠家采用低溫吸收工藝。低溫吸收工藝的吸收溫度一般在80℃左右，吸收過程中的熱量用循環(huán)水冷卻的方法將熱量移走，由于吸收溫度較低，大量的吸收熱被低熱能品位的冷卻水帶走，造成巨大的浪費。

無論是冶金尾氣制酸還是硫磺制酸，由于工藝波動或者開停車的原因，吸收過程硫酸濃度也會產(chǎn)生一些波動，如當(dāng)煙氣脫水達(dá)不到要求時，硫酸濃度會發(fā)生些微的變化，這種濃度方面的些微變化，在低溫吸收溫度條件下對材料腐蝕性的影響不大，但是當(dāng)吸收溫度較高時，濃硫酸對材料腐蝕性明顯增強(qiáng)，因此在設(shè)備材料的選擇和設(shè)備結(jié)構(gòu)選擇上需要提出要求，以便硫酸濃度的變化對材料腐蝕性增強(qiáng)時，也能保證生產(chǎn)的進(jìn)行。

礦石冶煉、硫磺焚燒和二氧化硫變換過程中反應(yīng)溫度通常在800℃以上，而硫酸吸收過程中由于工藝的限制吸收溫度在300℃以下，我們通常將硫酸吸收過程中的熱量回收稱為低溫?zé)峄厥眨@是相對于冶煉、硫磺焚燒和二氧化硫變換過程中產(chǎn)生的熱量而言的。

為了能夠回收硫酸吸收過程中的能量，根據(jù)整體工藝平衡的要求，通常將三氧化硫吸收溫度提高到220℃。在220℃條件下，再將濃硫酸冷卻到150℃左右，進(jìn)入后續(xù)工段。在這個條件下，將循環(huán)水冷卻移走熱量改為副產(chǎn)蒸汽的方法移走吸收熱，從而實現(xiàn)硫酸吸收低溫?zé)崮芑厥盏哪康摹?/p>

欲實現(xiàn)硫酸吸收熱的熱能回收，就需要換熱器。這里換熱器的形式主要采用列管式，另外物料在管殼層的選擇，對設(shè)備造價有很大影響，合理的結(jié)構(gòu)選擇便于設(shè)備加工，便于在加工過程提高設(shè)備的耐腐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于：提供一種硫酸低溫?zé)崮芑厥昭b置，用于濃硫酸吸收三氧化硫過程中低溫?zé)峄厥眨撗b置具有設(shè)備制造成本低、安全性高的特點，解決硫酸濃度變化產(chǎn)生的腐蝕性變化問題，實現(xiàn)穩(wěn)定的低溫?zé)崮芑厥铡?/p>

本實用新型的技術(shù)解決方案是：該回收裝置由臥式U形管換熱器和汽包組成，由換熱器筒體和殼體封頭構(gòu)成換熱器主體，U形管束通過管板固定在換熱器筒體上，由汽包封頭和汽包筒體構(gòu)成汽包主體；換熱管通過內(nèi)側(cè)管板固定在換熱器筒體上，內(nèi)側(cè)管板與換熱器筒體通過法蘭、螺栓連接，內(nèi)側(cè)管板與換熱管通過強(qiáng)度脹接連接、密封，換熱管與外側(cè)管板在管程一側(cè)采用焊接連接、密封，在管程封頭與外側(cè)管板之間設(shè)有管程筒體，在管程筒體上設(shè)有硫酸進(jìn)口和硫酸出口，換熱器筒體與汽包筒體之間設(shè)有蒸汽上升管和飽和水下降管，在汽包筒體上部設(shè)有蒸汽出口，在汽包筒體頂部蒸汽出口的接管處位于汽包筒體內(nèi)側(cè)設(shè)有除沫器，在汽包封頭上設(shè)有檢查孔。

其中，換熱器筒體采用普通碳鋼材料制造。

其中，管程封頭和管程筒體采用全特種耐腐蝕合金鋼或普通碳鋼襯特種耐腐蝕合金鋼制造。

其中，換熱管采用特種耐腐蝕合金鋼制造。

其中，內(nèi)側(cè)管板采用普通碳鋼材料制造。

其中，外側(cè)管板采用全特種耐腐蝕合金鋼或普通碳鋼襯特種耐腐蝕合金鋼制造。

其中，當(dāng)外側(cè)管板采用普通碳鋼襯特種耐腐蝕合金鋼制造時，在管程一側(cè)襯特種耐腐蝕合金鋼。

其中，換熱器的管板采用雙管板結(jié)構(gòu)。

其中，內(nèi)側(cè)管板與換熱管采用脹接形式固定。

其中，外側(cè)管板在管程一側(cè)與換熱管采用焊接形式固定。

其中，換熱器筒體與汽包筒體之間由蒸汽上升管和飽和水下降管連接。

其中，在汽包筒體由普通碳鋼材料制造。

其中，在殼體封頭上設(shè)有給水進(jìn)口。

低溫?zé)崮芑厥昭b置是這樣工作的：硫酸在換熱管內(nèi)冷卻，水在換熱器殼程內(nèi)汽化為蒸汽，蒸汽通過上升管夾帶部分飽和水到汽包，蒸汽和水在汽包內(nèi)分離，蒸汽通過除沫器除沫后由蒸汽出口去后續(xù)裝置，汽包內(nèi)的飽和水通過下降管回到換熱器殼程。