一种用于碳化法生产红矾钠过程中反应液的换热装置系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种换热装置系统，特别涉及一种用于碳化法生产红矾钠过程中反应液的换热装置系统。
【背景技术】
[0002]红矾钠(重铬酸钠)的制备由铬矿经焙烧、浸取，获得含铬酸钠的水溶液。铬酸钠水溶液与二氧化碳反应生成重铬酸钠，碳化法生产红矾钠包括中和、预碳化、碳化和电解等工序。中和、预碳化和碳化是用二氧化碳在一定压力和温度下与铬酸钠溶液反应生成重铬酸钠，该反应为放热反应，料液温度随反应进行逐渐升高影响反应进行，在反应过程中通过换热器循环冷却控制反应温度，一般使用管壳式换热器，但是管壳式换热器容易造成堵塞，特别是碳化法制备红矾钠的料液中含有大量沉淀物，更加易堵塞换热器，将严重影响生产进度，同时碳化法制备红矾钠的料液中含有有毒物质，管壳式换热器形成堵塞后处理较困难。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]本实用新型本实用新型还有一个目的是提供一种用于碳化法生产红矾钠过程中反应液的换热装置系统，该换热装置系统采用螺旋板式换热器，由于螺旋板式换热器采用了单流道结构，与管壳式换热器相比流速稳定，可避免阻塞形成。螺旋板式换热器的双螺旋流道能较完全地形成逆流传热且流道较长，有利于连续均匀地对料液进行降温。
[0005]为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种用于碳化法生产红帆钠过程中反应液的换热装置系统，包括:
[0006]螺旋板式换热器，其由第一金属板以中心呈两个对合的e字形向外卷制成具有彼此分隔的热介质螺旋流道和冷介质螺旋流道的筒体，所述筒体顶部由第二金属板将热介质螺旋流道和冷介质螺旋流道分隔并密封，所述筒体底部由第三金属板将热介质螺旋流道和冷介质螺旋流道分隔并密封，所述筒体的外边缘设置有分别与所述热介质螺旋流道和冷介质螺旋流道连接的热介质入口和第一冷介质入口，所述筒体底部两个对合的e字形向外通过热介质管和冷介质管与所述热介质螺旋流道和冷介质螺旋流道连通形成热介质出口和第一冷介质出口；
[0007]碳化反应藎，其上设置有反应液出口和反应液入口，所述反应液出口通过第一管道与所述热介质入口连接，所述反应液入口通过第二管道与所述热介质出口连接；以及
[0008]冷介质储罐，其上设置有第二冷介质入口和第二冷介质出口，所述第二冷介质入口通过第三管道与所述第一冷介质出口连接，所述第二冷介质出口通过第四管道与所述第一冷介质入口连接。
[0009]优选的是，所述用于碳化法生产红矾钠过程中反应液的换热装置系统还包括:
[0010]第一循环泵，其上设置有流量调节阀，所述第一循环泵连接在所述第一管道上；
[0011]第二循环泵，其上设置有流量调节阀，所述第二循环泵连接在所述第三管道上；
[0012]温度探测器，其包括温度探头和温度显示器，所述温度探头和所述温度显示器连接，所述温度探头设置在所述热介质出口上。
[0013]优选的是，所述热介质螺旋流道和所述冷介质螺旋流道内两壁间均匀焊接有定距柱。
[0014]优选的是，所述碳化反应釜上设置有料液入口、料液出口、CO2入口和CO 2出口。
[0015]优选的是，所述冷介质储罐上设置有第三冷介质入口和第四冷介质出口，所述第三冷介质入口和第四冷介质出口分别连接至冷冻机组。
[0016]优选的是，所述第二金属板将所述筒体顶部的热介质螺旋流道和冷介质螺旋流道的密封采用焊接密封，所述第三金属板将所述筒体底部的热介质螺旋流道和冷介质螺旋流道的密封采用焊接密封。
[0017]本实用新型至少包括以下有益效果:由于采用了螺旋板式换热器，该换热器具有两条间距相同又各自完全独立的螺旋形流道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，并且由于螺旋通道的曲率是均匀的，液体在设备内流动没有大的转向，总的阻力小，因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力，此外，由于螺旋板式换热器采用了单流道结构，与管壳式换热器相比流速稳定，在处理碳化法制备红矾钠过程中产生的含有大量沉淀物的料液时，可避免阻塞形成。螺旋板式换热器的双螺旋流道能较完全地形成逆流传热且流道较长，有利于连续均匀地对料液进行降温，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果。螺旋板式换热器的另一个特点是从螺旋形流道的中心到壳体全部是由连续不断的金属板卷制而成，这样就完全避免了由于存在不易处理的焊缝或腐蚀集中点而产生的泄漏危险，特别是在碳化法制备红矾钠过程中的料液中含有有毒物质，因此，采用板式换热器换对流道进行清洗，能够将流道中的有毒物质完全冲洗干净，具有很好的清洗效果。此夕卜，由于螺旋板式换热器的流道呈同心状环绕，这种设计使得换热器的结构紧凑，占用空间少。
[0018]本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研宄和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型所述螺旋板式换热器的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型所述螺旋板式换热器的仰视图；
[0021]图3为本实用新型所述螺旋板式换热器的剖视图；
[0022]图4为本实用新型所述用于碳化法生产红矾钠过程中反应液的换热装置系统；
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0024]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0025]图1、图2、图3和图4结合示出了本实用新型用于碳化法生产红矾钠过程中反应液的换热装置系统，其中包括:
[0026]螺旋板式换热器1，其由第一金属板10以中心呈两个对合的e字形向外卷制成具有彼此分隔的热介质螺旋流道2和冷介质螺旋流道3的筒体，所述筒体顶部由第二金属板4将热介质螺旋流道2和冷介质螺旋流道3分隔并密封，所述筒体底部由第三金属板13将热介质螺旋流道2和冷介质螺旋流道3分隔并密封，所述筒体的外边缘设置有分别与所述热介质螺旋流道2和冷介质螺旋流道3连接的热介质入口 5和第一冷介质入口 6，所述筒体底部两个对合的e字形向外通过热介质管8和冷介质管7与所述热介质螺旋流道和冷介质螺旋流道连通形成热介质出口 12和第一冷介质出口 11 ；
[0027]碳化反应釜14，其上设置有反应液出口 30和反应液入口 31，所述反应液出口 30通过第一管道20与所述热介质入口 5连接，所述反应液入口 31通过第二管道22与所述热介质出口 12连接；以及
[0028]冷介质储罐23，其上设置有第二冷介质入口 27和第二冷介质出口 25，所述第二冷介质入口 27通过第三管道32与所述第一冷介质出口连接，所述第二冷介质出口 25通过第四管道21与所述第一冷介质入口 6连接。
[0029]其中，在所述碳化反应Il 14中，反应液依次通过所述反应液出口 30、所述第一管道20、所述热介质入口 5后进入所述热介质螺旋流道2，所述冷介质储罐23中的冷介质依次通过所述第二冷介质出口 25、所述第四管道21、所述第一冷介质入口 6后进入所述冷介质螺旋流道3，反应液在所述螺旋板式换热器中换热后依次通过所述热介质管8、所述热介质出口