[實用新型]廢電解液高酸高溫高壓換熱系統

有效

• 申請號: 201220618885.8
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN202902907U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 劉生長;歐陽燦;劉剛;徐峰;晏心
• 申請（專利權）人: 長沙有色冶金設計研究院有限公司
• 主分類號: F28B1/02
• 分類號: F28B1/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本實用新型涉及換熱設備領域，具有提供了一種廢電解液高酸高溫高壓換熱系統，能滿足生產工藝要求及延長換熱器的使用壽命。

背景技術

在鋅精礦直接浸出工藝中，要求廢電解液被加溫至70℃以上進入反應釜，以滿足生產工藝要求，廢電解液具有高溫高腐蝕特性（溫度35～40℃左右,含H₂SO₄150～200g/l），同時夾帶一部分固體陽極泥,由于反應釜一般要求工作壓力為900～1200kPa,因此,對加入反應釜的廢電解液需解決二個難題,一是廢電解液要求被加溫溫度高約70℃,溫差大約35℃，二是廢電解液要求被加壓（約1500kPa）大于反應釜工作壓力才能進入反應釜,這種工況不同于傳統的低溫低壓廢電解液換熱方式（加溫溫度約50℃，溫差小約20℃,壓力低300～600kPa）,屬于高溫高壓換熱,在生產中存在的問題是：(1)換熱效果差，溫度達不到被加熱廢電解液至70℃以上要求；(2)廢電解液夾帶的陽極泥易填塞換熱設備，清理工作量大；(3)換熱設備材質易腐蝕泄漏，維護工作量大。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型旨在提供一種廢電解液高酸高溫高壓換熱系統，通過該系統可以實現對高酸性的廢電解液進行高溫高壓換熱，且換熱效率高。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：

廢電解液高酸高溫高壓換熱系統，包括螺旋板式換熱器，所述螺旋板式換熱器為904L不銹鋼板材或者鈦材制備而成的螺旋板式換熱器，且板材厚度為4mm?-5mm；螺旋板式換熱器的一端入口通過加壓泵與廢電解液儲存槽連通，另一端入口與蒸汽供應裝置連通。

所述螺旋板式換熱器的冷凝水出口管徑優選為100mm-150mm。

通常用于廢電解液加熱的換熱設備有板式換熱器、列管式換熱器和螺旋板式換熱器，板式換熱器具有設備結構簡單，易拆卸清理，換熱效率高等特點，但板式結構耐高壓性能差；列管式換熱器具有結構可靠不易填塞、耐高壓等特點，但列管式結構換熱器面積大，設備龐大；螺旋板式換熱器具有換熱效率高，耐高壓等特點，本實用新型中選擇螺旋板式換熱器。

下面對本實用新型做進一步的解釋和說明：

1、采用螺旋板式換熱器，主要由一張薄板卷制而成，構成互相隔開的螺旋通道，冷熱流體以螺旋形板面為傳熱相間流動，冷、熱流體通道可以互換使用。

2、設計螺旋板材厚度合理，為耐高壓1500kPa，一般選用4～5mm板材，特別注意焊接部位的焊接材料不能偏薄，防止最薄弱焊接部分泄漏的可能性。

3、螺旋板式換熱器生產中要求設備在一定使用時間內，冷、熱流體通道要互換使用，以保證螺旋板冷、熱兩面熱膨脹及耐腐蝕性均勻，延長螺旋板使用壽命。

4、根據廢電解液高酸高溫高壓換熱特性，防止或減小廢電解液對螺旋板材腐蝕，螺旋板材質選擇904L不銹鋼或者鈦材。

5、設計換熱器冷凝水排出管徑合理為100～150mm，冷凝水排出管偏小，會使冷凝水排出不暢，將降低換熱器的換熱效率。

6、往廢電解液中加入FeSO₄溶液，以控制廢電解液的氧化還原電位合理為550～650mv，防止或減小廢電解液對螺旋板的腐蝕作用。

7、熱流體蒸汽壓力設計值合理為300～600kPa，蒸汽壓力太高，大量的蒸汽以較高流速進入換熱器內部，在蒸汽入口側，高速蒸汽會產出強烈的沖蝕效應，換熱器的焊縫處強度低于材料本身，易被沖蝕，另一側廢電解液溫度可能很高，硫酸對焊縫處也會產生強列腐蝕。蒸汽壓力太低，熱流體帶入熱量不夠，不能滿足加熱冷流體的溫度要求。

8、控制進換熱器的廢電解液溫度不能太低（約30℃），溫度低要保持換熱器熱量，則加入的蒸汽側流量增加，高速高溫蒸汽對設備的沖蝕增大。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

1、傳統的廢電解液換熱為低溫低壓方式，本系統為高溫高壓換熱，滿足生產工藝要求。

2、本系統采用特殊螺旋板特殊材質，同時控制廢電解液氧化還原電位及蒸汽進口壓力等措施，大大減少了螺旋板的腐蝕，延長了螺旋板式換熱的使用壽命。

附圖說明：

圖1?為本實用新型實施例中廢電解液高酸高溫高壓換熱系統結構示意圖；