專利名稱：從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化工生產裝置，尤其涉及一種從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置。
背景技術：
為了從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫，首先必須從發(fā)煙硫酸中分離出三氧化硫氣體，然后將三氧化硫氣體冷凝成液體。這樣的裝置通常穿插設置在硫酸的生產線中?，F有技術從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置主要包括三氧化硫蒸發(fā)分離器和三氧化硫冷凝器。在三氧化硫蒸發(fā)分離器中，利用從發(fā)煙硫酸生產線中的低溫過熱器出口抽取的高溫煙氣加熱30％發(fā)煙硫酸至145℃，并分離出三氧化硫氣體和20％發(fā)煙硫酸，分離出的三氧化硫氣體進入三氧化硫冷凝器，冷凝后得到液體三氧化硫。為了降低能耗，減輕三氧化硫對設備的腐蝕，還在30％發(fā)煙硫酸進三氧化硫蒸發(fā)分離器前設置了發(fā)煙硫酸預熱器，利用從蒸發(fā)分離器出來的溫度較高的20％發(fā)煙硫酸加熱從發(fā)煙硫酸儲罐來的即將進入蒸發(fā)分離器的溫度較低的30％發(fā)煙硫酸。但是，現有技術這種從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置由于將三氧化硫的蒸發(fā)和分離放在連成一體的蒸發(fā)分離器中進行，所以設備很大，安裝維修很不方便。

發(fā)明內容
本實用新型的目的，在于解決上述現有技術存在的問題，提供一種新型結構的從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的一種從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置，設置在硫酸的生產線中并與該生產線中的二吸塔、低溫過熱器等設備相連接，包括分別獨立安裝的發(fā)煙硫酸儲罐、發(fā)煙硫酸預熱器、三氧化硫蒸發(fā)器、三氧化硫分離器和三氧化硫冷凝器以及相應連接管路；發(fā)煙硫酸儲罐的發(fā)煙硫酸出口連接發(fā)煙硫酸預熱器的一發(fā)煙硫酸進口，發(fā)煙硫酸預熱器的一發(fā)煙硫酸出口連接三氧化硫蒸發(fā)器的發(fā)煙硫酸進口，三氧化硫蒸發(fā)器的氣液混合物出口連接三氧化硫分離器的氣液混合物進口，三氧化硫分離器的三氧化硫氣體出口連接三氧化硫冷凝器的三氧化硫氣體進口，三氧化硫分離器的發(fā)煙硫酸出口連接發(fā)煙硫酸預熱器的另一發(fā)煙硫酸進口，發(fā)煙硫酸預熱器的另一發(fā)煙硫酸出口連接發(fā)煙硫酸儲罐的發(fā)煙硫酸進口。
所述的發(fā)煙硫酸預熱器為管殼式換熱器，換熱管的進口連通發(fā)煙硫酸儲罐的發(fā)煙硫酸出口，換熱管的出口連通三氧化硫蒸發(fā)器的發(fā)煙硫酸進口；換熱管外的腔體分別連通三氧化硫分離器的發(fā)煙硫酸出口和發(fā)煙硫酸儲罐的發(fā)煙硫酸進口。
所述的三氧化硫蒸發(fā)器為立式結構，其下部進口連通硫酸生產線中的低溫過熱器的煙氣出口，其上部出口連通硫酸生產線中的二吸塔，其內部的蒸發(fā)管采用蛇形管結構，蛇形管的進口連通發(fā)煙硫酸預熱器的發(fā)煙硫酸出口，蛇形管的出口連通三氧化硫分離器的氣液混合物進口。
所述的三氧化硫分離器為立式二級分離器，其中一級分離采用縫隙擋板分離，二級分離采用鋼絲網分離。
所述的三氧化硫冷凝器為管殼式換熱器。
所述的三氧化硫分離器頂部的三氧化硫氣體出口管內側設有破沫網。
所述的三氧化硫分離器頂部設有連接硫酸生產線中的二吸塔的支管，支管上安裝有防爆膜。
本實用新型從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置由于將三氧化硫的蒸發(fā)和分離分別采用兩個獨立設置的蒸發(fā)器和分離器進行，并且對蒸發(fā)器和分離器的結構進行了優(yōu)化設計，蒸發(fā)器中的蒸發(fā)管采用了蛇形管結構，分離器采用了立式兩級分離結構，還在分離器頂部設置了防爆膜和破沫網，因而整個裝置具有節(jié)能、高效、操作簡單、安裝維修方便等優(yōu)點。


圖1為本實用新型從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置的結構示意圖。
具體實施方式
請參見圖1，本實用新型從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置，設置在硫酸的生產線中并與該生產線中的二吸塔、低溫過熱器等設備相連接，包括分別獨立安裝的發(fā)煙硫酸儲罐1、發(fā)煙硫酸預熱器2、三氧化硫蒸發(fā)器3、三氧化硫分離器4和三氧化硫冷凝器5以及相應連接管路。
本實用新型中的發(fā)煙硫酸儲罐1設有一發(fā)煙硫酸出口11和一發(fā)煙硫酸進口12，其發(fā)煙硫酸出口11通過管路與發(fā)煙硫酸預熱器2的一發(fā)煙硫酸進口連接連通，在管路上安裝有發(fā)煙硫酸輸送泵13(并聯有備用維修支路)，用于向發(fā)煙硫酸預熱器2輸送30％發(fā)煙硫酸。發(fā)煙硫酸儲罐1的發(fā)煙硫酸進口12與發(fā)煙硫酸預熱器2的一發(fā)煙硫酸出口相連接連通，用于回收從三氧化硫分離器4分離出來并經過發(fā)煙硫酸預熱器2的20％發(fā)煙硫酸。
本實用新型中的發(fā)煙硫酸預熱器2為管殼式換熱器并采用臥式布置，在發(fā)煙硫酸預熱器2的殼體上設有兩組發(fā)煙硫酸進出口。其中一組的發(fā)煙硫酸進口22將換熱管21的進口與發(fā)煙硫酸儲罐的發(fā)煙硫酸出口11連接連通、出口23將換熱管21的出口與三氧化硫蒸發(fā)器3的發(fā)煙硫酸進口連接連通，用于將發(fā)煙硫酸儲罐1來的61℃的30％發(fā)煙硫酸預熱至115℃后送往三氧化硫蒸發(fā)器3。另一組發(fā)煙硫酸進出口設置在換熱管21外的腔體上，其發(fā)煙硫酸進口24與三氧化硫分離器4的發(fā)煙硫酸出口連接連通，出口25與發(fā)煙硫酸儲罐1的發(fā)煙硫酸進口12連接連通，用于將三氧化硫分離器4分離出來的溫度較高的20％發(fā)煙硫酸與流過換熱管21內的溫度較低的30％發(fā)煙硫酸換熱后，降溫至84℃，回流至發(fā)煙硫酸儲罐1。
本實用新型中的三氧化硫蒸發(fā)器3為立式結構并采用立式安裝，其下部設有煙氣進口31，上部設有煙氣出口32，內部設有順列布置的蛇形蒸發(fā)管33，殼體上設有連通蛇形蒸發(fā)管的發(fā)煙硫酸進口34和氣液混合物出口35。三氧化硫蒸發(fā)器3的下部進口31連通硫酸生產線中的低溫過熱器(未圖示)的煙氣出口，其上部出口32連通硫酸生產線中的二吸塔(未圖示)，發(fā)煙硫酸進口34連通發(fā)煙硫酸預熱器2的發(fā)煙硫酸出口23，氣液混合物出口35連通三氧化硫分離器的氣液混合物進口。在三氧化硫蒸發(fā)器3中，利用從低溫過熱器出口抽取的高溫煙氣加熱從蛇形蒸發(fā)管33內流過的30％發(fā)煙硫酸至145℃，產生三氧化硫氣體和發(fā)煙硫酸的氣液混合物，送往三氧化硫分離器4。
本實用新型中的三氧化硫分離器4為立式二級分離器并采用立式安裝，其中一級分離采用縫隙擋板分離，二級分離采用鋼絲網分離。在三氧化硫分離器4的殼體側面設有氣液混合物進口41，頂部設有三氧化硫氣體出口42，底部設有發(fā)煙硫酸出口43。頂部的三氧化硫氣體出口管內側設有破沫網44。在三氧化硫分離器頂部還設有連接發(fā)煙硫酸生產線中的二吸塔的支管45，支管上安裝有防爆膜46，這一結構有利于在操作不正常的情況下發(fā)生三氧化硫堵塞管路時，確保主要設備的完好和安全。氣液混合物進口41連通三氧化硫蒸發(fā)器3的氣液混合物出口35。三氧化硫氣體出口42連通三氧化硫冷凝器的三氧化硫氣體進口。發(fā)煙硫酸出口43連通發(fā)煙硫酸預熱器2的發(fā)煙硫酸進口24。從三氧化硫蒸發(fā)器3來的高溫氣液混合物進入三氧化硫分離器4后，經兩級分離分離出三氧化硫氣體和20％發(fā)煙硫酸，三氧化硫氣體經破沫網44進一步分離后進入三氧化硫冷凝器5，20％發(fā)煙硫酸從底部發(fā)煙硫酸出口43流入發(fā)煙硫酸預熱器2。
本實用新型中的三氧化硫冷凝器5為管殼式換熱器并采用臥式布置，其內部換熱管51采用固定管板安裝，其殼體兩端分別設有連通換熱管的冷卻水進口52和出口53，在換熱管51外的腔體上分別設有三氧化硫氣體進口54和液體三氧化硫出口55。三氧化硫氣體進口54與三氧化硫分離器4的三氧化硫氣體出口42連接連通，液體三氧化硫出口55與液體三氧化硫儲罐(圖中未示出)連接連通。從三氧化硫分離器4來的三氧化硫氣體進入三氧化硫冷凝器5后從換熱管的管間通過，被流經換熱管管內的冷卻水冷卻成液體，經液體三氧化硫出口55輸出。
本實用新型從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置在工作時的工藝流程可結合圖1總述如下由發(fā)煙硫酸輸送泵13送出的61℃、30％發(fā)煙硫酸經發(fā)煙硫酸預熱器2加熱至115℃，然后進入三氧化硫蒸發(fā)器3加熱至145℃后進入三氧化硫分離器4，分離出三氧化硫氣體和20％發(fā)煙硫酸，三氧化硫氣體經破沫網進一步分離后，從三氧化硫分離器4進入三氧化硫冷凝器5，冷凝得到液體三氧化硫產品。由三氧化硫分離器4分離出來的20％的發(fā)煙硫酸經三氧化硫分離器4底部溢流進發(fā)煙硫酸預熱器2，溫度降至84℃，回流到發(fā)煙硫酸儲罐1。
權利要求1.一種從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置，設置在硫酸的生產線中并與該生產線中的二吸塔、低溫過熱器等設備相連接，其特征在于包括分別獨立安裝的發(fā)煙硫酸儲罐、發(fā)煙硫酸預熱器、三氧化硫蒸發(fā)器、三氧化硫分離器和三氧化硫冷凝器以及相應連接管路；發(fā)煙硫酸儲罐的發(fā)煙硫酸出口連接發(fā)煙硫酸預熱器的一發(fā)煙硫酸進口，發(fā)煙硫酸預熱器的一發(fā)煙硫酸出口連接三氧化硫蒸發(fā)器的發(fā)煙硫酸進口，三氧化硫蒸發(fā)器的氣液混合物出口連接三氧化硫分離器的氣液混合物進口，三氧化硫分離器的三氧化硫氣體出口連接三氧化硫冷凝器的三氧化硫氣體進口，三氧化硫分離器的發(fā)煙硫酸出口連接發(fā)煙硫酸預熱器的另一發(fā)煙硫酸進口，發(fā)煙硫酸預熱器的另一發(fā)煙硫酸出口連接發(fā)煙硫酸儲罐的發(fā)煙硫酸進口。
2.如權利要求1所述的從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置，其特征在于所述的發(fā)煙硫酸預熱器為管殼式換熱器，換熱管的進口連通發(fā)煙硫酸儲罐的發(fā)煙硫酸出口，換熱管的出口連通三氧化硫蒸發(fā)器的發(fā)煙硫酸進口；換熱管外的腔體分別連通三氧化硫分離器的發(fā)煙硫酸出口和發(fā)煙硫酸儲罐的發(fā)煙硫酸進口。
3.如權利要求1所述的從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置，其特征在于所述的三氧化硫蒸發(fā)器為立式結構，其下部進口連通硫酸生產線中的低溫過熱器的煙氣出口，其上部出口連通硫酸生產線中的二吸塔，其內部的蒸發(fā)管采用蛇形管結構，蛇形管的進口連通發(fā)煙硫酸預熱器的發(fā)煙硫酸出口，蛇形管的出口連通三氧化硫分離器的氣液混合物進口。
4.如權利要求1所述的從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置，其特征在于所述的三氧化硫分離器為立式二級分離器，其中一級分離采用縫隙擋板分離，二級分離采用鋼絲網分離。
5.如權利要求1所述的從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置，其特征在于所述的三氧化硫冷凝器為管殼式換熱器。
6.如權利要求1或4所述的從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置，其特征在于所述的三氧化硫分離器頂部的三氧化硫氣體出口管內側設有破沫網。
7.如權利要求1或4所述的從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置，其特征在于所述的三氧化硫分離器頂部設有連接硫酸生產線中的二吸塔的支管，支管上安裝有防爆膜。
專利摘要本實用新型提供了一種從發(fā)煙硫酸中制備液體三氧化硫的裝置，該裝置設置在硫酸的生產線中并與該生產線中的二吸塔、低溫過熱器等設備相連接，包括分別獨立安裝的發(fā)煙硫酸儲罐、發(fā)煙硫酸預熱器、三氧化硫蒸發(fā)器、三氧化硫分離器和三氧化硫冷凝器以及相應連接管路。本實用新型將三氧化硫的蒸發(fā)和分離分別采用兩個獨立設置的蒸發(fā)器和分離器進行，并且對蒸發(fā)器和分離器的結構進行了優(yōu)化設計，整個裝置具有節(jié)能、高效、操作簡單、安裝維修方便等優(yōu)點。
文檔編號C01B17/00GK2863760SQ200520045330
公開日2007年1月31日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權日2005年9月27日
發(fā)明者敖建軍, 沃開宇 申請人:上海寧松熱能環(huán)境工程有限公司