CN204051391U - 一种发烟硫酸酸雾吸收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种发烟硫酸酸雾吸收装置,特征在于发烟硫酸储罐通过长酸封管与酸封槽相连,在长酸封管上连接短酸封管,酸封槽上部接进酸管及排气口,中上部连接溢流管,底部接排污管,保证短酸封管底部比长酸封管底部高,并且都在溢流管溢流口以下。其优点在于:减少了发烟硫酸酸雾的逸出;将进入储罐的空气进行干燥,减轻了储罐的腐蚀;平衡了发烟硫酸储罐压力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发烟硫酸酸雾吸收装置,属于化工环保技术领域。
背景技术
发烟硫酸,是三氧化硫的硫酸溶液。无色至浅棕色粘稠发烟液体,当它暴露于空气中时,挥发出来的SO3和空气中的水蒸汽形成硫酸的细小露滴而冒烟。高浓度发烟硫酸挥发性强,三氧化硫气相分压高。如果三氧化硫逸至大气环境中,则会造成严重污染,对人体健康、动植物生长以及相关设备危害甚大。随着现代工业的不断发展,发烟硫酸越来越广泛地应用于化工、合成洗涤剂、医药、农药、核工业等行业。近年来,随着发烟硫酸需求量迅速增长,其储存过程中的环保问题越来越受到人们的关注。
发烟硫酸储罐在进酸、放酸及温度变化时,罐内压力会随之发生改变,因此其顶部设有呼吸口,用以平衡罐内压力,传统的呼吸口为敞开式,由于发烟硫酸饱和蒸汽压大,易挥发,挥发所产生的酸雾便通过敞开式呼吸口直接排到周围环境中,不仅污染环境、腐蚀周围的设备,而且造成大量的硫损失;当酸罐排酸或因温度降低造成储罐内呈负压时,空气从呼吸口进入储罐,其中的水蒸气和罐壁的硫酸混合,降低酸浓至稀酸,破坏钝化膜而腐蚀罐体。
上述技术现状表明,发烟硫酸储存过程中酸雾的吸收是发烟硫酸生产、储存过程中必须解决的问题,其难点在于找到合适的装置和方法,在吸收酸雾的同时平衡储罐压力,且不会对储罐本身造成危害。
发明内容
本实用新型旨在针对发烟硫酸特殊的性质,提供一种简单易行,操作方便的酸雾吸收装置。该装置用于发烟硫酸这一特殊的化工产品,采用有效手段,吸收逸出的酸雾,同时减少发烟硫酸储罐的腐蚀。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
一种发烟硫酸酸雾吸收装置,特殊之处在于,包括通过长酸封管4连通至发烟硫酸储罐1的酸封槽3,所述酸封槽3分别具有顶部的进酸管2和排气口6、底部的排污管8及槽侧周的溢流管7,所述长酸封管4的末端延伸至所述酸封槽3内,所述长酸封管4上另外还连接有一个同样延伸至所述酸封槽3内的短酸封管5,所述短酸封管5的末端位置高于所述长酸封管4的末端位置;所述长酸封管4和短酸封管5的末端均位于所述溢流管7的溢流口以下。
所述长酸封管4和短酸封管5的连接处距离所述溢流管7的溢流口的高度需保证负压最大时,短酸封管5内液柱进入长酸封管4内时,长酸封管4内液柱位于连接处之下,
即H>(φ2-D1 2-D2 2)h/D1 2
其中:H为长酸封管4和短酸封管5的连接处距溢流管7的溢流口高度,mm;φ为酸封槽3内径,mm;D1为长酸封管4内径,mm;D2为短酸封管5内径,mm;h为短酸封管5下端距溢流管7的溢流口高度,mm。
基于上述装置的一种发烟硫酸酸雾吸收方法:经由进酸管2向酸封槽3中加入98%的浓硫酸9,加至酸封槽3内的液位保持在溢流管7的溢流口位置时停止加酸;
1、平衡发烟硫酸储罐压力
当发烟硫酸储罐1中压力为0时,长酸封管4、短酸封管5与酸封槽3内的液位相同,刚好控制在溢流管7的溢流口位置。
当发烟硫酸储罐1中呈正压时,带有酸雾的气体从发烟硫酸储罐1进入长酸封管4、短酸封管5,挤压长酸封管4、短酸封管5内液体向下,使长酸封管4、短酸封管5内的液位低于酸封槽3液位,随着压力的增加,液位差增大,同时,酸封槽3多余的液体经溢流管7流出,保证酸封槽3液位不变。
当发烟硫酸储罐1中正压达到一定数值,即短酸封管5内液位刚好达到短酸封管5下端管头处时,当压力再增加时,发烟硫酸储罐1内气体从短酸封管5下端溢出,酸雾被98%的浓硫酸9吸收后,剩余气体从顶部排气口6及溢流管7排出,此后液位差保持不变,及罐内压力维持这一数值不再增加。
当发烟硫酸储罐1中呈负压时,酸封槽3液面与大气相通,压力高于长酸封管4、短酸封管5内,使长酸封管4、短酸封管5内液面上升,酸封槽3液面下降,随着负压的增加,管内外液位差增大。
当发烟硫酸储罐1内负压达到一定数值,即酸封槽3液位刚好达到短酸封管5下端管头处时,此时短酸封管5内液柱高度不再改变,短酸封管5内液柱下部与外部大气相通,压力不变,当发烟硫酸储罐1内负压再增加时,短酸封管5内的液柱在压差的作用下向上移动,最终进入长酸封管4。
当短酸封管5内的液柱进入长酸封管4后,发烟硫酸储罐1与外部大气相通,负压被破坏,长酸封管4内液柱在重力作用下回落,短酸封管5下端又浸入液面以下,进入下一个周期。
2、吸收发烟硫酸储罐溢出的酸雾
在上述过程中,当发烟硫酸储罐1呈正压时,发烟硫酸储罐1中的气体必须经过酸封槽3中98%的浓硫酸9才能排出,在此过程中,酸雾被98%的浓硫酸9吸收。
3、干燥进入发烟硫酸储罐内的空气
在上述过程中,当发烟硫酸储罐1呈负压时,外界空气必须经过酸封槽3中98%的浓硫酸9才能进入发烟硫酸储罐1,在此过程中,空气中的水分被98%的浓硫酸9吸收。
本实用新型装置在使用一段时间后,酸封槽中酸浓变化较大时,由排污管排至地下槽,重新加98%的浓硫酸9至溢流管7的溢流口处。
本实用新型一种发烟硫酸酸雾吸收装置的优点在于:通过吸收发烟硫酸储罐溢出的酸雾,减少了发烟硫酸酸雾的逸出;平衡了发烟硫酸储罐压力;同时还能将进入储罐的空气进行干燥,减轻了储罐的腐蚀。
附图说明
图1:为发烟硫酸酸雾吸收装置结构示意图;
1、发烟硫酸储罐,2、进酸管,3、酸封槽,4、长酸封管,5、短酸封管,6、排气口,7、溢流管,8、排污管,9、98%的浓硫酸。
具体实施方式
以下参照附图,给出本实用新型的具体实施方式,用来对本实用新型的构成进行进一步说明。
实施例
某企业的一种发烟硫酸酸雾吸收装置,包括通过长酸封管4连通至发烟硫酸储罐1的酸封槽3,所述酸封槽3分别具有顶部的进酸管2和排气口6、底部的排污管8及槽侧周的溢流管7,所述长酸封管4的末端延伸至所述酸封槽3内,所述长酸封管4上另外还连接有一个同样延伸至所述酸封槽3内的短酸封管5,所述短酸封管5的末端位置高于所述长酸封管4的末端位置;所述长酸封管4和短酸封管5的末端均位于所述溢流管7的溢流口以下;
所述长酸封管4和短酸封管5的连接处距离所述溢流管7的溢流口的高度需保证负压最大时,短酸封管5内液柱进入长酸封管4内时,长酸封管4内液柱位于连接处之下,用公式表示即为:H>(φ2-D1 2-D2 2)h/D1 2
其中:H为长酸封管4和短酸封管5的连接处距溢流管7的溢流口高度,mm;φ为酸封槽3内径,mm;D1为长酸封管4内径,mm;D2为短酸封管5内径,mm;h为短酸封管5下端距溢流管7的溢流口高度,mm。
上述发烟硫酸酸雾吸收装置具体尺寸参数如下:
1、酸封槽3尺寸:φ400mm×800mm
2、短酸封管5下端距溢流管7的溢流口高度h:30mm
3、长酸封管4和短酸封管5的连接处距溢流管7的溢流口高度H:800mm
4、长酸封管4内径D1:100mm
5、短酸封管5内径D2:100mm
上述发烟硫酸酸雾吸收装置及其方法工作原理如下:
首先,打开进酸管2处的阀门,由进酸管2向酸封槽3中加入98%的浓硫酸9,加至酸封槽3内的液位保持在溢流管7的溢流口位置时,关闭阀门,停止加酸。
当发烟硫酸储罐1中压力为0时,长酸封管4、短酸封管5与酸封槽3内的液位相同,刚好控制在溢流口位置。
当发烟硫酸储罐1中呈正压时,带有酸雾的气体进入长酸封管4、短酸封管5,挤压长酸封管4、短酸封管5内液体,使长酸封管4、短酸封管5内的液位低于酸封槽3液位,随着压力的增加,液位差增大,同时,酸封槽3多余的液体经溢流管7流出,保证酸封槽3液位不变。
当发烟硫酸储罐1中正压达到一定数值,即短酸封管5内液位刚好达到短酸封管5下端管头处时,当压力再增加时,发烟硫酸储罐1内气体从短酸封管5下端溢出,酸雾被98%的浓硫酸9吸收后,剩余气体从顶部排气口6及溢流管7排出,此后液位差保持不变,及罐内压力维持这一数值不再增加。
当发烟硫酸储罐1中呈负压时,酸封槽3液面与大气相通,压力高于长酸封管4、短酸封管5内,使长酸封管4、短酸封管5内液面上升,酸封槽3液面下降,随着负压的增加,管内外液位差增大。
当发烟硫酸储罐1内负压达到一定数值,即酸封槽3液位刚好达到短酸封管5下端管头处时,此时短酸封管5内液柱高度不再改变,短酸封管5内液柱下部与外部大气相通,压力不变,当发烟硫酸储罐1内负压再增加时,短酸封管5内的液柱在压差的作用下向上移动,最终进入长酸封管4。
当短酸封管5内的液柱进入长酸封管4后,发烟硫酸储罐1与外部大气相通,负压被破坏,长酸封管4内液柱在重力作用下回落,短酸封管5下端又浸入液面以下,进入下一个周期。
某企业应用发烟硫酸酸雾吸收装置后,发烟硫酸储罐所承受的最大正压为0.54KPa,发烟硫酸储罐所承受的最大负压为-4.33KPa。
该发烟硫酸酸雾吸收装置具有以下优点:
1、满足了发烟硫酸储罐平衡压力的要求。发烟硫酸储罐内压力在-4.33KPa--0.54KPa区间内小范围波动,对储罐的正常使用及使用寿命均无影响。
2、避免了酸雾外溢。由于本发明发烟硫酸酸雾吸收装置的存在,发烟硫酸挥发产生的酸雾被98%的浓硫酸吸收,从而减轻了环境污染,改善了工人的操作环境,减少了设备腐蚀。
3、减少了硫损失。与传统的敞开式呼吸口相比,本发明发烟硫酸酸雾吸收装置可吸收挥发的酸雾,然后返回成品酸地下槽,作为成品酸销售,减少了硫损失。
4、减轻了发烟硫酸储罐内壁的稀酸腐蚀。由于本发明发烟硫酸酸雾吸收装置的存在,进入发烟硫酸储罐的空气都经过了干燥,避免了空气中的水蒸气进入罐内和罐壁的硫酸混合,降低酸浓至稀酸,破坏钝化膜而腐蚀罐体。
Claims (2)
1.一种发烟硫酸酸雾吸收装置,特征在于,包括通过长酸封管(4)连通至发烟硫酸储罐(1)的酸封槽(3),所述酸封槽(3)分别具有顶部的进酸管(2)和排气口(6)、底部的排污管(8)及槽侧周的溢流管(7),所述长酸封管(4)的末端延伸至所述酸封槽(3)内,所述长酸封管(4)上另外还连接有一个同样延伸至所述酸封槽(3)内的短酸封管(5),所述短酸封管(5)的末端位置高于所述长酸封管(4)的末端位置;所述长酸封管(4)和短酸封管(5)的末端均位于所述溢流管(7)的溢流口以下。
2.如权利要求1所述一种发烟硫酸酸雾吸收装置,其特征在于所述长酸封管(4)和短酸封管(5)的连接处距离所述溢流管(7)的溢流口的高度需保证负压最大时,短酸封管(5)内液柱进入长酸封管(4)内时,长酸封管(4)内液柱位于连接处之下;
用公式表达即:H>(φ2-D1 2-D2 2)h/D1 2,其中:H为长酸封管(4)和短酸封管(5)的连接处距溢流管(7)的溢流口高度;φ为酸封槽(3)内径;D1为长酸封管(4)内径;D2为短酸封管(5)内径;h为短酸封管(5)下端距溢流管(7)的溢流口高度。
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