[实用新型]一种湿法制硫酸用的硫酸蒸气冷凝器

说明书

技术领域

本发明属于酸性气处理装置领域，具体涉及一种湿法制酸用的硫酸蒸气冷凝器。

背景技术

湿法制酸工艺是处理含硫化氢酸性气体的主要方法之一，该工艺主要有：酸性气焚烧、SO₂催化转化、硫酸蒸气冷凝、硫酸降温等，主要描述为：酸性气焚烧指含硫化氢的酸性气在焚烧炉内燃烧，含硫化合物转化为SO₂，与焚烧炉一体化设计的废热锅炉移走燃烧反应产生的热量；SO₂催化转化指含SO₂的工艺气进入装有含专用湿法制酸催化剂的转化器内，在催化剂的作用下SO₂转化为SO₃；硫酸蒸气冷凝是在硫酸蒸气冷凝器中进行的，SO₃水合成硫酸蒸气并在空气的冷凝下凝结成硫酸液体；硫酸降温指出硫酸蒸气冷凝器的高温硫酸与冷酸混合并冷却的过程。硫酸蒸气冷凝器是湿法制酸工艺中的关键设备之一。

对硫酸蒸气冷凝器的设计往往采用管壳式的结构，其结构类似于固定管板式换热器。为了防止硫酸对换热管、壳程及管板的腐蚀，换热管采用耐腐蚀的玻璃管，上、下管板均采用防腐喷涂。

现有湿法制酸装置中的硫酸冷凝器多采用的是立式结构，工艺气走管程，冷却空气走壳程，其中管程为可移动的一体式结构，玻璃管采用的为高硼硅玻璃，该结构便于对管程进行更换维修。由于硼硅玻璃可承受的温差范围较小，玻璃管长度在7m左右，在装置停开车过程中温差的剧烈变化会出导致玻璃管损坏，影响冷凝器换热效果，严重时工艺气会窜到壳程内会对壳程造成腐蚀，影响使用寿命。

国内一些企业采用了类似上述立式结构的硫酸蒸气冷凝器，玻璃管采用的为1～2m的石英玻璃管，为横放式结构且内部走的为冷却空气，工艺气走壳程，工艺气中的硫酸蒸气在横置的玻璃管外壁冷凝并汇聚到冷凝器底部酸槽。为了防止硫酸对壳程的腐蚀，冷凝器壳程内部全部采用防腐喷涂。该设备优点在于采用了耐高温、承受温差范围大的适应石英玻璃管，在使用过程中由于装置的震动及位移会导致玻璃管的损坏，壳程内壁防腐喷涂在长期使用过程中容易损坏造成壳程的腐蚀。

专利CN105600757A中描述了一种模块化的湿法制硫酸专用冷凝装置，包括：一个立式冷凝模块与至少一个卧式冷凝模块及其他模块，卧式模块置于立式模块之上，该模块化设计对硫酸蒸气冷凝器进行了优化设计，但是其结构较为复杂，制造难度大，成本高，设备密封面多容易腐蚀，设备检修麻烦等。

针对现有硫酸蒸气冷凝器在使用中存在的问题，本专利提供了一种优化设计的模块化设计的高性价比的硫酸蒸气冷凝器，其强化了换热效果，检修方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模块化设计的性价比高、换热效果好且检修方便的湿法制硫酸用的硫酸蒸气冷凝器。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的方案为：

一种湿法制硫酸用的硫酸蒸气冷凝器，其包括下酸槽、中间换热器和上箱体，上箱体、中间换热器和下酸槽之间通过法兰压紧连接；下酸槽的侧壁上设有酸性气入口，下酸槽的底部设有硫酸排液口；中间换热器为立式管壳式换热器，其由壳体、上管板、下管板、石英玻璃管和折流板组成；上管板和下管板分别设置于壳体的顶部和底部，石英玻璃管两端分别固定于上管板和下管板上；壳体内设有若干用于改变冷却介质流动方向的折流板，石英玻璃管中部固定于折流板上；上箱体内部设置有方形的除雾单元，其设置于石英玻璃管的上端且紧贴石英玻璃管的上管口，除雾单元为采用PTFE或PFA制成的耐酸纤维丝。

该硫酸蒸气冷凝器，操作方便，工业适用性强，经过该硫酸蒸气冷凝器处理后，尾气排放可达到环保要求，而且使用过程中可有效避免酸性气的泄漏，安全性好。

优选地，所述下酸槽的内壁、上管板、下管板、上箱体的内壁以及连接法兰处均喷涂有PFA涂料。喷涂PFA后可以显著提高装置的抗腐蚀性。

进一步地，所述下酸槽内还贴衬有耐酸砖，所述耐酸砖贴衬于PFA涂料上。在具有抗腐蚀性的基础上，再通过耐酸砖增加下酸槽对于高温的耐受性，使既耐高温又防腐。

优选地，所述中间换热器的壳体内壁设有保温衬里，其通过紧固件和不锈钢钢板压紧固定，保温衬里的材质为石棉。保温衬里可以提高保温效果。

优选地，所述在中间换热器的壳体上设有人孔。人孔方便停车时的检修。

优选地，所述上管板上的布管区域周边被设置为深度为10mm的槽面，上管板的四个角处开有溢流口，溢流口分别通过四根导液管直通下酸槽，导液管上端与上管板接触处设有漏液孔。这样可以对少量在上箱体内冷凝的硫酸进行收集。