[发明专利]硫酸生产中对低温位的吸收反应热回收装置

说明书

技术领域

本发明为硫酸生产中对低温位的吸收反应热回收系统中的一种装置，特别是公开在该装置中的将高温浓硫酸的热量转移到水中的换热设备。

背景技术

硫酸行业发展至今，其生产工艺、生产技术已经成熟和完善。硫酸生产过程是从单质硫被氧化成二氧化硫，再被氧化成三氧化硫，然后被水吸收成为硫酸，这三步反应均是放热反应。通常根据反应后的温度分别划为高温位、中温位和低温位。当下全球能源日趋紧张，充分利用化学生产过程中的反应热，是工业化生产中不可缺少的重要组成部分。目前国内外已有成熟的回收工艺把这些能量进行回收，使硫酸反应热回收率达到95%以上。其中高、中温位能量回收技术因温度较高，相对回收技术较为简单和成熟，而低温位回收技术起步较晚，虽有成熟的回收工艺，但设备的选型、材料的选用等仍有可提升的空间。

作为硫酸生产中低温位吸收热的回收中的换热设备——蒸发器，目前主要形式为管壳式换热设备，其换热管的结构形状是光管。热的浓硫酸在管内与管外的水通过管壁进行热量的传递，管内热酸的能量被外管的水带走而冷却，而水得到热量后升温至沸腾，相变成水蒸气，从而达到能量回收的目的。蒸发器是一个经典的换热单元设备。需回收的热量必须通过冷热两介质之间的壁面来完成，由于回收的热量规模较大，故相应的换热面积也较大，单台设备较庞大，造价高。

发明内容

本发明的目的是从提高换热效率着手，公开一种硫酸生产中对低温位的吸收反应热回收装置。

本发明是这样实现的：一种硫酸生产中对低温位的吸收反应热回收装置，其特征在于：所述的回收装置为U型换热管的釜式蒸发器，所述的U型换热器管采用缩放管，缩放管管道在蒸发器内设置成U型往复式排列布置。所述U型换热管的结构形状为缩放管式的XDS合金钢管，在每一个缩放管节距中扩管段的长度与收缩段的长度之比为1:4。

本发明的关键就是采用改变换热管的结构形式来提高换热效率，从而减少换热面积、降低造价，降低生产过程中的损坏几率，确保回收装置的开工率。

本发明的有益效果是：

1、U型釜式蒸发器：降低换热管的热应力，单管板，相应的损坏率降低，维修方便。

2、采用的换热管由沿管轴向重复连续的管径扩张段及管径收缩段构成：充分发挥流体在缩放管内的流速变化，减小滞留层的厚度，从而强化传热效果，提高传热系数，同样产能的蒸发器其换热效率可以提高30%。

附图说明

图1  是本发明结构示意图。

图2  是图1 中A部的缩放管结构示意图。

图中：1、管箱； 2、蒸发器筒体； 3、U型换热管。

具体实施方式

根据附图1和2，本发明一种硫酸生产中对低温位的吸收反应热回收装置，回收装置为U型换热管的釜式蒸发器。蒸发器的换热器管采用缩放管，缩放管管道在蒸发器筒体2内设置成U型往复式排列布置，即U型换热管3。U型换热管3管子的结构形状为缩放管式的XDS合金钢管，在每一个缩放管节距中扩管段的长度与收缩段的长度之比为1:4。

水从蒸发器筒体2的尾部进入，经过蒸发器的U型换热管3的外部，U型换热管3内硫酸的热量被水吸收，形成的水蒸气从蒸发器筒体2的顶部排出。随着硫酸的生产，不断将水温提升至沸腾形成水蒸气，低温位热量被周而复始地利用。