一種內換熱式轉化器的製作方法
2023-06-15 03:55:56
專利名稱：一種內換熱式轉化器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱交換器，特別是一種內換熱式轉化器。
背景技術：
硫酸的生產方法主要有接觸法，接觸法是當今硫酸生產的主要方法，其生產過程通常分為二氧化硫的製備、二氧化硫的轉化和三氧化硫的吸收三部分；其中，將二氧化硫轉化為三氧化硫是接觸法制硫酸的關鍵環節，該關鍵環節一般在轉化器中進行:在一定溫度下，通過觸媒催化，使煙氣中的二氧化硫與氧氣結合生成三氧化硫，轉化反應的初期為保證較快的反應速度，應在較高溫度下進行；後期為保證較高的轉化率，應在較低溫度下進行，因此，在轉化過程中隨著轉化率的升高，就需要不斷地降低反應溫度，使反應過程能在最適宜溫度的範圍內進行:即首先把進氣用電加熱器或換熱器加熱升高到反應的起燃溫度，然後通入一段觸媒層讓其反應，因為該反應為放熱反應，反應後的出口溫度會升高，就需要進入換熱器來降溫，這就是轉化反應過程為什麼要進行多段反應、分段降溫的基本原因，換熱器在其中起到了冷、熱氣體的加熱和冷卻的作用，因此，在轉化系統中，轉化器和換熱器總是配套使用，目前我國大型硫酸生產系統中的轉化器用得最多是外換熱式轉化器，外換熱式轉化器本體一般包括鋼殼體、磚砌體及金屬組合件，但上述轉化器結構在設計、製造和使用時仍存在以下問題:換熱器布置在轉化器本體外，結構複雜，佔地面積大，成本高，不便於製造、安裝；阻力大，氣體分布不均勻，轉化效果不好；沒有解決好熱膨脹的補償問題，焊縫熱脹冷縮後容易發生變形，發生洩漏，從而降低總轉化率。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種結構簡單緊湊、成本低、轉化效果好的內換熱式轉化器。本實用新型的技術方案是:一種內換熱式轉化器，它包括:立柱、底座、箅子板梁、環形觸媒、保溫磚、人孔、保溫層、耐火填料、換熱器支架、殼體、內置換熱器、頂蓋、氣體分布板、三氧化硫煙氣進口、氣體分布管、加強板、壓力溫度計接口、加強筋、擋板、二氧化硫氣出口、二氧化硫氣進口、出氣口、箅子板、惰性氧化鋁開孔瓷球，四根立柱位於殼體內，下端固定在底座上，箅子板梁安裝在立柱上，箅子板梁上安裝有箅子板，箅子板內放有惰性氧化鋁開孔瓷球，箅子板上方放有環形觸媒，殼體的左邊中部開有人孔，人孔的周圍裝有保溫磚，保溫磚的外層有保溫層、近靠殼體的內層有耐火填料、換熱器支架位於殼體內的上部，換熱器支架的下方固定在立柱的上端，換熱器支架的上方安裝有內置換熱器，頂蓋固定在殼體的上方，頂蓋的中間開有三氧化硫煙氣進口，三氧化硫煙氣進口的下方有氣體分布板，在殼體內人孔的下方裝有環形的加強板，加強板的內部有加強筋，環形的加強板上開有八個壓力溫度計接口，在殼體內部的內置換熱器部位裝有環形擋板，二氧化硫氣出口、二氧化硫氣進口位於殼體右上方外側，二氧化硫氣進口位於二氧化硫氣出口上方，分別與氣體分布管相連接，出氣口位於殼體右下方外側。[0005]本實用新型與現有技術相比具有如下特點:把換熱器內置於轉化器中，結構簡單緊湊，便於製造、安裝，投資少，最適合用於現有硫酸系統的技術升級改造，它採用中心進氣，具有氣體分布均勻、阻力小、換熱效率高等優點；同時，又因為把內置換熱器放在轉化器內的支承框架上，一端固定，另一端可在一定範圍內伸縮，提高了轉化器對熱膨脹的補償性能，減小了焊縫受力和變形，防止了洩漏，有利於提高轉化率；最後，因為轉化器外殼被內置換熱器橫穿的部分設計成一個方形箱體，其密封性能好，使用壽命長。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的詳細結構作進一步描述。
附圖1為本實用新型的結構示意圖；附圖2為附圖1的A-A剖視圖；附圖3為附圖1的B-B剖視圖。
具體實施方式
如附圖所示:一種內換熱式轉化器，它包括:立柱1、底座2、箅子板梁3、環形觸媒
4、保溫磚5、人孔6、保溫層7、耐火填料8、換熱器支架9、殼體10、內置換熱器11、頂蓋12、氣體分布板13、三氧化硫煙氣進口 14、氣體分布管15、加強板16、壓力溫度計接口 17、加強筋18、擋板19、二氧化硫氣出口 20、二氧化硫氣進口 21、出氣口 22、箅子板23、惰性氧化鋁開孔瓷球24，四根立柱I位於殼體10內，下端固定在底座2上，箅子板梁3安裝在立柱I上，箅子板梁3上安裝有箅子板23，箅子板23內放有惰性氧化鋁開孔瓷球24，箅子板23上方放有環形觸媒4，殼體10的左邊中部開有人孔6，人孔6的周圍裝有保溫磚5，保溫磚5的外層有保溫層7、近靠殼體10的內層有耐火填料8、換熱器支架9位於殼體10內的上部,換熱器支架9的下方固定在立柱I的上端，換熱器支架9的上方安裝有內置換熱器11，頂蓋12固定在殼體10的上方，頂蓋12的中間開有三氧化硫煙氣進口 14，三氧化硫煙氣進口 14的下方有氣體分布板13,在殼體10內人孔6的下方裝有環形的加強板16,加強板16的內部有加強筋18，環形的加強板16上開有八個壓力溫度計接口 17，在殼體10內部的內置換熱器11部位裝有環形擋板19，二氧化硫氣出口 20、二氧化硫氣進口 21位於殼體10右上方外側，二氧化硫氣進口 21位於二氧化硫氣出口 20上方，分別與氣體分布管15相連接，出氣口 22位於殼體10右下方外側。本實用新型的工作原理和使用方法是:內部構件如立柱1、箅子板梁3箅子板23等材質均為低鉻鑄鐵，內部的四根立柱I和殼體10同時起支承作用，耐火填料8受力部分採用高鋁耐火磚，氣體分布板13用不鏽鋼做成，直徑比三氧化硫煙氣進口 14大640mm左右，以使氣體分布均勻，氣體分布板13下面為內置換熱器11，內置換熱器11由若干根「U」形X4.5mm無縫鋼管組成，間隔200mm上下錯開排列，內置換熱器11放在換熱器支架9上，為便於密封，中被內置換熱器橫穿的部分設計成一個方形箱體，殼體10與內置換熱器11空隙部分用弧形加強板16擋住，以保證氣流分布均勻。八個壓力溫度計接口 17，其中二個為壓力計接口，六個熱電偶接口測量轉化器進、出口壓力和溫度，為保證測溫的準確性，檢測進口溫度的熱電偶裝在環形觸媒4上方200mm處，出口溫度的熱電偶裝在箅子板23下方200mm 處。
權利要求1.一種內換熱式轉化器，其特徵是它包括:立柱、底座、箅子板梁、環形觸媒、保溫磚、人孔、保溫層、耐火填料、換熱器支架、殼體、內置換熱器、頂蓋、氣體分布板、三氧化硫煙氣進口、氣體分布管、加強板、壓力溫度計接口、加強筋、擋板、二氧化硫氣出口、二氧化硫氣進口、出氣口、箅子板、惰性氧化鋁開孔瓷球，四根立柱位於殼體內，下端固定在底座上，箅子板梁安裝在立柱上，箅子板梁上安裝有箅子板，箅子板內放有惰性氧化鋁開孔瓷球，箅子板上方放有環形觸媒，殼體的左邊中部開有人孔，人孔的周圍裝有保溫磚，保溫磚的外層有保溫層、近靠殼體的內層有耐火填料、換熱器支架位於殼體內的上部，換熱器支架的下方固定在立柱的上端，換熱器支架的上方安裝有內置換熱器，頂蓋固定在殼體的上方，頂蓋的中間開有三氧化硫煙氣進口，三氧化硫煙氣進口的下方有氣體分布板，在殼體內人孔的下方裝有環形的加強板，加強板的內部有加強筋，環形的加強板上開有八個壓力溫度計接口，在殼體內部的內置換熱器部位裝有環形擋板，二氧化硫氣出口、二氧化硫氣進口位於殼體右上方外側，二氧化硫氣進口位於二氧化硫氣出口上方，分別與氣體分布管相連接，出氣口位於殼體右下方外側。
2.根據權利要求1所述的一種內換熱式轉化器，其特徵是:氣體分布板用不鏽鋼做成，直徑比三氧化硫煙氣進口大640mm。
3.根據權利要求1或2所述的一種內換熱式轉化器，其特徵是:內置換熱器由若干根「U」形X 4.5mm無縫鋼管組成，間隔200mm上下錯開排列。
專利摘要一種內換熱式轉化器，它包括立柱、底座、箅子板梁、環形觸媒、換熱器支架、殼體、內置換熱器、頂蓋、氣體分布板、三氧化硫煙氣進口、氣體分布管、二氧化硫氣出口、二氧化硫氣進口、出氣口、箅子板、惰性氧化鋁開孔瓷球，四根立柱位於殼體內，下端固定在底座上，箅子板梁安裝在立柱上，箅子板梁上安裝有箅子板，箅子板內放有惰性氧化鋁開孔瓷球，箅子板上方放有環形觸媒，換熱器支架位於殼體內的上部，換熱器支架的下方固定在立柱的上端，換熱器支架的上方安裝有內置換熱器，頂蓋固定在殼體的上方，頂蓋的中間開有三氧化硫煙氣進口，三氧化硫煙氣進口的下方有氣體分布板。
文檔編號C01B17/80GK202924731SQ20122039301
公開日2013年5月8日 申請日期2012年8月9日 優先權日2012年8月9日
發明者陳寒秋, 雷玉彪, 譚曦, 鄭菊初 申請人:湖南水口山有色金屬集團有限公司