[實用新型]一種濕法制硫酸用的硫酸蒸氣冷凝器

有效

• 申請號: 201720633047.0
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN206793088U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 臧未一;錢利軍;湯多杰;王華
• 申請（專利權）人: 寧波中科遠東催化工程技術有限公司
• 主分類號: B01D5/00
• 分類號: B01D5/00;B01D46/00;B01D46/30;F28F9/02;F28F9/24;F28F19/02;C01B17/90
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙)32260
• 代理人: 張歡勇

技術領域

本發明屬于酸性氣處理裝置領域，具體涉及一種濕法制酸用的硫酸蒸氣冷凝器。

背景技術

濕法制酸工藝是處理含硫化氫酸性氣體的主要方法之一，該工藝主要有：酸性氣焚燒、SO₂催化轉化、硫酸蒸氣冷凝、硫酸降溫等，主要描述為：酸性氣焚燒指含硫化氫的酸性氣在焚燒爐內燃燒，含硫化合物轉化為SO₂，與焚燒爐一體化設計的廢熱鍋爐移走燃燒反應產生的熱量；SO₂催化轉化指含SO₂的工藝氣進入裝有含專用濕法制酸催化劑的轉化器內，在催化劑的作用下SO₂轉化為SO₃；硫酸蒸氣冷凝是在硫酸蒸氣冷凝器中進行的，SO₃水合成硫酸蒸氣并在空氣的冷凝下凝結成硫酸液體；硫酸降溫指出硫酸蒸氣冷凝器的高溫硫酸與冷酸混合并冷卻的過程。硫酸蒸氣冷凝器是濕法制酸工藝中的關鍵設備之一。

對硫酸蒸氣冷凝器的設計往往采用管殼式的結構，其結構類似于固定管板式換熱器。為了防止硫酸對換熱管、殼程及管板的腐蝕，換熱管采用耐腐蝕的玻璃管，上、下管板均采用防腐噴涂。

現有濕法制酸裝置中的硫酸冷凝器多采用的是立式結構，工藝氣走管程，冷卻空氣走殼程，其中管程為可移動的一體式結構，玻璃管采用的為高硼硅玻璃，該結構便于對管程進行更換維修。由于硼硅玻璃可承受的溫差范圍較小，玻璃管長度在7m左右，在裝置停開車過程中溫差的劇烈變化會出導致玻璃管損壞，影響冷凝器換熱效果，嚴重時工藝氣會竄到殼程內會對殼程造成腐蝕，影響使用壽命。

國內一些企業采用了類似上述立式結構的硫酸蒸氣冷凝器，玻璃管采用的為1～2m的石英玻璃管，為橫放式結構且內部走的為冷卻空氣，工藝氣走殼程，工藝氣中的硫酸蒸氣在橫置的玻璃管外壁冷凝并匯聚到冷凝器底部酸槽。為了防止硫酸對殼程的腐蝕，冷凝器殼程內部全部采用防腐噴涂。該設備優點在于采用了耐高溫、承受溫差范圍大的適應石英玻璃管，在使用過程中由于裝置的震動及位移會導致玻璃管的損壞，殼程內壁防腐噴涂在長期使用過程中容易損壞造成殼程的腐蝕。

專利CN105600757A中描述了一種模塊化的濕法制硫酸專用冷凝裝置，包括：一個立式冷凝模塊與至少一個臥式冷凝模塊及其他模塊，臥式模塊置于立式模塊之上，該模塊化設計對硫酸蒸氣冷凝器進行了優化設計，但是其結構較為復雜，制造難度大，成本高，設備密封面多容易腐蝕，設備檢修麻煩等。

針對現有硫酸蒸氣冷凝器在使用中存在的問題，本專利提供了一種優化設計的模塊化設計的高性價比的硫酸蒸氣冷凝器，其強化了換熱效果，檢修方便。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種模塊化設計的性價比高、換熱效果好且檢修方便的濕法制硫酸用的硫酸蒸氣冷凝器。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的方案為：

一種濕法制硫酸用的硫酸蒸氣冷凝器，其包括下酸槽、中間換熱器和上箱體，上箱體、中間換熱器和下酸槽之間通過法蘭壓緊連接；下酸槽的側壁上設有酸性氣入口，下酸槽的底部設有硫酸排液口；中間換熱器為立式管殼式換熱器，其由殼體、上管板、下管板、石英玻璃管和折流板組成；上管板和下管板分別設置于殼體的頂部和底部，石英玻璃管兩端分別固定于上管板和下管板上；殼體內設有若干用于改變冷卻介質流動方向的折流板，石英玻璃管中部固定于折流板上；上箱體內部設置有方形的除霧單元，其設置于石英玻璃管的上端且緊貼石英玻璃管的上管口，除霧單元為采用PTFE或PFA制成的耐酸纖維絲。

該硫酸蒸氣冷凝器，操作方便，工業適用性強，經過該硫酸蒸氣冷凝器處理后，尾氣排放可達到環保要求，而且使用過程中可有效避免酸性氣的泄漏，安全性好。

優選地，所述下酸槽的內壁、上管板、下管板、上箱體的內壁以及連接法蘭處均噴涂有PFA涂料。噴涂PFA后可以顯著提高裝置的抗腐蝕性。

進一步地，所述下酸槽內還貼襯有耐酸磚，所述耐酸磚貼襯于PFA涂料上。在具有抗腐蝕性的基礎上，再通過耐酸磚增加下酸槽對于高溫的耐受性，使既耐高溫又防腐。

優選地，所述中間換熱器的殼體內壁設有保溫襯里，其通過緊固件和不銹鋼鋼板壓緊固定，保溫襯里的材質為石棉。保溫襯里可以提高保溫效果。

優選地，所述在中間換熱器的殼體上設有人孔。人孔方便停車時的檢修。

優選地，所述上管板上的布管區域周邊被設置為深度為10mm的槽面，上管板的四個角處開有溢流口，溢流口分別通過四根導液管直通下酸槽，導液管上端與上管板接觸處設有漏液孔。這樣可以對少量在上箱體內冷凝的硫酸進行收集。