[實用新型]磷石膏制酸用氣體熱交換器

有效

• 申請號: 201420693857.1
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN204240852U
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 郭增紅
• 申請（專利權）人: 郭增紅
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F21/08;F28F9/26;F28F9/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術領域

本實用新型涉及一種氣體換熱器，特別涉及一種磷石膏制酸用氣體熱交換器，屬于磷石膏制酸生產技術領域。

背景技術

以磷石膏為原料制硫酸裝置，進入轉化工序煙氣主要成分除有二氧化硫(SO2)、氧氣(O2)、氮氣(N2)，還有碳氫化合物、氮氧化物，在轉化器轉化反應過程中，二氧化硫轉化為三氧化硫，碳氫化合物與氧氣反應轉化成水蒸氣，含有三氧化硫、氮氧化物、水蒸氣的混合氣體進入熱交換熱器，溫度降低后，混合氣體會冷凝成硫酸和硝酸，硫酸和硝酸形成混合物，腐蝕性極強，會嚴重腐蝕換熱管。將換熱管更換為耐腐蝕的不銹鋼可克服換熱管易被腐蝕的問題，但由于耐腐蝕不銹鋼價格昂貴，整體更換將導致換熱器的成本大幅增加。

實用新型內容

根據以上現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種磷石膏制酸用氣體熱交換器，提高換熱管耐腐蝕性，延長使用壽命，同時成本較低。

本實用新型所述的磷石膏制酸用氣體熱交換器，包括筒體，筒體內由上到下依次設置上部煙室、換熱室、下部煙室，換熱室內設有換熱管，換熱管由上管段及下管段組成，上管段上端與上部煙室相通，下管段下端與下部煙室相通，其中，下管段材質為耐腐蝕不銹鋼。

含有三氧化硫、氮氧化物、水蒸氣的高溫煙氣，由上部煙室進入換熱管的上管段，經換熱后溫度逐漸降低，并進入下管段，再由下管段進入下部煙室，由于高溫煙氣在上管段中的溫度仍然較高，不易形成冷凝酸，因此不需采用耐腐蝕不銹鋼即可滿足使用要求，如采用20g鋼，而當煙氣進入下管段時，溫度降低至300℃以下，三氧化硫、氮氧化物、水蒸氣混合氣體會產生含有硫酸、硝酸的泠凝酸，由于泠凝酸的腐蝕性極強，因此采用耐腐蝕不銹鋼，從而延長了加熱管的整體使用壽命，同時，由于僅在下管段采用耐腐蝕不銹鋼，相對于整體采用耐腐蝕不銹鋼的換熱管，其成本大幅下降。

所述的下管段材質為316L不銹鋼。

所述的下管段材質為904L不銹鋼。

所述的上管段材質為20g鋼。

所述的上管段與下管段焊接連接，采用現有的管材，通過焊接快速連接，取材方便，制作快速。

所述的下管段占換熱管總長度的25％～30％，上管段占換熱管總長度的70％～75％。

所述的換熱管并列鋪設在換熱室內，換熱管頂部及底部均固定在管板上，其中部通過橫向的孔板固定，固定可靠。

所述的上部煙室設有第一進氣口，下部煙室設有第一出氣口，換熱室下部設有第二進氣口，換熱室上部設有第二出氣口，下部煙室底部設有排酸直管。

所述的下部煙室底部設有傾斜的坡面，便于泠凝酸的排出，排酸直管設置在坡面的低處。

所述的換熱室一側設有與其相通的排酸室，排酸室底部設有排酸彎管，低溫二氧化硫煙氣產生少量酸由換熱室進入排酸室，最后經排酸彎管排出。

使用時，磷石膏制酸產生的含有三氧化硫、氮氧化物、水蒸氣的高溫煙氣，溫度達480～520℃，自第一進氣口進入上部煙室，自上而下進入換熱管內，低溫二氧化硫煙氣由第二進氣口自下而上進入換熱室，經與換熱管內的高溫煙氣間接換熱后，由第二出氣口排出。高溫煙氣在上管段換熱后，溫度逐漸降低，進入下管段，最后進入下部煙室，由下部煙室的第一出氣口排出。煙氣中三氧化硫、氮氧化物、水蒸氣混合氣體在下管段會產生含有硫酸、硝酸的泠凝酸，冷凝酸由下管段排入下部煙室底部，然后沿底部的坡面通過排酸直管排出。

與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果是：

本磷石膏制酸用氣體熱交換器通過將換熱管設置為上管段、下管段，并將下管段替換為耐腐蝕材質，耐腐蝕性能好，相比于普通的碳鋼管，其使用壽命由原來的三個月提高至15年以上，大幅提高使用壽命，同時，由于僅替換下管段，其成本大大降低；同時，本實用新型通過換熱實現硫酸、硝酸的回收。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

圖中：1、底座；2、坡面；3、排酸直管；4、下部煙室；5、人孔；6、筒體；7、管板；8、第二進氣口；9、換熱管；9.1、上管段；9.2、下管段；10、孔板；11、換熱室；12、上部煙室；13、第一進氣口；14、第二出氣口；15、排酸室；16、排酸彎管；17、第一出氣口；18、支撐柱。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施例做進一步描述。