一種製備濃硫酸用預熱裝置的製作方法

2023-04-28 13:22:16 1

本實用新型涉及硫酸提純工藝設備技術領域，尤其涉及一種製備濃硫酸用預熱裝置。

背景技術：

鍋式硫酸濃縮裝置的產品濃硫酸溫度一般在310℃左右，濃度在96％左右。目前的工藝是將此熱濃硫酸產品直接用鑄鐵夾套式冷卻器冷卻，缺點是熱濃硫酸產品本身的顯熱很大，沒有利用，造成能源浪費，增加了處理工藝的成本。

專利號為CN201020627081.5的國家實用新型專利公開了一種稀硫酸預熱器，所述預熱器包括外殼，外殼內壁上部有內襯，蓋板蓋在外殼上面，換熱管通過蓋板插入外殼內，換熱管的上部有換熱管帽，並設有密封墊片，插管插入換熱管內部，換熱管帽上有稀硫酸出口，排在前面的換熱管的換熱管帽上的稀硫酸出口通過聚四氟乙烯波紋補償器與排在其後的換熱管的換熱管帽上的插管開口相連，最後一個換熱管的換熱管帽上的稀硫酸出口與外界管線相連；蓋板的中央有熱濃硫酸入口，外殼的上部有濃硫酸出口，外殼的下部有排渣口。所述預熱器雖然能提高鍋式硫酸濃縮裝置的能源利用率，但是上述技術方案存在以下缺點：所述外殼內設置的換熱管豎直設置，每個換熱管之間不連通，減小了換熱管內的稀硫酸與外殼內部高溫濃硫酸的接觸面積和接觸時間，不能充分預熱，能源利用率降低。

綜上，為了提高能源利用率，提高稀硫酸的預熱效果，需要在現有預熱器設備結構的基礎上做一定的改進，來降低處理工藝的成本。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種製備濃硫酸用預熱裝置，有效解決了目前鍋式硫酸濃縮工藝中存在的能源浪費或能源利用率低的問題，其目的在於，提供一種預熱裝置，所述預熱裝置可回收利用鍋式硫酸濃縮工藝中濃硫酸的高溫能源，用於稀硫酸的預熱，且通過結構設計提高預熱效果，充分利用能源，降低工藝成本。

為實現上述目的，本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：所述製備濃硫酸用預熱裝置，包括殼體、插管、換熱管、換熱管帽，其特徵在於：所述殼體設置為圓臺體空腔結構，殼體的上端設置有蓋板，蓋板的中心設置有濃硫酸入口，蓋板上端設置有預設數量的換熱管，換熱管通過蓋板插入殼體內，換熱管在殼體的內部盤繞相通，換熱管內設置有用於通預熱硫酸的插管，換熱管的上端設置有換熱管帽，相鄰的換熱管帽上端分別設置有預熱入口管道和預熱出口管道，所述預熱入口管道和預熱出口管道中設置有流量控制閥。

所述殼體的上部設置有濃硫酸出口管道，濃硫酸出口管道內設置有流量控制閥。

所述殼體內壁上設置有高矽鑄鐵耐蝕層，殼體外壁上設置有保溫層。

所述換熱管沿蓋板呈環形排列。

所述換熱管沿蓋板呈螺旋狀排列。

本實用新型涉及的製備濃硫酸用預熱裝置與現有技術相比，其有益效果是：

1、殼體設置為圓臺體空腔結構，由於殼體下端橫截面直徑比上端大，提高了濃硫酸的容量，進而增加了換熱管內稀硫酸與殼體內部高溫濃硫酸的接觸時間，使稀硫酸預熱更充分。

2、殼體內的換熱管盤繞相通，換熱管內設置有用於通預熱硫酸的插管，當向插管內通入預熱硫酸後，預熱硫酸擴散到殼體內盤繞相通的換熱管內，盤繞相通的換熱管增加了預熱體積，並且提高了預熱硫酸的流動性，使內部的預熱硫酸均勻預熱，降低了因預熱不均勻造成的安全隱患。

3、相鄰的換熱管帽上端分別設置有預熱入口管道和預熱出口管道，所述預熱入口管道和預熱出口管道中設置有流量控制閥，通過控制流量控制閥調節稀硫酸進入和流出換熱管內的流量，使稀硫酸緩慢進入換熱管內進行充分預熱。

更進一步地，濃硫酸出口管道內也設置有流量控制閥，通過調節流量控制閥使高溫濃硫酸緩慢流出，使高溫能量充分利用；殼體內壁上設置有高矽鑄鐵耐蝕層，殼體外壁上設置有保溫層，提高了殼體的抗腐蝕性和保溫性能，提高了其使用壽命；換熱管沿蓋板呈環形排列或螺旋狀排列增加了換熱管的布置數量，間接提高了稀硫酸的預熱效果。

附圖說明

以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述。

附圖1是本實用新型主視結構示意圖；

附圖2是本實用新型俯視結構示意圖；

附圖中：1.殼體，2.插管，3.蓋板，4.換熱管，5.流量控制閥，6.預熱入口管道，7.換熱管帽，8.濃硫酸出口管道，9.預熱出口管道，10.濃硫酸入口，11.高矽鑄鐵耐蝕層，12.保溫層。

具體實施方式

結合附圖1、附圖2對本實用新型進一步詳細描述，以便公眾更好地掌握本實用新型的實施方法，本實用新型具體的實施方案為：如附圖1、附圖2所示，一種製備濃硫酸用預熱裝置，包括殼體1、插管2、換熱管4、換熱管帽7，其特徵在於：所述殼體1設置為圓臺體空腔結構，殼體1的上端設置有蓋板3，蓋板3的中心設置有濃硫酸入口10，蓋板3上端設置有預設數量的換熱管4，換熱管4通過蓋板3插入殼體1內，換熱管4在殼體1的內部盤繞相通，換熱管4內設置有用於通預熱硫酸的插管2，換熱管4的上端設置有換熱管帽7，相鄰的換熱管帽7上端分別設置有預熱入口管道6和預熱出口管道9，所述預熱入口管道6和預熱出口管道9中設置有流量控制閥5。

所述殼體1的上部設置有濃硫酸出口管道8，濃硫酸出口管道8內設置有流量控制閥5，通過調節流量控制閥5使高溫濃硫酸緩慢流出，使高溫能量充分利用。

所述殼體1內壁上設置有高矽鑄鐵耐蝕層11，殼體1外壁上設置有保溫層12，提高了殼體1的抗腐蝕性和保溫性能，提高了其使用壽命。

所述換熱管4沿蓋板3呈環形排列，增加了換熱管4的布置數量，間接提高了稀硫酸的預熱效果。

所述換熱管4沿蓋板3呈螺旋狀排列，更進一步增加了換熱管4的布置數量，提高了換熱管4內稀硫酸與高溫濃硫酸的預熱體積，進一步提高了預熱效果。

使用所述預熱裝置時，運用濃縮鍋加熱生成的高溫濃硫酸不斷通過濃硫酸入口10進入殼體1內，同時不斷向預熱入口管道6通入需要處理的稀硫酸，通過調節流量控制閥5控制稀硫酸的流量，使稀硫酸緩慢通過插管2進入換熱管4內，換熱管4外部與高溫濃硫酸接觸，使換熱管4溫度升高，內部的稀硫酸吸收熱量而升溫，溫度升高的稀硫酸沿著換熱管4向上擴散，當稀硫酸預熱均勻充分後，從預熱出口管道9流出到需要處理的分餾塔內，此時高溫濃硫酸充滿殼體1後從濃硫酸出口管道8流出，通過調節其中的調節流量控制閥5，可控制濃硫酸的流量，使殼體1內的濃硫酸的高溫能量充分利用，提高預熱效果和能源利用率。

以上所述，只是用圖解說明本實用新型的一些原理，本說明書並非是要將本實用新型局限在所示所述的具體結構和適用範圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬於本實用新型所申請的專利範圍。

除說明書所述技術特徵外，其餘技術特徵均為本領域技術人員已知技術。