硫酸低溫熱能回收裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了硫酸低溫熱能回收的裝置，換熱器筒體（1）和殼體封頭（3）構成換熱器主體，汽包封頭（13、17）和汽包筒體（14）構成汽包主體；換熱管（4）通過內側管板（5）固定在換熱器筒體（1）上，換熱管（4）與外側管板（6）在管程側焊接連接，管程封頭（8）與外側管板（6）之間設管程筒體（10），管程筒體（10）上設硫酸進口（9）和硫酸出口（7），換熱器筒體（1）與汽包筒體（14）之間設蒸汽上升管（11）和飽和水下降管（12），汽包筒體（14）上部設蒸汽出口（16），汽包筒體（14）頂部蒸汽出口（16）處位于汽包筒體（14）內側設除沫器（15），汽包封頭（17）上設檢查孔（18）。本實用新型專利技術制造成本低，運行安全，適用于硫酸濃度不恒定、吸收溫度不恒定的工藝。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及硫酸低溫熱能回收裝置，特別是用于濃硫酸吸收三氧化硫過程中低溫熱回收的裝置，適用于硫磺制酸和冶金尾氣制酸過程的低溫熱能回收。
技術介紹
硫酸是重要的基礎化工原料，我國2011年硫酸產量達到7000萬噸。硫酸生產過程中，濃硫酸吸收三氧化硫是重要的工段。三氧化硫吸收式放熱反應，且熱效應很大，每噸硫酸在吸收過程中的放熱達到KCAL319/T，7000萬噸硫酸生產過程中的熱量達到2236410KCAL，如果能回收其中一半的熱量，就達到1118205KCAL，折成標準煤223萬噸/年。硫酸生產過程中通常采用濃度為98%以上的濃硫酸吸收三氧化硫，由于濃度98%以上的硫酸在溫度高于90°C有很強的腐蝕性，材料的耐腐蝕性難以解決，多數廠家采用低 溫吸收工藝。低溫吸收工藝的吸收溫度一般在80°C左右，吸收過程中的熱量用循環水冷卻的方法將熱量移走，由于吸收溫度較低，大量的吸收熱被低熱能品位的冷卻水帶走，造成巨大的浪費。無論是冶金尾氣制酸還是硫磺制酸，由于工藝波動或者開停車的原因，吸收過程硫酸濃度也會產生一些波動，如當煙氣脫水達不到要求時，硫酸濃度會發生些微的變化，這種濃度方面的些微變化，在低溫吸收溫度條件下對材料腐蝕性的影響不大，但是當吸收溫度較高時，濃硫酸對材料腐蝕性明顯增強，因此在設備材料的選擇和設備結構選擇上需要提出要求，以便硫酸濃度的變化對材料腐蝕性增強時，也能保證生產的進行。礦石冶煉、硫磺焚燒和二氧化硫變換過程中反應溫度通常在800°C以上，而硫酸吸收過程中由于工藝的限制吸收溫度在300°C以下，我們通常將硫酸吸收過程中的熱量回收稱為低溫熱回收，這是相對于冶煉、硫磺焚燒和二氧化硫變換過程中產生的熱量而言的。為了能夠回收硫酸吸收過程中的能量，根據整體工藝平衡的要求，通常將三氧化硫吸收溫度提高到220°C。在220°C條件下，再將濃硫酸冷卻到150°C左右，進入后續工段。在這個條件下，將循環水冷卻移走熱量改為副產蒸汽的方法移走吸收熱，從而實現硫酸吸收低溫熱能回收的目的。欲實現硫酸吸收熱的熱能回收，就需要換熱器。這里換熱器的形式主要采用列管式，另外物料在管殼層的選擇，對設備造價有很大影響，合理的結構選擇便于設備加工，便于在加工過程提高設備的耐腐蝕性能。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種硫酸低溫熱能回收裝置，用于濃硫酸吸收三氧化硫過程中低溫熱回收，該裝置具有設備制造成本低、安全性高的特點，解決硫酸濃度變化產生的腐蝕性變化問題，實現穩定的低溫熱能回收。本技術的技術解決方案是該回收裝置由臥式U形管換熱器和汽包組成，由換熱器筒體和殼體封頭構成換熱器主體，U形管束通過管板固定在換熱器筒體上，由汽包封頭和汽包筒體構成汽包主體；換熱管通過內側管板固定在換熱器筒體上，內側管板與換熱器筒體通過法蘭、螺栓連接，內側管板與換熱管通過強度脹接連接、密封，換熱管與外側管板在管程一側采用焊接連接、密封，在管程封頭與外側管板之間設有管程筒體，在管程筒體上設有硫酸進口和硫酸出口，換熱器筒體與汽包筒體之間設有蒸汽上升管和飽和水下降管，在汽包筒體上部設有蒸汽出口，在汽包筒體頂部蒸汽出口的接管處位于汽包筒體內側設有除沫器，在汽包封頭上設有檢查孔。其中，換熱器筒體采用普通碳鋼材料制造。其中，管程封頭和管程筒體采用全特種耐腐蝕合金鋼或普通碳鋼襯特種耐腐蝕合金鋼制造。其中，換熱管采用特種耐腐蝕合金鋼制造。其中，內側管板采用普通碳鋼材料制造。其中，外側管板采用全特種耐腐蝕合金鋼或普通碳鋼襯特種耐腐蝕合金鋼制造。其中，當外側管板采用普通碳鋼襯特種耐腐蝕合金鋼制造時，在管程一側襯特種耐腐蝕合金鋼。其中，換熱器的管板采用雙管板結構。其中，內側管板與換熱管采用脹接形式固定。其中，外側管板在管程一側與換熱管采用焊接形式固定。其中，換熱器筒體與汽包筒體之間由蒸汽上升管和飽和水下降管連接。其中，在汽包筒體由普通碳鋼材料制造。 其中，在殼體封頭上設有給水進口。低溫熱能回收裝置是這樣工作的硫酸在換熱管內冷卻，水在換熱器殼程內汽化為蒸汽，蒸汽通過上升管夾帶部分飽和水到汽包，蒸汽和水在汽包內分離，蒸汽通過除沫器除沫后由蒸汽出口去后續裝置，汽包內的飽和水通過下降管回到換熱器殼程。本技術具有以下優點1、采用雙管板結構，當管程管板與列管焊縫發生泄露，或殼程管板與換熱管脹接處發生泄漏時，濃硫酸不會與殼程的水接觸，給檢修留下了時間，大大提高了設備的運行安全性；2、低溫熱能回收裝置制造成本低，設備運行安全，尤其適用于硫酸濃度不恒定、吸收溫度不恒定的工藝條件。附圖說明圖I為本技術的硫酸低溫熱能回收裝置的示意圖。圖2為適用于小型硫酸生產的硫酸低溫熱能回收裝置的示意圖。圖中1換熱器筒體，2給水進口，3殼程封頭，4換熱管，5內側管板，6外側管板，7硫酸出口，8封頭，9硫酸進口，10管程筒體，11蒸汽上升管，12飽和水下降管，13汽包封頭，14汽包筒體，15除沫器，16蒸汽出口，17汽包封頭，18檢查孔。具體實施方式下面結合具體的實施例進一步詳細地描述本技術。應理解，這些實例只是為了舉例說明本技術，而非以任何方式限制本技術的范圍。為了敘述簡便，本技術的說明中略去了管道上常規的閥門、儲槽上常規的管口、人孔、儀表接口、支座等附件，本行業的一般技術人員即可根據需要進行設計。本行業的普通技術人員可以作出許多變型和改進，例如改變進料計量方式，對反應釜的管口規格進行調整，增加接口的數量，所有這些變型、調整、改進都應視為本技術的保護范圍。如圖1、2所示，該回收裝置由臥式U形管換熱器和汽包組成，由換熱器筒體I和殼體封頭3構成換熱器主體，U形管束通過管板固定在換熱器筒體I上，由汽包封頭13、17和汽包筒體14構成汽包主體；換熱管4通過內側管板5固定在換熱器筒體I上，內側管板5與換熱器筒體I通過法蘭、螺栓連接，內側管板5與換熱管4通過強度脹接連接、密封，換熱管4與外側管板6在管程一側采用焊接連接、密封，在管程封頭8與外側管板6之間設有管程筒體10，在管程筒體10上設有硫酸進口 9和硫酸出口 7，換熱器筒體I與汽包筒體14之間設有蒸汽上升管11和飽和水下降管12，在汽包筒體14上部設有蒸汽出口 16，在汽包筒體14頂部蒸汽出口 16的接管處位于汽包筒體14內側設有除沫器15，在汽包封頭17上設有檢查孔18。其中，換熱器筒體I采用普通碳鋼材料制造。其中，管程封頭8和管程筒體10采用全特種耐腐蝕合金鋼或普通碳鋼襯特種耐腐蝕合金鋼制造。其中，換熱管4采用特種耐腐蝕合金鋼制造。其中，內側管板5采用普通碳鋼材料制造。其中，外側管板6采用全特種耐腐蝕合金鋼或普通碳鋼襯特種耐腐蝕合金鋼制造。其中，當外側管板6采用普通碳鋼襯特種耐腐蝕合金鋼制造時，在管程一側襯特種耐腐蝕合金鋼。其中，換熱器的管板采用雙管板結構。其中，內側管板5與換熱管4采用脹接形式固定。其中，外側管板6在管程一側與換熱管4采用焊接形式固定。其中，換熱器筒體I與汽包筒體14之間由蒸汽上升管11和飽和水下降管12連接。其中，在汽包筒體14由普通碳鋼材料制造。其中，在殼體封頭3上設有給水進口 2。低溫熱能回收裝置是這樣工作的硫酸在換熱管4內冷卻，水在換熱器殼程內汽化為蒸汽，蒸汽通過上升管11夾帶部分飽和水到汽包，蒸汽本文檔來自技高網...

【技術保護點】
硫酸低溫熱能回收裝置，其特征在于：該回收裝置由臥式U形管換熱器和汽包組成，由換熱器筒體（1）和殼體封頭（3）構成換熱器主體，U形管束通過管板固定在換熱器筒體（1）上，由汽包封頭（13、17）和汽包筒體（14）構成汽包主體；換熱管（4）通過內側管板（5）固定在換熱器筒體（1）上，內側管板（5）與換熱器筒體（1）通過法蘭、螺栓連接，內側管板（5）與換熱管（4）通過強度脹接連接、密封，換熱管（4）與外側管板（6）在管程一側采用焊接連接、密封，在管程封頭（8）與外側管板（6）之間設有管程筒體（10），在管程筒體（10）上設有硫酸進口（9）和硫酸出口（7），換熱器筒體（1）與汽包筒體（14）之間設有蒸汽上升管（11）和飽和水下降管（12），在汽包筒體（14）上部設有蒸汽出口（16），在汽包筒體（14）頂部蒸汽出口（16）的接管處位于汽包筒體（14）內側設有除沫器（15），在汽包封頭（17）上設有檢查孔（18）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張會平，王在良，劉巖，王武謙，許如海，
申請(專利權)人：江蘇科圣化工機械有限公司，
類型：實用新型
國別省市：