[实用新型]浓硫酸冷却装置

说明书

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℃。