CN1400036A - 阳极保护酸分布器 - Google Patents

Abstract

一种分酸均匀、自由通气截面大、使用寿命长且价格低廉的阳极保护酸分布器，主酸管(1)位于塔的外侧，分酸支管(3)的一端伸出塔外并置于主酸管(1)的上部，分酸支管(3)为方管，降液管(7)焊接在分酸支管(3)所开圆孔位置；在酸分布器的阳极保护控制系统中，把与硫酸接触的全部表面作为阳极，主阴极(8)穿插在各分酸支管(3)中，通过硫酸形成电流回路，分酸支管(3)与主酸管(1)上分别设置的控制电极(9)、上下限监控电极(10、11)和监测电极(12)，可使分酸器内靠近、远离主阴极(8)的位置均处于有效的监控之中，保证整个阳极保护分酸器各处电位均达到维钝电位区间。此外，该酸分布器还具有防堵塞、易安装、少维修、便于检查和清理等特点。

Description

阳极保护酸分布器

(一)技术领域：

本发明涉及一种硫酸生产装置中干燥塔、吸收塔的酸分布器，具体地说是一种阳极保护酸分布器。

(二)背景技术：

目前，在有色冶炼和化工系统的硫酸生产装置中，国内仍以槽式挂管酸分布器为主，其特点是简易、可靠，材料为普通铸铁，但因加工制造、安装难以达到要求，生产中往往出现分酸不均，烟气酸沫严重，腐蚀下游设备等问题。80年代以来，国内一些制酸企业在硫酸干燥塔、吸收塔上使用管式酸分布器。管式酸分布器是由一根主酸管和多根分酸支管组成，在分酸支管上开设许多出酸孔。其特点是分酸均匀，但出酸孔易堵塞、不便检修。90年代，美国孟山都环境化学公司开发了一种合金制造的槽式酸分布器，其分酸支管为槽状，降液管均设在槽状分酸支管的底板上，该酸分布器既克服了老式槽式挂管分酸器的布酸点密度不足、大型化有困难等缺点，也克服了管式分酸器普遍存在的出酸孔易堵和某些管式分酸器径向酸分布不均，沿塔周喷淋密度偏小的缺点，但是，这种分酸器的使用寿命以及耐腐蚀的特点主要取决于它的材质，即它是由一种SX合金或Lemet合金制成，因此，该酸分布器价格偏高。

(三)发明内容：

本发明利用普通不锈钢酸分布器与阳极保护防腐技术的结合，提供一种分酸均匀、自由通气截面大、使用寿命长且价格低廉的阳极保护酸分布器。

该阳极保护酸分布器的主酸管位于塔的外侧，分酸支管的一端伸出塔外并置于主酸管的上部，主酸管与分酸支管采用法兰连接，分酸支管为方管，其两侧面与底面各开有按一定间距排列的圆孔，降液管焊接在分酸支管所开圆孔位置；在酸分布器的阳极保护控制系统中，把与硫酸接触的全部表面作为阳极，主阴极穿插在各分酸支管中，通过电解液(即硫酸)形成电流回路，向分酸器施加阳极电流，使其产生阳极极化，迅速通过致钝电位，进入钝化区并维持其电位在这个区域，由普通不锈钢制成的酸分布器依靠在钝化区所形成的钝化膜降低在硫酸中的腐蚀，延长使用寿命；同时为保证整个阳极保护酸分布器各处电位均达到维钝电位区间，在其中两个分酸支管上部靠近主阴极的位置分别设置控制电极和上限监控电极；在主酸管上远离主阴极的位置分别设置下限监控电极和监测电极，从而使分酸器内靠近主阴极的位置和远离主阴极的位置均处于有效的监控之中。

上述阳极保护酸分布器，由于主酸管位于塔外并处于分酸支管的下部，使沉降的酸泥易于清理，且在酸泵停止时，分酸支管酸液能及时排除，便于检修。各分酸支管延伸出塔外，便于阳极保护控制系统的安装及调试。分酸支管内部降液管进酸口离底板较高，酸泥沉降在底板处，可防止降液管的堵塞。分酸支管采用方管，可使各降液管具有一定的压头，保证各降液管酸量基本一样，分酸极为均匀，少雾沫夹带。由于降液管可以延伸较远，因此它的支管数量比普通管式分酸器的少，自由通气截面大、低气体压降。由于采用普通不锈钢与阳极保护防腐技术的有机结合，达到耐腐蚀、延长使用寿命、大大降低造价的目的。

(四)附图说明：

图1为阳极保护酸分布器的主视图；

图2为阳极保护酸分布器的俯视图；

图3为图2的B向局部图；

图4为图2的A-A视图。

(五)具体实施方式：

1—主酸管；2—鞍座；3—分酸支管；4—定距管；5—三通管；6—法兰；7—降液管；8—主阴极；9—控制电极；10—上限监控电极；11—下限监控电极；12—监测电极。

如图1至图4所示，该阳极保护酸分布器采用316L或304L普通不锈钢加阳极保护技术代替SX等高级合金。主酸管1位于塔的外侧，主酸管1用两个鞍座2置于塔平台上。塔内用砖砌一支撑台，分酸支管3直接放在该平台上，每根分酸支管3同时被吊梁吊挂，各分酸支管3的一端伸出塔外并置于主酸管1的上部，主酸管1与分酸支管3通过三通管5采用法兰6连接，分酸支管3选用方管，其两侧而与底面各开行排按一定间距排列的圆孔，其上盖面不开孔，降液管7焊接在分酸支管3所开圆孔位置，降液管7进酸口都处于同一高度位置，其出酸口任意相邻的三支管按等腰三角形排列，在塔内部降液管7出酸口均布于整个平面上，平均分酸点数为20～27个/m²。

在酸分布器的阳极保护控制系统中，把与硫酸接触的全部表面作为阳极，主阴极8穿插在分酸支管3中，其长度与分酸支管3长度相当，通过电解液(即硫酸)形成电流回路，向分酸器施加阳极电流，使其产生阳极极化，迅速通过致钝电位，进入钝化区并维持其电位在这个区域，不锈钢依靠在钝化区所形成的钝化膜降低在硫酸中的腐蚀；在其中两个分酸支管3上部靠近主阴极8的位置分别设置控制电极9和上限监控电极10；在主酸管1上远离主阴极8的位置分别设置下限监控电极11和监测电极12，从而使分酸器内靠近主阴极8的位置和远离主阴极8的位置均处于有效的监控之中，保证整个阳极保护分酸器各处电位均达到维钝电位区间。

根据实际生产中，无论是硫酸干燥塔还是吸收塔，在其允许的上塔温度范围内，酸分布器内的电位降均小于100mV，说明无论硫酸浓度如何变化，酸分布器各处电位均能达到最佳的钝化范围，即腐蚀率最小的电位区间，从而保证整个分酸器内部各处与硫酸接触的表面电位均处于阳极保护最佳钝化范围内，其中：316L不锈钢腐蚀率会小于0.10mm/a，照此计算，如降液管选用Φ25×3mm管，预计使用寿命大于10年。

另外，为了便于更换主阴极8，必须在主阴极8的一侧沿分酸支管3长度方向上，主阴极8的插入侧在7.5m内不得有任何障碍。为了便于清除酸泥，在每个分酸支管3的底部设置两个排污孔，在分酸支管3的顶部设有两个长方形检修孔，在主酸管1的端部采用法兰连接，必要时，也可打开清污。

Claims (3)

1、一种阳极保护酸分布器，包括主酸管(1)、分酸支管(3)及降液管(7)等，其特征在于主酸管(1)位于塔的外侧，分酸支管(3)的一端伸出塔外并置于主酸管(1)的上部，主酸管(1)与分酸支管(3)采用法兰(6)连接，分酸支管(3)为方管，其两侧面与底面各开有按一定间距排列的圆孔，降液管(7)焊接在分酸支管(3)所开圆孔位置；在酸分布器的阳极保护控制系统中，把与硫酸接触的全部表面作为阳极，主阴极(8)穿插在各分酸支管(3)中，通过硫酸形成电流回路，使酸分布器产生阳极极化进入钝化区，在其中两个分酸支管(3)上部靠近主阴极(8)的位置分别设置有控制电极(9)和上限监控电极(10)；在主酸管(1)上远离主阴极(8)的分别位置设置有下限监控电极(11)和监测电极(12)。

2、根据权利要求1所述的阳极保护酸分布器，其特征在于降液管(7)的进酸口均处于同一高度位置，其出酸口任意相邻的三支管按等腰三角形排列，在塔内部降液管(7)出酸口均布于整个平面上。

3、根据权利要求1所述的阳极保护酸分布器，其特征在于每个分酸支管(3)的底部设置有排污孔，在分酸支管(3)的顶部设有检修孔。

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