[实用新型]一种用于制作硫酸的热交换器

说明书

本实用新型公开了一种用于制作硫酸的热交换器，包括二氧化硫传输室和冷却室，二氧化硫传输室和冷却室相邻设置，贯穿二氧化硫传输室和冷却室的三氧化硫传输管道，热交换器还包括三氧化硫入口和三氧化硫出口，三氧化硫入口和三氧化硫出口通过三氧化硫传输管道连接，二氧化硫传输室包括二氧化硫入口和二氧化硫出口，冷却室包括冷却室入口和冷却室出口，冷却物经冷却室入口从冷却室出口流出，冷却物用于带走热交换器中的热量。本实用新型的热交换器能够利用反应生成的热对二氧化硫和氧气的混合物进行预热，避免能量消耗；热交换器能够避免内部热量无限上升，最终损伤本身材料；热交换器结构简单、功能性好，具有良好的经济性和实用性。

技术领域

本实用新型涉及工业制造领域，特别是涉及一种用于制作硫酸的热交换器。

背景技术

硫酸（化学式：H2SO4），硫的最重要的含氧酸。无水硫酸为无色油状液体，10.36℃时结晶，通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液，用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸，质量分数一般在75%左右；后者可得质量分数98.3%的浓硫酸，沸点338℃，相对密度1.84。

硫酸是一种最活泼的二元无机强酸，能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性，可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时，亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性，故需谨慎使用。是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。

目前国内的热交换器是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用，换热器可以按不同的方式分类，按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热式（或称回热式）三大类；按其表面的紧凑程度可分为紧凑式和非紧凑式两类。

硫酸制作的其中一个步骤，二氧化硫和氧气的混合气体需要在高温的环境下反应生成三氧化硫，而该反应是一个放热过程，生成的三氧化硫会携带大量的热，且在下一步操作时，需要将三氧化硫进行冷却，使得这些能量得不到利用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于制作硫酸的热交换器，能够将生成三氧化硫产生的热量对二氧化硫和氧气的混合气体进行预热，使得热量得到再次利用，避免能量浪费。

一种用于制作硫酸的热交换器，包括二氧化硫传输室和冷却室，二氧化硫传输室和冷却室相邻设置，贯穿二氧化硫传输室和冷却室的三氧化硫传输管道，热交换器还包括三氧化硫入口和三氧化硫出口，三氧化硫入口和三氧化硫出口通过三氧化硫传输管道连接，二氧化硫传输室包括二氧化硫入口和二氧化硫出口，冷却室包括冷却室入口和冷却室出口，冷却物经冷却室入口从冷却室出口流出，冷却物用于带走热交换器中的热量。

在热交换器的前一步，其中有害杂质大部分已除去，经二氧化硫入口的包括二氧化硫气体外，还含有足量的氧气，因二氧化硫反应生成三氧化硫的过程需要500℃的温度，同时加入工业上常用的五氧化二钒催化剂，这个反应在需要高温的环境下反应，但在反应过程中会放出大量的热，故从接触室出来的三氧化硫的气体的温度很高，又必须经过冷却，然后才能送往吸收塔吸收，故我们将其中一部分热量通过热交换器来预热二氧化硫和氧气的混合气体；但热交换器在工作过程中，随着工作时间的增加，反应生成的热量会越来越多，在预热二氧化硫和氧气的混合气体后，热交换器本身的温度会不断升高，热交换器材质本身具备一定的耐热性，但燃热性越高的材料，其价值越高，企业需要投入的经济越多，故不能让热交换器内的温度无限升高，采用冷却室与二氧化硫传输室相邻设置，在满足预热二氧化硫和氧气的混合气体的情况下，带走多余的热量，避免热交换器内的温度上升过多，也能够减少热交换器材质的耐热性，降低企业经济支出。