[实用新型]一种稀酸浓缩装置中使用的洗汽塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工浓缩领域，特别是涉及一种用于稀酸蒸发浓缩的洗汽装置。 

背景技术

硝基氯苯是重要的有机化工中间体，用途极为广泛，该产品主要采用氯化苯与混酸连续硝化工艺生产，硝化反应结束后，会有大量的稀酸产生，其主要成分为72%硫酸、水和少量的硝酸及硝油，根据工艺需要，稀酸中有时也含有一定浓度的磷酸，为了降低硫酸（磷酸）消耗及环保要求，这种废酸需要再浓缩到90%左右回收利用。目前最先进的浓缩工艺是稀酸在蒸酸器中采用蒸汽加热真空蒸发，在蒸发过程中蒸汽上升会带走大量的硫酸（磷酸）及少量的硝油等，需要采用洗汽塔将硫酸及硝油洗涤回收。由于酸蒸汽温度很高，具有很强的腐蚀性，并且随着生产规模的不断扩大，设备的几何尺寸也在增加，如何防止设备腐蚀、保证设备高真空下的气密性、保证气体洗涤效果成为洗汽塔在结构设计加工过程中必须解决的问题。 

目前废酸浓装置中典型的洗汽塔材质多选用Q345R内衬搪瓷。结构分三段设计，分别是上封头、中段筒体、下封头；上封头内置分布器，中段筒体内装填料，下封头设置蒸汽进口；填料支撑孔板采用聚四氟乙烯板，板上开有通气孔，四氟支撑孔板固定在下封头与筒体下法兰面之间，四氟孔板与法兰面间放置加厚四氟垫片，塔体与封头的采用搪瓷设备卡子连接紧固。 

该洗汽塔存在以下缺陷：1、洗汽塔正常使用时上端温度低，下端温度高，变化范围为50-170℃，在装置开停车的过程中，温度变化会更大，由于搪瓷釉面和基材膨胀系数不同，设备常出现瓷釉面破裂脱落，并致使基材穿孔，导致整台设备报废；2、压板和支撑孔板采用纯四氟乙烯板，由于四氟材料具有蠕变性，温度越高塑性变形越明显，四氟孔板在使用一段时间后，中部会明显凹陷，导致整块四氟孔板向中部收缩，最终导致法兰面无法夹紧四氟支撑孔板导致系统泄漏，特别是设备下部温度高，支撑孔板更易变形损坏，设备直径越大，变形速度越快，限制了设备的进一步大型化。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能增强填料支撑结构强度、减少支撑孔板厚度，且耐高低温变化、耐硫酸和磷酸腐蚀的洗汽塔。 

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种稀酸浓缩装置中使用的洗汽塔，其分为三段，上封头、中间筒体、下封头；上封头顶部设置气相出口，侧面设有进液管口；中间筒体设置有上手孔、下手孔，内部置有填料；下封头下部有放液管口，侧壁设气相进口、出液管口；中间筒体与上封头采用法兰连接，两法兰之间设有支撑孔板，支撑孔板为纯四氟材料；其特征是，中间筒体与下封头采用法兰连接，两法兰之间设有支撑环板，支撑环板固定在两法兰中间，在支撑环板上放置有支撑格栅，支撑格栅上平置有支撑孔板，支撑孔板上设有填料；所述支撑格栅中的各支撑钢管穿过固定条中间孔洞联接在一起，各支撑钢管两端设置固定块置于支撑环板上。 

本实用新型的有益效果为： 

洗汽塔下法兰联接处填料的支撑采用组合式结构，从支撑强度上考虑，支撑环板和支撑格栅内均有钢材做骨架，与纯四氟材料相比，支撑环板的厚度和支撑格栅的管径做到很小，即可以提供足够的强度支撑塔内填料，并且不会随温度变化和时间推移发生变形；从材料用料上考虑，由于下面有刚性格栅作为支撑，四氟支撑孔板厚度可以大幅度减少，价格昂贵的四氟材料的用量减少约50%，降低了设备成本；从设备的安装及使用性能考虑，组合式结构材料用量少，分步装配，便于安装，由于支撑环板不易变形，可以确保法兰面的密封性，延长了设备的检修周期。

作为本实用新型的改进， 所述上封头选用复合材料，基材为碳钢，内衬四氟材料；中段筒体和下封头选用复合材料，基材为碳钢，内衬钽材；支撑环板采用碳钢环板包覆四氟材料结构；支撑格栅采用钢管包覆四氟材料，固定条及固定块均为四氟材料。 

其优点是： 

洗汽塔的上封头内为纯气相空间，采用钢衬四氟材料，中部填料段和下封头采用钢衬钽材料，与传统的搪瓷材料相比具有耐腐蚀性能强、耐温度剧烈变化、易于制作大型化设备的特点；四氟材料和钽材具有极好的耐硫酸和磷酸腐蚀性，在200℃以下基本无腐蚀，所以可以做很薄的衬层，而搪瓷材料不耐高温磷酸的腐蚀；四氟材料具有蠕变性，钽材有很好的延展性，所以设备在开停车时温度发生剧烈变化，衬层不会断裂或与基材分离，而搪瓷材料由于瓷釉与碳钢基材膨胀系数不同，并且瓷釉易延展性很差，在冷热冲击下，瓷釉很容易破裂、脱落；由于搪瓷设备必须进行高温烧结，在这个过程中，常会引起大型法兰面的变形，导致设备密封困难；由上可知，搪瓷洗汽塔体很难做大，而衬钽材和衬四氟材料后洗汽塔则可以做到大型化。