专利名称：一种调温式利用硫酸生产低温余热进行供暖的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于废热利用设备领域，具体涉及一种调温式利用硫酸生产低温余热进行供 暖的装置。
背景技术：
在我国，硫酸生产包括硫磺制酸、硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸，而上述制酸方法绝大多 数都采用比较先进的两转两吸制酸工艺，制酸过程中，化学反应产生的热量是相当可观的， 充分回收利用这些热量是硫酸制造工业的一项重要任务，在两转两吸制酸工艺中，通常把焙 烧过程中800-1000'C的余热称为高温余热，约占余热总量的60%，转化过程中500℃左右的 余热称为中温余热，约占余热总量的15%，干吸过程中IO(TC左右的余热称为低温余热，约 占余热总量的25%，高温余热和中温余热由于温度高，因此回收利用比较容易，低温余热温 度低，且酸温与酸的浓度有关，如硫铁矿制酸中， 一吸酸和二吸酸的浓度为98%，酸温为100℃ 左右，干燥酸的浓度为93%，酸温为70℃左右；在硫磺制酸工艺中， 一吸酸、二吸酸、干燥 酸的浓度均为98%，酸温均为100℃左右。由于回收难度大，因此大多数硫酸生产厂家没有 对低温余热进行回收， 一般将生成的带有低温余热的酸流经酸冷器，与循环冷水进行换热降 温，这样做不但低温余热得不到利用，而且为了降低酸的温度，还需要使用大量的冷水，既 浪费了能源，又浪费了水源。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种调温式利用硫酸生产低温余热进行供暖的装置。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的即一种利用硫酸生产低温余热进行供暖的装 置，包括酸冷器，酸冷器分为管程和壳程，壳程与进酸管、出酸管连接，管程与循环水进水 管、循环水出水管连接，循环水进水管、循环水出水管上均设有阀门，其特征在于酸冷器的 管程还通过管路与供暖装置连接。
所述的酸冷器为阳极保护管壳式酸冷器，所述的供暖系统包括热水塔、散热装置，温水 塔；热水塔通过供暖水热水管与阳极保护管壳式酸冷器的管程连接，温水塔通过供暖水温水管与阳极保护管壳式酸冷器的管程连接，供暖水热水管、供暖水温水管上均设有阀门，热水 塔与散热装置之间通过管路连接，管路上设有热水泵，散热装置与温水塔之间通过管路连接， 供暖水温水管上设有温水泵，温水塔通过管路与供暖循环水补充塔连接。如利用低温余热提 供给供暖循环水的热量等于供暖循环水散失的热量时，即可采用如上设置进行供暖，当供暖循环水出现损耗时，通过供暖循环水补充塔向温水塔内补充适量的供暖循环水即可。
热水塔通过管路与供暖循环水增温装置连接，热水塔和温水塔之间设有连接管，连接管 上设有阀门。当利用低温余热提供给供暖循环水的热量小于供暖循环水散失的热量时，或硫 酸生产设备临时停车时，为保证供暖，可以通过供暖循环水增温装置加热供暖循环水，进行 辅助性供暖。供暖循环水增温装置可以选用硫酸制造行业中常用的蒸汽锅炉，也可以采用其 他可以产生高温蒸汽的设备。
供暖水温水管上设置供暖循环水降温装置。当利用低温余热提供给循环水的热量大于供 暖循环水散失的热量时，为保证供暖，可以通过供暖循环水降温装置冷却供暖循环水；在冬 季供暖的前期和后期因气温较高，为防止出现供暖温度过高的情况，也可以通过供暖循环水 降温装置调节供暖循环水的温度；供暖循环水降温装置可以选用换热器，如管壳式换热器等。
本实用新型利用两转两吸制酸工艺中生成的浓度为98%的酸作为热源加热循环水进行供 暖，既回收利用了硫酸生产中的低温余热，又节省了取暖所需要的能源和费用，具有节能降 耗、便于维护、便于对现有技术进行改造的优点。本实用新型中的酸冷器可以采用阳极保护 管壳式酸冷器，也可以采用其他类型的酸冷器。当使用阳极保护管壳式酸冷器时，因为阳极 保护管壳式酸冷器一般采用316L不锈钢制造，而316L不锈钢在浓硫酸中的钝化效果与硫酸 的浓度和温度有重要关系，浓度为98%酸在阳极保护管壳式酸冷器中的最高使用温度不能高 于120℃，可正常工作在100℃左右；浓度为93%的酸在阳极保护管壳式酸冷器中的最高使用 温度不能高于70'C，因此浓度为93%的酸不适合作为热源。冬季供暖只能选用浓度为98%的 酸，供暖循环水采用中间水或脱盐水，不易结垢，有利于延长酸冷器和供暖系统的使用寿命。 本实用新型不破坏原有硫酸生产设备，便于对现有技术的硫酸生产设备进行改造。在不需要 供暖的春、夏、秋季节，通过关闭供暖水热水管、供暖水温水管上的阀门，打开循环水进水 管、循环水出水管上的阀门即可。在需要供暖的冬季，关闭循环水进水管、循环水出水管上 的阀门，打开供暖水热水管、供暖水温水管上的阀门即可使用。正常使用时，只需及时补充 损耗的供暖循环水即可，便于维护。经试验，采用本实用新型加热的供暖循环水的温度稳定 在65'C 8(TC之间，完全可以满足冬季供暖的需要。本实用新型利用硫酸生产中的低温余热 进行供暖，既有效解决了低温余热难以回收的难题，又为企业节省了大量的供暖费用，可广 泛应用于硫酸生产企业中。
图1为本实用新型实施例1的示意图2为本实用新型实施例2的示意图3为本实用新型实施例3的示意图。
如图中所示l循环水出水管，2阔门，3阀门，4供暖水热水管，5阳极保护管壳式酸 冷器，6供暖水温水管，7阀门，8阀门，9循环水进水管，IO热水塔，ll热水泵，12蒸汽 锅炉，13阀门，14连接管，15温水塔，16散热装置，17供暖循环水补充塔，18温水泵，19 阀门，20阀门，21管壳式换热器，22阀门。
具体实施方式
实施例1
如图1所示酸冷器为阳极保护管壳式酸冷器5，阳极保护管壳式酸冷器5的管程与循环 水进水管9、循环水出水管l连接，阳极保护管壳式酸冷器5的壳程与进酸管、出酸管连接， 循环水进水管9、循环水出水管1上分别设有阀门8、阀门2，热水塔10通过供暖水热水管4 与阳极保护管壳式酸冷器5的管程连接，温水塔15通过供暖水温水管6与阳极保护管壳式酸 冷器5的管程连接，供暖水热水管4上设有阀门3，供暖水温水管6设有阀门7，热水塔IO 与散热装置16之间的管路上设有热水泵11，供暖水温水管6上设有温水泵18，温水塔15通 过管路与供暖循环水补充塔17连接。
本实用新型在不需要供暖的春、夏、秋季节时，阀门3、阀门7处于关闭状态，阀门2、 阀门8处于打开状态，冷却循环水通过循环水进水管9、循环水出水管1流经阳极保护管壳 式酸冷器5的管程，浓度为98%的酸通过进酸管、出酸管流经阳极保护管壳式酸冷器5的壳 程。
在需要供暖的冬季，在通过供暖循环水补充塔17向温水塔15中注入适量的供暖循环水， 供暖循环水选用中间水，关闭阀门2、阀门8，同时打开阀门3、阀门7，在温水泵18的作用 下，温水塔15中的供暖循环水通过供暖水温水管6流入阳极保护管壳式酸冷器5的管程，与 壳程中流动的浓度为98%的酸进行热交换.加热后的供暖循环水从供暖水热水管4流入热水塔 10，在热水泵ll的作用下，进入散热装置16，散热装置16可以选用散热片，经过散热装置 16的散热，供暖循环水的温度下降，流回温水塔15，重复上述过程，即可实现持续供暖，如 果供暖循环水出现损耗，通过供暖循环水补充塔17向温水塔15注入适量的供暖循环水即可。
本实施例适用于所利用低温余热提供给供暖循环水的热量等于供暖循环水散失的热量时 的情况。
实施例2
如图2所示热水塔10上设有供暖循环水增温装置，供暖循环水增温装置为蒸汽锅炉 12，热水塔10和温水塔15之间设有连接管14，连接管14上设有阀门13，其他同图l。
在不需要供暖的春、夏、秋季节，本实施例同实施例l。
在需要供暖的冬季，正常供暖时本实施例与实施例1相同。
在需要供暖的冬季，当硫酸生产设备临时停车时，为了不影响供暖，可以关停温水泵18， 同时打开阀门13，使热水塔10与温水塔15连通，通过蒸汽锅炉12向热水塔10内输送少量 高温低压蒸汽，维持热水塔10内供暖循环水的温度，在热水泵ll的作用下，供暖循环水在 热水塔IO、散热装置16、温水塔15形成的循环回路中流动，进行辅助性供暖。
在需要供暖的冬季，当所利用低温余热提供给供暖循环水的热量小于供暖循环水散失的 热量时，供暖循环水的温度会逐渐降低，为了不影响供暖，可以通过蒸汽锅炉12向热水塔 10内输送少量高温低压蒸汽，维持热水塔10内供暖循环水的温度，保证供暖。
实施例3
如图3所示供暖水温水管6上设置供暖循环水降温装置，供暖循环水降温装置为管壳 式换热器21，供暖水温水管6上加设了一个阀门19，管壳式换热器21的管程通过进水管、 出水管与供暖水温水管6连接，管壳式换热器21的管程的进水管和出水管上分别设有阀门 20、阀门22，其他同图2。
在不需要供暖的春、夏、秋季节，本实施例同实施例l。
在需要供暖的冬季，正常供暖时或硫酸生产设备临时停车时或当所利用低温余热提供给 供暖循环水的热量小于供暖循环水散失的热量时，本实施例同实施例2，且上述情况时，阀 门19处于打开状态，阀门20、阀门22处于关闭状态。
在需要供暖的冬季，当所利用低温余热提供给供暖循环水的热量大于循环水散失的热量 时，供暖循环水的温度会越来越高，起不到降低酸温的作用，同时一旦酸温过高，也会对阳 极保护管壳式酸冷器5造成损坏，为了避免酸温过高，可以关闭阀门19，同时打开阀门20， 阀门22，使供暖循环水流经管壳式换热器21的管程，同时在管壳式换热器21的壳程中通入 冷水，对管程中的供暖循环水进行持续降温，即可以保证本实用新型正常运转实施。
在需要供暖的冬季，特别是冬季的初期和末期，气温较高，为了防止出现供暖温度过热 的现象，关闭阀门19，同时打开阀门20、阀门22，使供暖循环水流经管壳式换热器21的管 程，同时在管壳式换热器21的壳程中通入冷水，对管程中的供暖循环水进行降温，将供暖循 环水的温度降低到合适的温度，使用调温后的供暖循环水继续供暖。
本实用新型不局限于以上实施例，供暖循环水也可以采用脱盐水或其他不易结始的水， 供暖循环水增温装置和供暖循环水降温装置也可以采用本领域技术人员想到的其他的现有技 术的装置。
权利要求1.一种调温式利用硫酸生产低温余热进行供暖的装置，包括酸冷器，酸冷器分为管程和壳程，壳程与进酸管、出酸管连接，管程与循环水进水管、循环水出水管连接，循环水进水管、循环水出水管上均设有阀门，其特征在于酸冷器的管程还通过管路与供暖装置连接。
2. 根据权利要求1所述的一种调温式利用硫酸生产低温余热进行供暖的装置，其特征在于所述的酸冷器为阳极保护管壳式酸冷器，所述的供暖系统包括热水塔、散热装置，温水塔； 热水塔通过供暖水热水管与阳极保护管壳式酸冷器的管程连接，温水塔通过供暖水温水管 与阳极保护管壳式酸冷器的管程连接，供暖水热水管、供暖水温水管上均设有阀门，热水 塔与散热装置之间通过管路连接，管路上设有热水泵，散热装置与温水塔之间通过管路连 接，供暖水温水管上设有温水泵，温水塔通过管路与供暖循环水补充塔连接。
3. 根据权利要求2所述的一种调温式利用硫酸生产低温余热进行供暖的装置，其特征在于热水塔通过管路与供暖循环水增温装置连接，热水塔和温水塔之间设有连接管，连接管上设 有阀门。
4. 根据权利要求3所述的一种调温式利用硫酸生产低温余热进行供暖的装置，其特征在于供 暖循环水增温装置为蒸汽锅炉。
5. 根据权利要求2或3所述的一种调温式利用硫酸生产低温余热进行供暖的装置，其特征在 于供暖水温水管上设置供暖循环水降温装置。
6. 根据权利要求5所述的一种调温式利用硫酸生产低温余热进行供暖的装置，其特征在于所 述的供暖循环水降温装置为换热器。
专利摘要本实用新型属于废热利用设备领域，具体涉及一种调温式利用硫酸生产低温余热进行供暖的装置。包括酸冷器，酸冷器分为管程和壳程，壳程与进酸管、出酸管连接，管程与循环水进水管、循环水出水管连接，循环水进水管、循环水出水管上均设有阀门，其特征在于酸冷器的管程还通过管路与供暖装置连接。本实用新型既回收利用了硫酸生产中的低温余热，又节省了取暖所需要的能源和费用，具有节能降耗、便于维护、便于对现有技术进行改造的优点。
文档编号F24D3/00GK201074870SQ20072002361
公开日2008年6月18日 申请日期2007年6月15日 优先权日2007年6月15日
发明者张龙银 申请人:淄博建龙化工有限公司