CN201935606U - 浓硫酸冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及硫酸生产中浓硫酸冷却装置。包括壳体,壳体两端依次设管板、水箱和封头,壳体上设进、出酸口,水箱上冷却水进口和出口,壳体内设折流板和换热管,壳体内设有处于进酸口下方的防冲挡板,防冲挡板上设有分酸口。本实用新型的结构能提高冷却装置的使用寿命,提高浓硫酸的冷却效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及硫酸生产中浓硫酸冷却装置,属于冷却装置技术领域。
背景技术
硫酸冷却是硫酸生产必不可少的一环,80年代前国内硫酸企业均采用水淋洒式铸铁排管、F46管束等浓硫酸冷却装置,存在冷却效率低、造价高、事故多、占地面积大、水消耗量大等缺点。
现浓硫酸冷却设备国内外普遍采用阳极保护冷酸器,圆筒形管壳式结构,浓度为93-98%的浓硫酸走壳程,冷却水走管程。该冷酸器利用电化学保护技术,通过阳极保护送电控制系统,使冷却列管外表面形成一层致密的钝化膜,从而提高了不锈钢在浓硫酸中的腐蚀性和使用温度,延长了冷酸器的使用寿命,有效防止不锈钢晶间腐蚀的发生。该技术90年代初从国外引进。后经消化、吸收已实现国产化,其理论使用寿命为10年以上,但生产实际中,5年左右就报废,有的甚至用不到2年。究其原因有二:一是主阴极寿命短,主阴极外绝缘套(长度约3~8m)是采用机械套装的方式,因热膨胀而变形、脱套,多数不到两年就损坏,而损坏的主阴极合金棒变形、外绝缘套膨胀,更换困难,从而导致送电短路、电位异常,钝化膜破坏,使冷酸器处于不保护状态,造成冷酸器泄露报废。二是换热列管穿孔泄露,且多数换热管泄露的部位在进酸口处。通过对损坏部位的分析,原因是浓硫酸经干吸塔循环后,塔内大量棱角尖锐、磨蚀力强的碎瓷环进入循环硫酸中,伴随着温度高(达~120℃)、流速快(冷酸器入口径小)、冲击力大的浓硫酸一并进入冷却器,使冷却器入酸口处磨蚀、腐蚀速率高。
发明内容
本实用新型针对以上问题,提供了一种既能对浓硫酸快速冷却,同时又能保证长周期的稳定运行的冷却装置。
本实用新型的目的是这样实现的:本实用新型包括壳体,壳体两端依次设管板、水箱和封头,壳体上设进、出酸口,水箱上冷却水进口和出口,壳体内设折流板和换热管,壳体内设有处于进酸口下方的防冲挡板,防冲挡板上设有分酸口。
作为本实用新型的进一步改进,本实用新型有如下的特征:
1)分酸口环形均布在防冲挡板上;2)进酸口为开口渐大的圆锥状;3)壳体内的主阴极其合金棒外套设热缩绝缘管;4)根据权利要求1所述的浓硫酸冷却装置,折流板和换热管之间的间隙为0.5-1mm。
本实用新型的优点是:1)进酸口采用开口渐大的锥形,并加装多孔型防冲挡板和分布器,使分酸更加均匀,且避免了高温、高压、并夹带碎瓷环渣的浓硫酸冲击、腐蚀、磨蚀,消除了酸进口换热管先损坏的问题。2)主阴极采用高温(220℃)热缩工艺将外壁带有小孔的聚四氟绝缘管套在耐酸合金钢棒上,使主阴极在运行中外绝缘套不开裂、不变形、不脱套,达到的效果是冷酸器保护电位稳定,使换热管酸侧管壁始终形成一层钝化保护膜,从而保证换热管长周期稳定运行;3)换热管与折流板间隙减小至~1mm,防止管子在折流板间振动,延长了换热管使用寿命。恒电位仪和阳极保护控制仪均带可与DCS控制系统通讯的接口,便于冷酸器运行数据的监控和提高故障处理的及时率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图中1是冷却水进口、2是出酸口、3是进酸口、4是冷却水出口、5是主阴极、6是壳体、7是换热管、8是水箱、9是防冲挡板、10是折流板、11是管板、12是封头。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型的浓硫酸冷却装置包括设置于壳体6内的换热列管7、折流板10,壳体6两端设进酸口3和出酸口2,壳体6的两端依次设管板11、水箱8和封头12;水箱8上设有冷却水进口1和冷却水出口,壳体8内设主阴极5。
本实用新型在进酸口3的下方设防冲挡板9,防冲挡板9由拉杆连接到壳体6上,防冲挡板9上环向均设有若干分酸口,进酸口3设置成开口逐渐增大的锥状;本实用新型的折流板10和换热管7之间的间隙为1mm,主阴极5包括合金棒外套设热缩绝缘管。
高温浓硫酸由进酸口3进入,经与冷却水逆向流动换热降温后,从出酸口2排出。
本实用新型换热管7材质为316L,管径为φ16×1.6mm或φ19×1.6mm,换热管7段壳体6、管板11材质采用304L,两端水箱8、封头12材质为Q235或20#钢。主阴极设在壳体6内,轴向贯穿整个冷却装置。
本实用新型工作时,93%酸温度从~70℃冷却至~45℃,98%酸温度从~120℃冷却至~70℃;进水温度~35℃,出水温度~45℃。
Claims (5)
1.浓硫酸冷却装置,包括壳体,壳体两端依次设管板、水箱和封头,壳体上设进、出酸口,水箱上冷却水进口和出口,壳体内设折流板和换热管,其特征在于,壳体内设有处于进酸口下方的防冲挡板,防冲挡板上设有分酸口。
2.根据权利要求1所述的浓硫酸冷却装置,其特征在于,所述分酸口环形均布在防冲挡板上。
3.根据权利要求1所述的浓硫酸冷却装置,其特征在于,进酸口为开口渐大的圆锥状。
4.根据权利要求1所述的浓硫酸冷却装置,其特征在于,壳体内的主阴极其合金棒外套设热缩绝缘管。
5.根据权利要求1所述的浓硫酸冷却装置,其特征在于,折流板和换热管之间的间隙为0.5-1mm。
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CN103206809A (zh) * | 2012-05-25 | 2013-07-17 | 张小可 | 一种新型满液式蒸发器 |
CN109668455A (zh) * | 2017-10-13 | 2019-04-23 | 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 | 含钼合金在浓硫酸设备中的用途 |
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CN103206809B (zh) * | 2012-05-25 | 2015-10-14 | 张小可 | 一种新型满液式蒸发器 |
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