专利名称：一种用于硫酸生产低温热能回收的热回收塔的制作方法
技术领域：
本实用新型属于硫酸生产技术领域，具体涉及一种硫酸生产低温热能回收设备，用于生产硫酸。
背景技术：
近二十年来，硫酸生产低温位热能回收技术得到较快发展，有多项新技术用于热回收工艺和设备，新技术的应用基于这样的发现如果吸收及冷凝塔的酸浓控制在一定范围内，且塔内浓酸在高温运行的情况下，热酸的腐蚀性较小。当酸浓在99％～100％的范围内，普通不锈钢在205℃或更高温度下，具有良好的耐腐蚀性。
硫酸生产中低温位热能主要来自SO3水合反应和硫酸蒸汽冷凝过程中释放的热，在湿法转化和蒸汽注入的热回收流程中，出转化器三段的炉气中含有一定量的水分，含水炉气先经过换热器或锅炉的换热，然后进入冷凝吸收塔。
根据热回收的方案，原来的吸收工艺仍保持不变，热回收装置是一个在200℃左右运行的吸收器，利用一台锅炉以蒸汽形式移走吸收热(蒸汽压力高达1.0MPa)，而不采用酸冷却器(热量随冷却水排出而浪费)。
在这套系统中，出转化三段的气体去省煤器，然后进人冷凝吸收塔。冷凝吸收塔为填料塔，分上下两段填料，高温吸收和冷凝在塔的下部进行，上部是冷却塔—冷凝器，在此处气体与冷酸接触，将三氧化硫和硫酸蒸汽降到正常水平，气体在上部缓慢冷却以尽量减少酸雾形成，离开塔的气体条件与离开传统中间吸收塔的气体条件基本一致。在热回收塔内，循环酸从酸冷凝和气体骤冷中吸收热量，出塔的循环酸在热回收锅炉内(热回收锅炉用于不锈钢材料制成)冷却，然后流到稀释器，与锅炉给水混合以调节酸浓，再回到热回收塔。
在这个热回收流程中，由于回收热量与产酸在不同的设备中进行，工艺流程比较复杂，同时生产运行过程中酸浓酸温在不断变化，操作控制比较困难。
发明内容
本实用新型的热回收塔是一种新型设备，可以达到简化流程和稳定生产操作的目的。
本实用新型是这样来实现的即在热回收塔下部设置泡沫塔板，每段泡沫层内设置有热管元件。
采用本实用新型热回收塔，在吸收SO3和冷凝硫酸蒸汽的同时回收热量。整个热回收塔分为冷凝吸收和热回收两部分，冷凝吸收部分为圆柱形塔体结构，塔体侧面的锅炉用于回收冷凝吸收过程中产生的热量。
在生产运行过程中，来自转化器的含硫酸蒸汽和SO3的气体自塔下部进入，先通过泡沫塔板，在得到硫酸的同时回收反应热。在塔板上，循环酸与炉气逆向接触作用下形成泡沫层，泡沫层具有冷凝硫酸蒸汽和吸收SO3的作用。同时，在每层泡沫层插入热管换热元件，热管是一种用于热量传输器件，它通过管内介质的蒸发和冷凝来传导热量。热管锅炉设置在冷凝吸收塔旁，利用化学反应产生的热量产生蒸汽。热管元件的蒸发段在塔体的泡沫层内，放热段在锅炉内，锅炉通过热管元件将泡沫层内的热量传导至锅炉，即将冷凝和吸收过程中产生的热量从循环酸中移出，热管元件的数量取决于需要从循环酸中移走的热量。
炉气经过泡沫层后进入上部的填料层，在此处气体与最终吸收塔来的冷酸接触。将三氧化硫和硫酸蒸汽降到正常水平，离开塔的气体条件与离开传统中间吸收塔的气体条件基本一致。
此项发明的特点是将热管元件应用于冷凝塔的操作，集硫酸蒸汽冷凝与热回收于一体，这种结构既有利于冷凝过程的控制，又可以进行热能的回收。与冷凝吸收与锅炉分置的热回收流程相比，可以达到稳定操作的目的，同时，这种设备也使热回收的流程变得简单。
附图1为本实用新型实施例结构示意简图。附图中，1-填料层；2-泡沫层；3-泡沫塔板；4-蒸发段；5-汽包；6-热管锅炉；7-放热段；8-热管元件。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型加以详细描述。
整个热回收塔分为冷凝吸收和热回收两部分，冷凝吸收部分为圆柱形塔体结构，分为两层，下层为移热层，设置若干层泡沫塔板3，上层为填料层1，主要作用为降温除沫。热管元件8的蒸发段4位于塔体的泡沫层2内，通过气流和循环酸的冲刷发生管内介质的蒸发。热管元件8为翅片式，外径38mm，元件的长度和数量取决于生产规模。在泡沫层2内，每段泡沫层2设2～3层热管元件，层与层之间错位排列。塔体及主要内件为不锈钢，填料为瓷质填料。
热回收部分为一台热管锅炉6，由炉体和汽包5组成。锅炉6为立式、碳钢—水热管型。热管元件8的放热段7插入锅炉内，放热段7长度根据锅炉6尺寸决定，在锅炉6内热管元件8内的介质产生冷凝，然后循环到蒸发段4，通过热管元件8将来自塔侧的热量使水汽化为蒸汽。
权利要求1.一种用于硫酸生产低温热能回收的热回收塔，主要由冷凝吸收部分和热回收部分组成，冷凝吸收部分为塔体结构，塔体侧面的锅炉用于回收冷凝吸收过程中产生的热量，其特征在于，冷凝吸收部分内设置有泡沫塔板，在泡沫塔板上，循环酸与炉气逆向接触作用下形成泡沫层，每段泡沫层内设置有热管元件，热管元件的蒸发段在塔体的泡沫层内，放热段在锅炉内。
2.一种如权利要求1所述的用于硫酸生产低温热能回收的热回收塔，其特征在于冷凝吸收部分为圆柱形塔体结构，分为两层，下层为移热层，设置若干层泡沫塔板，上层为填料层，主要作用为降温除沫。
3.一种如权利要求1所述的用于硫酸生产低温热能回收的热回收塔，其特征在于热管元件为翅片式。
4.一种如权利要求1或2或3所述的用于硫酸生产低温热能回收的热回收塔，其特征在于热管元件的长度和数量取决于生产规模。
5.一种如权利要求1或2或3所述的用于硫酸生产低温热能回收的热回收塔，其特征在于每段泡沫层设2～3层热管元件，层与层之间错位排列。
6.一种如权利要求1或2或3所述的用于硫酸生产低温热能回收的热回收塔，其特征在于冷凝吸收部分塔体及主要内件为不锈钢，填料为瓷质填料。
7.一种如权利要求1所述的用于硫酸生产低温热能回收的热回收塔，其特征在于热回收部分为一台热管锅炉，由炉体和汽包组成。
8.一种如权利要求1或7所述的用于硫酸生产低温热能回收的热回收塔，其特征在于热管锅炉为立式、碳钢—水热管型。
专利摘要一种用于硫酸生产低温热能回收的热回收塔涉及一种硫酸生产低温热能回收设备，用于生产硫酸。本实用新型对原有热回收技术进行了改进，采用了硫酸冷凝与热回收一体设计的设备，改善了吸收和冷凝的工艺条件，有利于提高热回收装置运行的稳定性。热回收流程简单，操作和控制比较容易。
文档编号C01B17/69GK2729040SQ20042008016
公开日2005年9月28日 申请日期2004年10月12日 优先权日2004年10月12日
发明者刘汉 申请人:南化集团研究院