一种低能耗硫酸生产用多级转化塔的制作方法

1.本实用新型涉及硫酸生产技术领域，尤其涉及一种低能耗硫酸生产用多级转化塔。


背景技术：

2.硫酸是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂，因而硫酸的生产也是极为普遍的；
3.现有的低能耗硫酸生产转化塔，大多塔内设置都是单一的催化设备，而通常二氧化硫与氧气进入塔内后，需要达到一定的温度，才能稳定的与催化剂进行反应，因而需要进行加热处理，而且催化反应过程中为放热状态，高温气体的热量由于缺乏回收，造成大量的热量流失。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种低能耗硫酸生产用多级转化塔。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种低能耗硫酸生产用多级转化塔，包括塔体，所述塔体内由上到下分别设置有反应腔一、预热腔、换热腔一与反应腔二，所述反应腔一内设置有催化剂填充层一，所述反应腔一内壁通过换热管一与反应腔二内壁顶部连通，所述预热腔内设置有导流板，所述塔体上设置有输送管，所述输送管的两端分别连通到反应腔一与预热腔内，所述塔体上设置有与预热腔连通的进气口，所述换热腔一内设置有换热架一，所述换热架一上设置有套接在换热管一外侧的外套管，所述塔体的外表面一侧分别设置有与换热腔一连通的进液口与排液口，所述反应腔二内设置有催化剂填充层二，所述塔体外表面设置有换热架二，所述换热架二内两侧位置分别设置有进气腔与排气腔，且换热架二内位于进气腔与排气腔之间位置设置有换热槽，所述进气腔与排气腔之间通过换热管二连通，所述换热架二上分别设置有与换热槽连通的进液管与排液管。
6.作为上述技术方案的进一步描述：
7.所述换热管一设置有多个，多个所述换热管一均分别贯穿预热腔与换热腔一。
8.作为上述技术方案的进一步描述：
9.所述导流板设置有多个，所述换热管一贯穿多个导流板，多个所述导流板为交错设置。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述进气口位于预热腔靠近底部位置，所述输送管的底端位于预热腔靠近顶部位置。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述进液口位于换热架一顶部与换热腔一内壁顶部之间，所述排液口位于换热架一底部与换热腔一内壁底部之间。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述反应腔二通过连通管与进气腔连通。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.所述换热管二设置有多个，多个所述换热管二均贯穿换热槽。
18.有益效果
19.本实用新型与现有技术相比，具有的优点为：
20.该低能耗硫酸生产用多级转化塔，通过设置的双反应腔与双催化剂填充层，可以使得二氧化硫与氧气能够充分的与催化剂进行接触反应，得到的三氧化硫可以进行后续的吸收反应工作，通过设置的预热腔与换热腔一与换热管一的配合，既能对要反应的气体进行预热处理，同时再配合换热架二的设置可以对反应时产生的高温热量进行回收，可以用于对原料的预热处理，既能降低热量流失，同时也可以降低能源消耗，起到很好的节能效果，降低经济成本。
附图说明
21.图1为本实用新型提出的一种低能耗硫酸生产用多级转化塔的整体结构示意图；
22.图2为本实用新型提出的一种低能耗硫酸生产用多级转化塔的换热架一结构示意图；
23.图3为本实用新型提出的一种低能耗硫酸生产用多级转化塔的导流板结构示意图。
24.图例说明：
25.1、塔体；2、反应腔一；3、预热腔；4、换热腔一；5、反应腔二；6、催化剂填充层一；7、换热管一；8、导流板；9、输送管；10、进气口；11、换热架一；12、外套管；13、进液口；14、排液口；15、催化剂填充层二；16、换热架二；17、进气腔；18、换热槽；19、排气腔；20、换热管二；21、进液管；22、排液管。
具体实施方式
26.下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
27.参照图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种低能耗硫酸生产用多级转化塔，包括塔体1，塔体1内由上到下分别设置有反应腔一2、预热腔3、换热腔一4与反应腔二5，反应腔一2内设置有催化剂填充层一6，反应腔一2的内壁底部通过换热管一7与反应腔二5内壁顶部连通，预热腔3内设置有导流板8、加热管，塔体1的外表面设置有输送管9，输送管9的两端分别连通到反应腔一2与预热腔3内，塔体1的外表面一侧设置有与预热腔3连通的进气口10，换热腔一4内设置有换热架一11，换热架一11上设置有套接在换热管一7外侧的外套管12，塔体1的外表面一侧分别设置有与换热腔一4连通的进液口13与排液口14，反应腔二5内设置有催化剂填充层二15，塔体1的外表面一侧靠近底部位置设置有换热架二16，换热架二16内两侧位置分别设置有进气腔17与排气腔19，且换热架二16内位于进气腔17与排气腔19之间位置设置有换热槽18，进气腔17与排气腔19之间通过换热管二20连通，换热架二16
上分别设置有与换热槽18连通的进液管21与排液管22。
28.进一步方案中，换热管一7设置有多个，多个换热管一7均分别贯穿预热腔3与换热腔一4，通过换热管一7的设置，可以对预热腔3内的气体进行预热工作，从而方便后续的反应能够稳定进行，同时也可以与换热腔一4内的液体进行换热，实现热能的回收利用，可以用于原料预热，起到既能减排效果。
29.进一步方案中，导流板8设置有多个，换热管一7贯穿多个导流板8，多个导流板8为交错设置，导流板8的设置可以保证预热腔3内的二氧化硫以及氧气气体能够顺着导流板8进行均匀流动，从而可以充分与换热管一7进行接触，实现稳定预热的目的。
30.进一步方案中，进气口10位于预热腔3靠近底部位置，输送管9的底端位于预热腔3靠近顶部位置，进气口10与输送管9配合导流板8的设置，可以有效对二氧化硫以及氧气气体进行预热工作。
31.进一步方案中，进液口13位于换热架一11顶部与换热腔一4内壁顶部之间，排液口14位于换热架一11底部与换热腔一4内壁底部之间，通过结构的设置可以保证换热液体能够稳定的进入外套管12内，与换热管一7的外壁接触，实现稳定接触换热的目的。
32.进一步方案中，反应腔二5通过连通管与进气腔17连通，通过结构的设置可以将充分反应后的气体输送进入换热架二16内进行余热的再次回收工作。
33.进一步方案中，换热管二20设置有多个，多个换热管二20均贯穿换热槽18，多个换热管二20的设置可以将充分反应后的气体放热时产生的热量进行吸收换热，实现热能的回收再利用的目的。
34.工作原理：在使用低能耗硫酸生产用多级转化塔时，二氧化硫与氧气通过进气口10进入预热腔3内，再通过输送管9进入反应腔一2内与催化剂填充层一6进行反应，反应时放热产生的高温热量将气体加热，气体通过换热管一7进入反应腔二5内与催化剂填充层二15进行再次充分反应，高温气体通过换热管一7时，将换热管一7加热，进入预热腔3内的气体则与换热管一7充分接触，进行换热，从而可以将气体进行预热，加速后续的催化反应，缩短所需的预热时间，将导热油从进液口13输送进入换热腔一4内，导热油流入外套管12内与换热管一7外壁充分接触换热，换热完成后将热量带走，可以用于对原料进行预热处理，与催化剂填充层二15再次充分反应后得到的三氧化硫气体进入进气腔17内，再通过多个换热管二20进入排气腔19中，最后送入后续的反应设备中，气体通过换热管二20时，换热管二20与换热槽18内的水体进行换热，实现热能的回收再利用。
35.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。