一种制备浓硫酸用预热装置的制作方法

本实用新型涉及硫酸提纯工艺设备技术领域，尤其涉及一种制备浓硫酸用预热装置。

背景技术：

锅式硫酸浓缩装置的产品浓硫酸温度一般在310℃左右，浓度在96％左右。目前的工艺是将此热浓硫酸产品直接用铸铁夹套式冷却器冷却，缺点是热浓硫酸产品本身的显热很大，没有利用，造成能源浪费，增加了处理工艺的成本。

专利号为CN201020627081.5的国家实用新型专利公开了一种稀硫酸预热器，所述预热器包括外壳，外壳内壁上部有内衬，盖板盖在外壳上面，换热管通过盖板插入外壳内，换热管的上部有换热管帽，并设有密封垫片，插管插入换热管内部，换热管帽上有稀硫酸出口，排在前面的换热管的换热管帽上的稀硫酸出口通过聚四氟乙烯波纹补偿器与排在其后的换热管的换热管帽上的插管开口相连，最后一个换热管的换热管帽上的稀硫酸出口与外界管线相连；盖板的中央有热浓硫酸入口，外壳的上部有浓硫酸出口，外壳的下部有排渣口。所述预热器虽然能提高锅式硫酸浓缩装置的能源利用率，但是上述技术方案存在以下缺点：所述外壳内设置的换热管竖直设置，每个换热管之间不连通，减小了换热管内的稀硫酸与外壳内部高温浓硫酸的接触面积和接触时间，不能充分预热，能源利用率降低。

综上，为了提高能源利用率，提高稀硫酸的预热效果，需要在现有预热器设备结构的基础上做一定的改进，来降低处理工艺的成本。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种制备浓硫酸用预热装置，有效解决了目前锅式硫酸浓缩工艺中存在的能源浪费或能源利用率低的问题，其目的在于，提供一种预热装置，所述预热装置可回收利用锅式硫酸浓缩工艺中浓硫酸的高温能源，用于稀硫酸的预热，且通过结构设计提高预热效果，充分利用能源，降低工艺成本。

为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述制备浓硫酸用预热装置，包括壳体、插管、换热管、换热管帽，其特征在于：所述壳体设置为圆台体空腔结构，壳体的上端设置有盖板，盖板的中心设置有浓硫酸入口，盖板上端设置有预设数量的换热管，换热管通过盖板插入壳体内，换热管在壳体的内部盘绕相通，换热管内设置有用于通预热硫酸的插管，换热管的上端设置有换热管帽，相邻的换热管帽上端分别设置有预热入口管道和预热出口管道，所述预热入口管道和预热出口管道中设置有流量控制阀。

所述壳体的上部设置有浓硫酸出口管道，浓硫酸出口管道内设置有流量控制阀。

所述壳体内壁上设置有高硅铸铁耐蚀层，壳体外壁上设置有保温层。

所述换热管沿盖板呈环形排列。

所述换热管沿盖板呈螺旋状排列。

本实用新型涉及的制备浓硫酸用预热装置与现有技术相比，其有益效果是：

1、壳体设置为圆台体空腔结构，由于壳体下端横截面直径比上端大，提高了浓硫酸的容量，进而增加了换热管内稀硫酸与壳体内部高温浓硫酸的接触时间，使稀硫酸预热更充分。

2、壳体内的换热管盘绕相通，换热管内设置有用于通预热硫酸的插管，当向插管内通入预热硫酸后，预热硫酸扩散到壳体内盘绕相通的换热管内，盘绕相通的换热管增加了预热体积，并且提高了预热硫酸的流动性，使内部的预热硫酸均匀预热，降低了因预热不均匀造成的安全隐患。

3、相邻的换热管帽上端分别设置有预热入口管道和预热出口管道，所述预热入口管道和预热出口管道中设置有流量控制阀，通过控制流量控制阀调节稀硫酸进入和流出换热管内的流量，使稀硫酸缓慢进入换热管内进行充分预热。

更进一步地，浓硫酸出口管道内也设置有流量控制阀，通过调节流量控制阀使高温浓硫酸缓慢流出，使高温能量充分利用；壳体内壁上设置有高硅铸铁耐蚀层，壳体外壁上设置有保温层，提高了壳体的抗腐蚀性和保温性能，提高了其使用寿命；换热管沿盖板呈环形排列或螺旋状排列增加了换热管的布置数量，间接提高了稀硫酸的预热效果。

附图说明

以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述。

附图1是本实用新型主视结构示意图；

附图2是本实用新型俯视结构示意图；

附图中：1.壳体，2.插管，3.盖板，4.换热管，5.流量控制阀，6.预热入口管道，7.换热管帽，8.浓硫酸出口管道，9.预热出口管道，10.浓硫酸入口，11.高硅铸铁耐蚀层，12.保温层。

具体实施方式

结合附图1、附图2对本实用新型进一步详细描述，以便公众更好地掌握本实用新型的实施方法，本实用新型具体的实施方案为：如附图1、附图2所示，一种制备浓硫酸用预热装置，包括壳体1、插管2、换热管4、换热管帽7，其特征在于：所述壳体1设置为圆台体空腔结构，壳体1的上端设置有盖板3，盖板3的中心设置有浓硫酸入口10，盖板3上端设置有预设数量的换热管4，换热管4通过盖板3插入壳体1内，换热管4在壳体1的内部盘绕相通，换热管4内设置有用于通预热硫酸的插管2，换热管4的上端设置有换热管帽7，相邻的换热管帽7上端分别设置有预热入口管道6和预热出口管道9，所述预热入口管道6和预热出口管道9中设置有流量控制阀5。

所述壳体1的上部设置有浓硫酸出口管道8，浓硫酸出口管道8内设置有流量控制阀5，通过调节流量控制阀5使高温浓硫酸缓慢流出，使高温能量充分利用。

所述壳体1内壁上设置有高硅铸铁耐蚀层11，壳体1外壁上设置有保温层12，提高了壳体1的抗腐蚀性和保温性能，提高了其使用寿命。

所述换热管4沿盖板3呈环形排列，增加了换热管4的布置数量，间接提高了稀硫酸的预热效果。

所述换热管4沿盖板3呈螺旋状排列，更进一步增加了换热管4的布置数量，提高了换热管4内稀硫酸与高温浓硫酸的预热体积，进一步提高了预热效果。

使用所述预热装置时，运用浓缩锅加热生成的高温浓硫酸不断通过浓硫酸入口10进入壳体1内，同时不断向预热入口管道6通入需要处理的稀硫酸，通过调节流量控制阀5控制稀硫酸的流量，使稀硫酸缓慢通过插管2进入换热管4内，换热管4外部与高温浓硫酸接触，使换热管4温度升高，内部的稀硫酸吸收热量而升温，温度升高的稀硫酸沿着换热管4向上扩散，当稀硫酸预热均匀充分后，从预热出口管道9流出到需要处理的分馏塔内，此时高温浓硫酸充满壳体1后从浓硫酸出口管道8流出，通过调节其中的调节流量控制阀5，可控制浓硫酸的流量，使壳体1内的浓硫酸的高温能量充分利用，提高预热效果和能源利用率。

以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。