CN2863760Y - 从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置，该装置设置在硫酸的生产线中并与该生产线中的二吸塔、低温过热器等设备相连接，包括分别独立安装的发烟硫酸储罐、发烟硫酸预热器、三氧化硫蒸发器、三氧化硫分离器和三氧化硫冷凝器以及相应连接管路。本实用新型将三氧化硫的蒸发和分离分别采用两个独立设置的蒸发器和分离器进行，并且对蒸发器和分离器的结构进行了优化设计，整个装置具有节能、高效、操作简单、安装维修方便等优点。

Description

从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置
技术领域
本实用新型涉及一种化工生产装置，尤其涉及一种从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置。
背景技术
为了从发烟硫酸中制备液体三氧化硫，首先必须从发烟硫酸中分离出三氧化硫气体，然后将三氧化硫气体冷凝成液体。这样的装置通常穿插设置在硫酸的生产线中。现有技术从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置主要包括三氧化硫蒸发分离器和三氧化硫冷凝器。在三氧化硫蒸发分离器中，利用从发烟硫酸生产线中的低温过热器出口抽取的高温烟气加热30％发烟硫酸至145℃，并分离出三氧化硫气体和20％发烟硫酸，分离出的三氧化硫气体进入三氧化硫冷凝器，冷凝后得到液体三氧化硫。为了降低能耗，减轻三氧化硫对设备的腐蚀，还在30％发烟硫酸进三氧化硫蒸发分离器前设置了发烟硫酸预热器，利用从蒸发分离器出来的温度较高的20％发烟硫酸加热从发烟硫酸储罐来的即将进入蒸发分离器的温度较低的30％发烟硫酸。但是，现有技术这种从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置由于将三氧化硫的蒸发和分离放在连成一体的蒸发分离器中进行，所以设备很大，安装维修很不方便。
发明内容
本实用新型的目的，在于解决上述现有技术存在的问题，提供一种新型结构的从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置。
本实用新型的目的是这样实现的：一种从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置，设置在硫酸的生产线中并与该生产线中的二吸塔、低温过热器等设备相连接，包括分别独立安装的发烟硫酸储罐、发烟硫酸预热器、三氧化硫蒸发器、三氧化硫分离器和三氧化硫冷凝器以及相应连接管路；发烟硫酸储罐的发烟硫酸出口连接发烟硫酸预热器的一发烟硫酸进口，发烟硫酸预热器的一发烟硫酸出口连接三氧化硫蒸发器的发烟硫酸进口，三氧化硫蒸发器的气液混合物出口连接三氧化硫分离器的气液混合物进口，三氧化硫分离器的三氧化硫气体出口连接三氧化硫冷凝器的三氧化硫气体进口，三氧化硫分离器的发烟硫酸出口连接发烟硫酸预热器的另一发烟硫酸进口，发烟硫酸预热器的另一发烟硫酸出口连接发烟硫酸储罐的发烟硫酸进口。
所述的发烟硫酸预热器为管壳式换热器，换热管的进口连通发烟硫酸储罐的发烟硫酸出口，换热管的出口连通三氧化硫蒸发器的发烟硫酸进口；换热管外的腔体分别连通三氧化硫分离器的发烟硫酸出口和发烟硫酸储罐的发烟硫酸进口。
所述的三氧化硫蒸发器为立式结构，其下部进口连通硫酸生产线中的低温过热器的烟气出口，其上部出口连通硫酸生产线中的二吸塔，其内部的蒸发管采用蛇形管结构，蛇形管的进口连通发烟硫酸预热器的发烟硫酸出口，蛇形管的出口连通三氧化硫分离器的气液混合物进口。
所述的三氧化硫分离器为立式二级分离器，其中一级分离采用缝隙挡板分离，二级分离采用钢丝网分离。
所述的三氧化硫冷凝器为管壳式换热器。
所述的三氧化硫分离器顶部的三氧化硫气体出口管内侧设有破沫网。
所述的三氧化硫分离器顶部设有连接硫酸生产线中的二吸塔的支管，支管上安装有防爆膜。
本实用新型从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置由于将三氧化硫的蒸发和分离分别采用两个独立设置的蒸发器和分离器进行，并且对蒸发器和分离器的结构进行了优化设计，蒸发器中的蒸发管采用了蛇形管结构，分离器采用了立式两级分离结构，还在分离器顶部设置了防爆膜和破沫网，因而整个装置具有节能、高效、操作简单、安装维修方便等优点。
附图说明
图1为本实用新型从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置的结构示意图。
具体实施方式
请参见图1，本实用新型从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置，设置在硫酸的生产线中并与该生产线中的二吸塔、低温过热器等设备相连接，包括分别独立安装的发烟硫酸储罐1、发烟硫酸预热器2、三氧化硫蒸发器3、三氧化硫分离器4和三氧化硫冷凝器5以及相应连接管路。
本实用新型中的发烟硫酸储罐1设有一发烟硫酸出口11和一发烟硫酸进口12，其发烟硫酸出口11通过管路与发烟硫酸预热器2的一发烟硫酸进口连接连通，在管路上安装有发烟硫酸输送泵13(并联有备用维修支路)，用于向发烟硫酸预热器2输送30％发烟硫酸。发烟硫酸储罐1的发烟硫酸进口12与发烟硫酸预热器2的一发烟硫酸出口相连接连通，用于回收从三氧化硫分离器4分离出来并经过发烟硫酸预热器2的20％发烟硫酸。
本实用新型中的发烟硫酸预热器2为管壳式换热器并采用卧式布置，在发烟硫酸预热器2的壳体上设有两组发烟硫酸进出口。其中一组的发烟硫酸进口22将换热管21的进口与发烟硫酸储罐的发烟硫酸出口11连接连通、出口23将换热管21的出口与三氧化硫蒸发器3的发烟硫酸进口连接连通，用于将发烟硫酸储罐1来的61℃的30％发烟硫酸预热至115℃后送往三氧化硫蒸发器3。另一组发烟硫酸进出口设置在换热管21外的腔体上，其发烟硫酸进口24与三氧化硫分离器4的发烟硫酸出口连接连通，出口25与发烟硫酸储罐1的发烟硫酸进口12连接连通，用于将三氧化硫分离器4分离出来的温度较高的20％发烟硫酸与流过换热管21内的温度较低的30％发烟硫酸换热后，降温至84℃，回流至发烟硫酸储罐1。
本实用新型中的三氧化硫蒸发器3为立式结构并采用立式安装，其下部设有烟气进口31，上部设有烟气出口32，内部设有顺列布置的蛇形蒸发管33，壳体上设有连通蛇形蒸发管的发烟硫酸进口34和气液混合物出口35。三氧化硫蒸发器3的下部进口31连通硫酸生产线中的低温过热器(未图示)的烟气出口，其上部出口32连通硫酸生产线中的二吸塔(未图示)，发烟硫酸进口34连通发烟硫酸预热器2的发烟硫酸出口23，气液混合物出口35连通三氧化硫分离器的气液混合物进口。在三氧化硫蒸发器3中，利用从低温过热器出口抽取的高温烟气加热从蛇形蒸发管33内流过的30％发烟硫酸至145℃，产生三氧化硫气体和发烟硫酸的气液混合物，送往三氧化硫分离器4。
本实用新型中的三氧化硫分离器4为立式二级分离器并采用立式安装，其中一级分离采用缝隙挡板分离，二级分离采用钢丝网分离。在三氧化硫分离器4的壳体侧面设有气液混合物进口41，顶部设有三氧化硫气体出口42，底部设有发烟硫酸出口43。顶部的三氧化硫气体出口管内侧设有破沫网44。在三氧化硫分离器顶部还设有连接发烟硫酸生产线中的二吸塔的支管45，支管上安装有防爆膜46，这一结构有利于在操作不正常的情况下发生三氧化硫堵塞管路时，确保主要设备的完好和安全。气液混合物进口41连通三氧化硫蒸发器3的气液混合物出口35。三氧化硫气体出口42连通三氧化硫冷凝器的三氧化硫气体进口。发烟硫酸出口43连通发烟硫酸预热器2的发烟硫酸进口24。从三氧化硫蒸发器3来的高温气液混合物进入三氧化硫分离器4后，经两级分离分离出三氧化硫气体和20％发烟硫酸，三氧化硫气体经破沫网44进一步分离后进入三氧化硫冷凝器5，20％发烟硫酸从底部发烟硫酸出口43流入发烟硫酸预热器2。
本实用新型中的三氧化硫冷凝器5为管壳式换热器并采用卧式布置，其内部换热管51采用固定管板安装，其壳体两端分别设有连通换热管的冷却水进口52和出口53，在换热管51外的腔体上分别设有三氧化硫气体进口54和液体三氧化硫出口55。三氧化硫气体进口54与三氧化硫分离器4的三氧化硫气体出口42连接连通，液体三氧化硫出口55与液体三氧化硫储罐(图中未示出)连接连通。从三氧化硫分离器4来的三氧化硫气体进入三氧化硫冷凝器5后从换热管的管间通过，被流经换热管管内的冷却水冷却成液体，经液体三氧化硫出口55输出。
本实用新型从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置在工作时的工艺流程可结合图1总述如下：由发烟硫酸输送泵13送出的61℃、30％发烟硫酸经发烟硫酸预热器2加热至115℃，然后进入三氧化硫蒸发器3加热至145℃后进入三氧化硫分离器4，分离出三氧化硫气体和20％发烟硫酸，三氧化硫气体经破沫网进一步分离后，从三氧化硫分离器4进入三氧化硫冷凝器5，冷凝得到液体三氧化硫产品。由三氧化硫分离器4分离出来的20％的发烟硫酸经三氧化硫分离器4底部溢流进发烟硫酸预热器2，温度降至84℃，回流到发烟硫酸储罐1。

Claims (7)

1、一种从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置，设置在硫酸的生产线中并与该生产线中的二吸塔、低温过热器等设备相连接，其特征在于：包括分别独立安装的发烟硫酸储罐、发烟硫酸预热器、三氧化硫蒸发器、三氧化硫分离器和三氧化硫冷凝器以及相应连接管路；发烟硫酸储罐的发烟硫酸出口连接发烟硫酸预热器的一发烟硫酸进口，发烟硫酸预热器的一发烟硫酸出口连接三氧化硫蒸发器的发烟硫酸进口，三氧化硫蒸发器的气液混合物出口连接三氧化硫分离器的气液混合物进口，三氧化硫分离器的三氧化硫气体出口连接三氧化硫冷凝器的三氧化硫气体进口，三氧化硫分离器的发烟硫酸出口连接发烟硫酸预热器的另一发烟硫酸进口，发烟硫酸预热器的另一发烟硫酸出口连接发烟硫酸储罐的发烟硫酸进口。
2、如权利要求1所述的从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置，其特征在于：所述的发烟硫酸预热器为管壳式换热器，换热管的进口连通发烟硫酸储罐的发烟硫酸出口，换热管的出口连通三氧化硫蒸发器的发烟硫酸进口；换热管外的腔体分别连通三氧化硫分离器的发烟硫酸出口和发烟硫酸储罐的发烟硫酸进口。
3、如权利要求1所述的从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置，其特征在于：所述的三氧化硫蒸发器为立式结构，其下部进口连通硫酸生产线中的低温过热器的烟气出口，其上部出口连通硫酸生产线中的二吸塔，其内部的蒸发管采用蛇形管结构，蛇形管的进口连通发烟硫酸预热器的发烟硫酸出口，蛇形管的出口连通三氧化硫分离器的气液混合物进口。
4、如权利要求1所述的从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置，其特征在于：所述的三氧化硫分离器为立式二级分离器，其中一级分离采用缝隙挡板分离，二级分离采用钢丝网分离。
5、如权利要求1所述的从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置，其特征在于：所述的三氧化硫冷凝器为管壳式换热器。
6、如权利要求1或4所述的从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置，其特征在于：所述的三氧化硫分离器顶部的三氧化硫气体出口管内侧设有破沫网。
7、如权利要求1或4所述的从发烟硫酸中制备液体三氧化硫的装置，其特征在于：所述的三氧化硫分离器顶部设有连接硫酸生产线中的二吸塔的支管，支管上安装有防爆膜。
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