一种硫酸系统用SO₃烟气蒸发器的制作方法

专利名称：一种硫酸系统用SO₃烟气蒸发器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种SO3烟气生产设备，特别是公开一种硫酸系统用SO3烟气蒸发器，主要用于工业化生产优级纯(GR)和分析纯(AR)试剂级工业硫酸系统的SO3烟气生产， 适用的硫酸装置需要配有低温位余热回收系统以及20%发烟硫酸生产系统。
背景技术：
随着电子工业以及精细化工行业的发展，优级纯(GR)以及分析纯(AR)级别的硫酸需求越来越大，尤其是电子工业以及试剂医药类行业生产的规模扩大对优级纯(GR)级的硫酸需求不断扩大。现有硫酸精制工艺多采用烟气净化方法小规模生产，由于烟气成分的复杂化导致产量和品质很难稳定。现用的高纯硫酸生产用SO3烟气多引自主装置的烟气系统，经过过滤净化后直接进吸收塔吸收生成硫酸，或者使用蒸汽加热发烟硫酸然后生成 SO3气体，而蒸汽加热需要的设备承压性能和耐腐蚀性能很高，进而提高设备的制造要求。
发明内容本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种产量稳定、热蒸发效率高、能充分利用低温热回收的废热资源的硫酸系统用SO3烟气蒸发器。本实用新型是这样实现的一种硫酸系统用SO3烟气蒸发器，包括烟气蒸发室、蒸发加热管，所述烟气蒸发室上设有SO3蒸发酸进口、SO3蒸发酸排出口，其特征在于所述烟气蒸发室的一侧设有可拆卸式换热管管板；所述蒸发加热管呈U形管，所述蒸发加热管的加热用高温酸进口和加热用高温酸出口固定在换热管管板上；所述烟气蒸发室的上部设有气包，所述气包的内部与烟气蒸发室的内部连通，所述气包上设有烟气出口。所述气包内的绝对压力为0. ΙΟΓΟ. 190Mpa。所述烟气蒸发室上还设有液位指示器。本实用新型的有益效果是1.在烟气蒸发室上设置独立的气包，使得本实用新型通过烟酸蒸发的方式生产稳定高浓度高纯洁性的SO3气体，保证硫酸生产产品的质量和产量的稳定和可调性；2.高温高浓硫酸流经U形蒸发加热管，实现了利用低温位余热回收高温高浓硫酸作为加热源，热源温度稳定充分利用了低温热回收的废热资源；3. U形蒸发加热管的液相加热蒸发的方式，提高了加热蒸发效率，同样产能条件下减小了设备的换热面积和尺寸；4.蒸发加热管的两侧同为高浓度硫酸，酸浓差别不大，整个蒸发流程没有低浓度的介质介入，避免了换热低浓度流体对设备的腐蚀；5.采用U形蒸发加热管式蒸发加热结构，减少热冲击造成的局部应力集中，保护设备；6.烟气蒸发室和换热管管板的连接结构减少了密封面的条数，结构紧凑容易拆卸；7.本实用新型的部件采用高合金耐热耐腐蚀材料制作，壳程采用常用防腐不锈钢制作，增加设备的防腐性能和实用寿命。

图1是本实用新型主视方向上的立体结构示意图。[0009]图2是本实用新型后视方向上的立体结构示意图。图3是本实用新型U形蒸发加热管的结构示意图。图4是本实用新型俯视结构示意图。图中1、加热用高温酸进口 ；2、加热用高温酸出口 ；3、回流管；4、换热管管板；5、 烟气蒸发室；6、气包；7、烟气出口 ；8、蒸发加热管；9、液位指示器；10、SO3蒸发酸排出口 ； 11、鞍座；12、SO3蒸发酸进口。
具体实施方式
根据图广图4，本实用新型包括烟气蒸发室5、蒸发加热管8，所述烟气蒸发室5 通过鞍座11支撑固定；所述烟气蒸发室5的底部设有SO3蒸发酸进口 12、SO3蒸发酸排出口 10 ；所述烟气蒸发室5的一侧设有可拆卸式换热管管板4，所述蒸发加热管8呈U形管， 所述蒸发加热管8的加热用高温酸进口 1和加热用高温酸出口 2固定在换热管管板4上； 由于蒸发加热管8固定在换热管管板4上，当换热管管板4卸下时，蒸发加热管8随同换热管管板4 一同从烟气蒸发室5中抽出卸下，便于装配和维护。所述烟气蒸发室5的上部设有气包6，所述气包6的内部与烟气蒸发室5的内部连通，所述气包6上设有烟气出口 7。 所述烟气蒸发室5与气包6之间连有回流管3，烟气蒸发在气包6内产生一些液态的混合物，这部分液态的混合物通过回流管3回流到烟气蒸发室中。所述气包6内的绝对压力为 0. 10Γ0. 190MPao所述烟气蒸发室5上还设有液位指示器9。本实用新型通过呈U形的蒸发加热管8回收高温酸的废热作为热源进行加热，热源温度范围为185 220°C，热源的高温酸的硫酸浓度为999Γ99. 9%，形成了 SO3蒸发热源的形式。蒸发室内蒸发酸的操作浓度范围为209Γ27%游离503含量的发烟硫酸，保证硫酸生产产品的质量和产量的稳定和可调性。
权利要求1.一种硫酸系统用SO3烟气蒸发器，包括烟气蒸发室、蒸发加热管，所述烟气蒸发室上设有SO3蒸发酸进口、SO3蒸发酸排出口，其特征在于所述烟气蒸发室的一侧设有可拆卸式换热管管板；所述蒸发加热管呈U形管，所述蒸发加热管的加热用高温酸进口和加热用高温酸出口固定在换热管管板上；所述烟气蒸发室的上部设有气包，所述气包的内部与烟气蒸发室的内部连通，所述气包上设有烟气出口。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸系统用SO3烟气蒸发器，其特征在于所述气包内的绝对压力为0. ΙΟΓΟ. 190Mpa。
专利摘要本实用新型为一种硫酸系统用SO3烟气蒸发器，包括烟气蒸发室、蒸发加热管，所述烟气蒸发室的一侧设有可拆卸式换热管管板；所述蒸发加热管呈U形管，所述蒸发加热管的加热用高温酸进口和加热用高温酸出口固定在换热管管板上；所述烟气蒸发室的上部设有气包，所述气包的内部与烟气蒸发室的内部连通，所述气包上设有烟气出口。本实用新型的优点是烟气蒸发室上设置独立的气包，使本实用新型通过烟酸蒸发的方式生产稳定高浓度高纯洁性的SO3气体，保证硫酸生产产品的质量和产量的稳定；高温高浓硫酸流经U形蒸发加热管，实现了利用低温位余热回收高温高浓硫酸作为加热源，充分利用了低温热回收的废热资源。
文档编号C01B17/74GK202297123SQ20112038758
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者程果 申请人:上海奥格利环保工程有限公司