專利名稱：一種磺化用余熱回收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體余熱回收裝置，尤其是一種磺化用余熱回收器。
背景技術(shù)：
磺化反應(yīng)在現(xiàn)代化工領(lǐng)域中占有重要地位，是合成多種有機產(chǎn)品及化工中間體的重要步驟，在洗滌劑、皮革、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、涂料、石油和選礦等行業(yè)應(yīng)用較廣。當(dāng)前工業(yè)磺化生產(chǎn)一般采用氣體SO3膜式磺化，所用SO3采用燃硫法制得一硫磺在燃硫爐內(nèi)燃燒制得SO2，再通過轉(zhuǎn)化塔制得SO3，用于磺化生產(chǎn)。由于燃硫爐制得的Sh溫度較高 (60(T70(TC )，而磺化所需SO3氣體溫度較低(4(T60°C )，因此，這其中的熱量浪費比較多，利用這部分浪費的熱量具有較為突出的意義。這其中，SO2W燃硫爐到轉(zhuǎn)換塔間的換熱，屬于高溫廢熱回用。當(dāng)前主要采用的是借鑒硫酸生產(chǎn)工藝的廢熱鍋爐回收工藝以及以Ballestra、Chemithon采用的空氣冷卻器工藝。其中，空氣冷卻器工藝產(chǎn)生的25(T450°C的高溫空氣，可用作洗衣粉噴粉塔的氣源，較適用于磺化與噴粉工藝結(jié)合的工廠，對于沒有噴粉裝置的單位，則需要進一步將熱空氣轉(zhuǎn)化為蒸汽，熱效率較差。廢熱鍋爐可分為煙道式和管殼式，其中煙道式較為成熟，但對磺化生產(chǎn)中較小規(guī)模的燃硫爐適用性較差；管殼式采用典型的水管式鍋爐結(jié)構(gòu)，液冷管與氣體直接接觸，但由于設(shè)備性能及技術(shù)問題，使用效果不是很好。SO3從轉(zhuǎn)化塔到磺化前，屬于中溫廢熱回用。當(dāng)前主要使用熱管技術(shù)，即使用置于氣道內(nèi)的熱管來實現(xiàn)換熱，這其中比較典型的有吉林大學(xué)開發(fā)的氣液式熱管換熱器，四川內(nèi)江化工機械廠設(shè)計的中溫?zé)峁苷舭l(fā)器。這些設(shè)計中，熱管的耐腐蝕性存在著較大的考驗， 其一旦泄漏存在較大的安全隱患，維修也較為不易。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種磺化用余熱回收器的改進，該余熱回收器應(yīng)能更合理的利用廢熱，且具有結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、安全性高以及維修方便的的特點。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是
一種磺化用余熱回收器，包括用于通入高溫氣體的豎直放置的氣管，氣管上下兩端分別制有進出氣口 ；其特征在于該回收器的頂部以及底部分別水平安裝一圓環(huán)形的汽包和回收器，該汽包和回收器的內(nèi)圓周面分別穿套固定在所述氣管上下兩端的外圓周面上；所述氣管的外圓周面表面還豎直排列且緊密貼合固定著若干根蒸發(fā)管，所述蒸發(fā)管的頂部與所述汽包相連通，所述蒸發(fā)管的底端與所述回收器相連通；該余熱回收器還設(shè)置有若干個豎直布置且用于冷卻流通的回流管，該回流管的頂端和底端分別與汽包和回收器相連通； 所述回收器上分別制有連通冷卻的進口和出口 ；所述汽包上還制有一蒸汽輸出口。所述蒸發(fā)管均勻排列且布滿整個氣管的外圓周表面。所述蒸汽輸出口還通過一氣液分離器與蒸汽管網(wǎng)相連通。
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該回收器還配置一溫控系統(tǒng)。所述進口連通的管路上還配置一閥門。所述氣管、蒸發(fā)管以及回流管之間填充有保溫材料。所述蒸發(fā)管管徑為10_25mm，數(shù)量為10_50。所述回流管管徑為50_100mm，數(shù)量為1_4。所述蒸發(fā)管的頂端端口略高于回流管的頂端端口，高差為0_50mm。本發(fā)明的工作原理是工作時，高溫氣體由管道9輸送，通過氣管底部的進出氣口通入氣管中，將熱量傳遞給蒸發(fā)管，通過熱交換后的氣體通過頂端的進出氣口排出；冷卻水通過進口進入回收器，在蒸汽管中與高溫氣體進行熱交換吸收熱量成為水蒸氣，水蒸氣往上通過蒸發(fā)管經(jīng)過汽包進行簡單氣液分離，液體經(jīng)回流管往下進入回收器進行循環(huán)，蒸汽由蒸汽輸出口輸出；輸出的蒸氣又經(jīng)過氣液分離器，然后再并入蒸汽管網(wǎng)。溫度控制系統(tǒng)通過測量氣體溫度的溫度控制閥門從而控制冷卻軟水的流量通。具體使用時，該余熱回收器數(shù)量可根據(jù)需求，多個進行串聯(lián)或并聯(lián)。本發(fā)明的有益效果是所提供的余熱回收器熱量利用率高，既可用于SO2S的高溫余熱回收，又可用于SO3段的中低溫余熱回收；且采用氣液換熱，直接產(chǎn)生蒸汽，避免了現(xiàn)有的空氣換熱設(shè)備空氣用途單一的缺陷；同時取消風(fēng)機等設(shè)備，減少了占地以及投資，還大大降低了聲噪；冷卻液管(即蒸發(fā)管)置于氣管外側(cè)，還避免了酸性氣體對冷卻液管的腐蝕及沖刷，使用壽命長，維修方便。另外，由于結(jié)構(gòu)簡單，制造也容易。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的實施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的實施例之二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。該磺化用余熱回收器，包括用于通入高溫氣體的豎直放置的氣管1(所述氣管管徑一般為為100-500mm)，氣管的上下兩端分別制有進出氣口 1_1 ；該回收器的頂部水平安裝一圓環(huán)形的用于實現(xiàn)氣液分離的汽包3，底部水平安裝一回收冷卻軟水的回收器5，該汽包和回收器的內(nèi)圓周面分別穿套固定在所述筒形氣管的外圓周面；所述氣管的外圓周面表面還豎直排列且緊密貼合著若干根蒸發(fā)管2 (蒸發(fā)管管徑為10-25mm，數(shù)量為10-50)，蒸發(fā)管的頂部與汽包相連通，蒸發(fā)管的底端與所述回收器相連通；余熱回收器中還設(shè)置有若干個豎直布置的用于冷卻軟水流通的回流管4(回流管管徑為50-100mm，數(shù)量為1_4)，該回流管的頂端和底端分別與汽包和回收器相連通；為了更好的收集蒸汽以及氣液分離，所述汽包中蒸發(fā)管的頂端端口略高于回流管的頂端端口，高差為0-50mm。所述回收器上分別制有連通冷卻水的進口 5-2和出口 5-1 ；所述汽包的一端還制有一蒸汽出口 6。所述進口連通的管路12上還配置一閥門11。作為優(yōu)選，所述蒸發(fā)管均勻排列且布滿整個氣管的外圓周表面。該回收器還配置一溫控系統(tǒng)10 (可直接外購)，溫度控制系統(tǒng)通過測量輸出氣體的溫度控制閥門，從而控制冷卻軟水的流量。從該蒸汽出口輸出的蒸汽還需經(jīng)過一氣液分離器7后再通入蒸汽管網(wǎng)8 ；這是因為通過汽包分離后的蒸汽還含有一部分水，所以需要氣液分離器作最后的氣液分離。以上所述冷卻水優(yōu)選冷卻軟水。為了減少熱量在回收過程當(dāng)中的損失，所述氣管、蒸發(fā)管以及回流管之間填充有保溫材料。實施例之一的余熱回收；
以5m3/h的氣體余熱回收為例，結(jié)合圖1、圖2、圖3進行說明。余熱回收器的具體設(shè)置其中氣管管徑350mm，蒸發(fā)管管徑25mm，高度6000mm，回流管管徑50mm，蒸汽出口管徑25mm，冷卻軟水進出口管徑80mm，上部汽包外直徑700mm，蒸發(fā)管數(shù)量40根，回流管數(shù)量2根，該余熱回收器換熱面積約6. 5 m2。整個余熱回收系統(tǒng)由 2個余熱回收器組成，其中作為熱端介質(zhì)的氣體以串聯(lián)形式連接，冷端介質(zhì)的冷卻軟水以并聯(lián)形式連接。從燃硫爐出來的溫度約為700°C，從進出氣口進入系統(tǒng)，如圖3所示，作為熱端介質(zhì)依次進入2個串聯(lián)的余熱回收器的氣管；冷卻軟水(約30°C )作為冷端介質(zhì)通過冷卻軟水輸入口進入2個并聯(lián)的余熱回收器，在蒸發(fā)管內(nèi)升溫蒸發(fā)進入汽包，初步氣液分離后，通過蒸汽輸出口集中進入氣液分離器，產(chǎn)生0. 6MPa蒸汽并入蒸汽管網(wǎng)；熱水則從回流管通過自循環(huán)繼續(xù)進入蒸發(fā)管。穩(wěn)定后，在溫度控制系統(tǒng)作用下，進出氣口輸出的氣體溫度可穩(wěn)定在450°C，冷卻軟水流量約1. 5t/h，系統(tǒng)產(chǎn)生熱能約4. OX l(^kcal/h，年節(jié)省標(biāo)煤約500t。1、實施例之二 SO3的余熱回收；
以5m3/h的SO3氣體余熱回收為例，結(jié)合圖1、圖2、圖4進行說明。余熱回收器具體設(shè)置其中氣管管徑350mm，蒸發(fā)管管徑25mm，高度6000mm，回流管管徑50mm，蒸汽出口管徑25mm，冷卻軟水進出口管徑50mm，上部汽包外直徑700mm，蒸發(fā)管數(shù)量40根，回流管數(shù)量4根，該余熱回收器換熱面積約6. 5m2。整個余熱回收系統(tǒng)由4個余熱回收器組成，其中作為熱端介質(zhì)的氣體以串聯(lián)形式連接，冷端介質(zhì)的冷卻軟水以并聯(lián)形式連接。從轉(zhuǎn)化塔出來的SO3溫度約為450°C，從進出氣口進入系統(tǒng)(如圖3所示)，作為熱端介質(zhì)依次進入4個串聯(lián)的余熱回收器的氣管；冷卻軟水(約30°C )作為冷端介質(zhì)通過冷卻水進口進入4個并聯(lián)的余熱回收器，在蒸發(fā)管內(nèi)升溫蒸發(fā)后進入汽包，初步氣液分離后，蒸汽通過蒸汽輸出口集中進入氣液分離器，產(chǎn)生0. 的蒸汽并入蒸汽管網(wǎng)；熱水則從回流管通過自循環(huán)繼續(xù)進入蒸發(fā)管。穩(wěn)定后，在溫度控制系統(tǒng)作用下，進出氣口輸出的氣體溫度可穩(wěn)定在150°C，冷卻軟水流量約為1. 3t/h，系統(tǒng)產(chǎn)生熱能約3. 5X105kcal/h,年節(jié)省標(biāo)煤約 400t。
權(quán)利要求
1.一種磺化用余熱回收器，包括用于通入高溫氣體的豎直放置的氣管(1)，氣管的上下兩端分別制有進出氣口(1-1);其特征在于該回收器的頂部以及底部分別水平安裝一圓環(huán)形的汽包(3)和回收器(5)，該汽包和回收器的內(nèi)圓周面分別穿套固定在所述氣管上下兩端的外圓周面上；所述氣管的外圓周面表面還豎直排列且緊密貼合固定著若干根蒸發(fā)管(2)，所述蒸發(fā)管的頂部與所述汽包相連通，所述蒸發(fā)管的底端與所述回收器相連通； 該余熱回收器還設(shè)置有若干個豎直布置且用于冷卻流通的回流管G)，該回流管的頂端和底端分別與汽包和回收器相連通；所述回收器上分別制有連通冷卻水的進口(5-2)和出口 (5-1)；所述汽包上還制有一蒸汽輸出口(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化用余熱回收器，其特征在于所述蒸發(fā)管的頂端端口略高于回流管的頂端端口，高差為0-50mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磺化用余熱回收器，其特征在于所述蒸發(fā)管均勻排列且布滿整個氣管的外圓周表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種磺化用余熱回收器，其特征在于該回收器還配置一溫控系統(tǒng)(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磺化用余熱回收器，其特征在于所述進口連通的管路上還配置一閥門(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磺化用余熱回收器，其特征在于所述氣管、蒸發(fā)管以及回流管之間填充有保溫材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種磺化用余熱回收器，其特征在于所述蒸發(fā)管管徑為 10-25mm，數(shù)量為 10-50。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種磺化用余熱回收器，其特征在于所述回流管管徑為 50-100mm，數(shù)量為 1-4。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磺化用余熱回收器。目的是提供的余熱回收器應(yīng)能更合理的利用廢熱的特點。技術(shù)方案是一種磺化用余熱回收器，包括氣管，氣管上下兩端分別制有進出氣口；其特征在于該回收器的頂部以及底部分別水平安裝一圓環(huán)形的汽包和回收器，該汽包和回收器的內(nèi)圓周面分別穿套固定在氣管上下兩端的外圓周面上；氣管的外圓周面表面還豎直排列且緊密貼合固定著若干根蒸發(fā)管，所述蒸發(fā)管的頂部與所述汽包相連通，所述蒸發(fā)管的底端與所述回收器相連通；該余熱回收器還設(shè)置有若干個豎直布置且用于冷卻流通的回流管，該回流管的頂端和底端分別與汽包和回收器相連通；所述回收器上分別制有連通冷卻的進口和出口；所述汽包上還制有一蒸汽輸出口。
文檔編號F22B1/18GK102425774SQ20111044208
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者史立文, 方銀軍, 汪家眾, 胡劍品, 葛贊 申請人:嘉興贊宇科技有限公司