一種磺化用余熱回收器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型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,且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、安全性高以及維修方便的特點(diǎn)。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氣體套管；其特征在于該余熱回收器還包括用于通入冷卻水產(chǎn)生蒸汽的內(nèi)水管及外水套管，所述外水套管以及氣體套管均由薄壁殼體制成且橫截面呈環(huán)狀的密封腔體；所述氣體套管包覆在內(nèi)水管的外圓周表面而外水套管又包覆在氣體套管的外圓周表面；所述氣體套管的上下兩端分別設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口；所述內(nèi)水管的上下兩端分別設(shè)有蒸汽輸出口和入水口；所述外水套管的上下兩端分別設(shè)有蒸汽出口和冷水入口。
【專利說(shuō)明】一種磺化用余熱回收器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型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)】
[0002]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(jī)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(guò)轉(zhuǎn)化塔制得SO3，用于磺化生產(chǎn)。由于燃硫爐制得的SO2溫度較高(600?700°C)，而磺化所需SO3氣體溫度較低(40?60°C)，因此對(duì)這部分浪費(fèi)的熱量回收具有較為突出的意義。
[0003]當(dāng)前這部分余熱回收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為代表采用的空氣冷卻器工藝。其中，廢熱鍋爐可分為煙道式和管殼式；煙道式較為成熟，但對(duì)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(wèn)題，使用效果不是很好。空氣冷卻器工藝采用空氣換熱，換熱效率低，設(shè)備占地面積大，產(chǎn)生的250?450°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(duì)于沒(méi)有噴粉裝置的單位，則需要進(jìn)一步將熱空氣轉(zhuǎn)化為蒸汽，熱效率更差。
[0004]CN102425774B設(shè)計(jì)了 一種磺化用余熱回收器，經(jīng)實(shí)際使用效果較為理想，但依舊存在加工復(fù)雜，換熱面積相對(duì)較小等缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)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(jìn)，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(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、安全性高以及維修方便的的特點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:
[0007]—種磺化用余熱回收器，包括用于通入高溫氣體的氣體套管；其特征在于該余熱回收器還包括用于通入冷卻水產(chǎn)生蒸汽的內(nèi)水管及外水套管，所述外水套管以及氣體套管均由薄壁殼體制成且橫截面呈環(huán)狀的密封腔體；所述氣體套管包覆在內(nèi)水管的外圓周表面而外水套管又包覆在氣體套管的外圓周表面；所述氣體套管的上下兩端分別設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口 ；所述內(nèi)水管的上下兩端分別設(shè)有蒸汽輸出口和入水口 ；所述外水套管的上下兩端分別設(shè)有蒸汽出口和冷水入口。
[0008]所述氣體套管與內(nèi)水管之間的接觸間隙，以及氣體套管與外水套管接觸間隙，均填充以銅屑。
[0009]所述內(nèi)水管上端的蒸汽輸出口以及外水套管上端的蒸汽出口，并聯(lián)后通過(guò)一氣液分離器再接入蒸汽管網(wǎng)。
[0010]所述內(nèi)水管下端的入水口以及外水套管下端的冷水入口，并聯(lián)后與軟水輸入管道相通。
[0011 ] 所述軟水輸入管道上還配置一可調(diào)節(jié)流量的閥門(mén)。
[0012]所述余熱回收器還配置一溫控系統(tǒng)。
[0013]本實(shí)用新型的工作原理是:工作時(shí)，高溫氣體由管道輸送，從氣體套管上端的進(jìn)氣口進(jìn)入氣體套管，將熱量傳遞給內(nèi)水管及外水套管，經(jīng)熱交換后的氣體由下部出氣口排出；冷卻軟水經(jīng)內(nèi)水管下端的入水口、外水套管下端的冷水入口分別進(jìn)入，并分別在內(nèi)水管以及外水套管中進(jìn)行熱交換吸收熱量成為水蒸氣，水蒸氣經(jīng)由上端的蒸汽輸出口進(jìn)入氣液分離器后，并入蒸汽管網(wǎng)。溫度控制系統(tǒng)通過(guò)測(cè)定出口氣體溫度控制閥門(mén)從而控制冷卻軟水的流量。具體使用時(shí)，該余熱回收器可根據(jù)需要多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:所提供的余熱回收器熱量利用率高，適用范圍廣；采用氣液換熱，直接產(chǎn)生蒸汽，避免了現(xiàn)有空氣換熱設(shè)備空氣用途單一的缺陷，同時(shí)取消了風(fēng)機(jī)等設(shè)備，減少了占地及投資，還大大降低了聲噪；冷卻液管(即內(nèi)水管、外水套管)與氣管獨(dú)立結(jié)構(gòu)，避免了酸性氣體對(duì)冷卻液管的腐蝕及沖刷，使用壽命長(zhǎng)，維修方便。另外，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造也容易。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本實(shí)用新型使用狀態(tài)的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]該磺化用余熱回收器，包括用于通入高溫氣體的氣體套管1、用于通入冷卻水產(chǎn)生蒸汽的內(nèi)水管3及外水套管2，所述外水套管以及氣體套管均由薄壁殼體制成的密封腔體，其橫截面呈環(huán)狀；內(nèi)水管3置于氣體套管I內(nèi)，內(nèi)水管外壁與氣體套管內(nèi)壁貼合(即氣體套管包覆在內(nèi)水管的外圓周表面)；外水套管2置于氣體套管I外，外水套管內(nèi)壁與氣體套管外壁貼合(即外水套管包覆在氣體套管的外圓周表面)。所述氣體套管上下兩端分別制有進(jìn)氣口 1-1和出氣口 1-2 (由圖可知:所述進(jìn)氣口 1-1、出氣口 1-2均制作在氣體套管的外圓周面上)，分別通過(guò)管道與氣體入口 4、氣體出口 6相通(燃硫爐制得的高溫SO2通過(guò)氣體入口 4進(jìn)入該磺化用余熱回收器，降溫后的SO2通過(guò)氣體出口 6輸出用于工業(yè)磺化生產(chǎn))；所述內(nèi)水管下端設(shè)有入水口 3-1，上端設(shè)有蒸汽輸出口 3-2 ;所述外水套管下端設(shè)有冷水入口2-1，上端設(shè)有蒸汽出口 2-2 (由圖可知:所述冷水入口 2-1、蒸汽出口 2-2均制作在外水套管的外圓周面上)。
[0019]由圖3可知:所述內(nèi)水管下端的入水口以及外水套管下端入水口均與軟水輸入管道5相連通；軟水輸入管道上配置一可調(diào)節(jié)流量的閥門(mén)10。內(nèi)水管的蒸汽出口以及外水套管的蒸汽出口輸出的蒸汽，需要通過(guò)一氣液分離器7與蒸汽管網(wǎng)8相連；這是因?yàn)橛酂峄厥掌鳟a(chǎn)生的蒸汽中還含有一部分水，所以需要?dú)庖悍蛛x器作最后的氣液分離。
[0020]該回收器還配置一溫控系統(tǒng)9 (可直接外購(gòu))，溫度控制系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量氣體出口 6所輸出的氣體溫度來(lái)控制閥門(mén)，從而控制冷卻軟水的流量。自然，也可由值班人員承擔(dān)溫控系統(tǒng)的工作。[0021]為提高傳熱效率，所述氣體套管與內(nèi)水管之間的接觸間隙，以及氣體套管與外水套管接觸間隙，均可填充銅屑；銅屑應(yīng)小于所述接觸間隙，一般尺寸在0.05-1_之間即可。
[0022]所述氣體套管、內(nèi)水管及外水套管采用金屬材料(優(yōu)選不銹鋼)制成。
[0023]實(shí)施例1
[0024]以5m3/h的SO2氣體余熱回收為例(結(jié)合圖3進(jìn)行說(shuō)明)。
[0025]余熱回收器的具體設(shè)置:其中氣體套管內(nèi)徑255mm,外徑350mm長(zhǎng)約4500mm ;內(nèi)水管外徑250mm,長(zhǎng)約5000mm ;外水套管內(nèi)徑355mm,外徑500mm,長(zhǎng)約4000mm ;該余熱回收器換熱面積約7.5m2。整個(gè)余熱回收系統(tǒng)由2個(gè)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。
[0026]從燃硫爐出來(lái)的SO2溫度約為700°C，從進(jìn)出氣口進(jìn)入系統(tǒng)，如圖3所示，作為熱端介質(zhì)依次進(jìn)入2個(gè)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(guò)冷卻軟水輸入口進(jìn)入2個(gè)并聯(lián)的余熱回收器，在蒸發(fā)管(2個(gè)余熱回收器中的內(nèi)水管與外水套管均作為蒸發(fā)管)內(nèi)升溫蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽進(jìn)入氣液分離器，經(jīng)初步氣液分離后，產(chǎn)生0.6MPa蒸汽并入蒸汽管網(wǎng)。穩(wěn)定后，在溫度控制系統(tǒng)作用下，進(jìn)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4.0X 105kcal/h，年節(jié)省標(biāo)煤約500t。
[0027]實(shí)施例2
[0028]以5m3/h的SO3氣體余熱回收為例。
[0029]余熱回收器的具體設(shè)置:其中氣體套管內(nèi)徑255mm，外徑350mm長(zhǎng)約4500mm ;內(nèi)水管外徑250mm,長(zhǎng)約5000mm ;外水套管內(nèi)徑355mm,外徑500mm,長(zhǎng)約4000mm ;該余熱回收器換熱面積約7.5m2。整個(gè)余熱回收系統(tǒng)由3個(gè)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。
[0030]從轉(zhuǎn)化塔出來(lái)的SO3溫度約為450°C，從進(jìn)出氣口進(jìn)入系統(tǒng)，作為熱端介質(zhì)依次進(jìn)入3個(gè)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(guò)冷卻軟水輸入口進(jìn)入3個(gè)并聯(lián)的余熱回收器，在蒸發(fā)管(3個(gè)余熱回收器中的內(nèi)水管與外水套管均作為蒸發(fā)管)內(nèi)升溫蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽進(jìn)入氣液分離器，初步氣液分離后，產(chǎn)生0.3MPa的蒸汽并入蒸汽管網(wǎng)。穩(wěn)定后，在溫度控制系統(tǒng)作用下，進(jìn)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L(zhǎng) 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氣體套管(I);其特征在于該余熱回收器還包括用于通入冷卻水產(chǎn)生蒸汽的內(nèi)水管(3)及外水套管(2)，所述外水套管以及氣體套管均由薄壁殼體制成且橫截面呈環(huán)狀的密封腔體；所述氣體套管包覆在內(nèi)水管的外圓周表面而外水套管又包覆在氣體套管的外圓周表面；所述氣體套管的上下兩端分別設(shè)有進(jìn)氣口( 1-1)和出氣口( 1-2);所述內(nèi)水管的上下兩端分別設(shè)有蒸汽輸出口(3-2)和入水口(3-1);所述外水套管的上下兩端分別設(shè)有蒸汽出口(2-2)和冷水入口(2-1)。
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:所述氣體套管與內(nèi)水管之間的接觸間隙，以及氣體套管與外水套管接觸間隙，均填充以銅屑。
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:所述內(nèi)水管上端的蒸汽輸出口以及外水套管上端的蒸汽出口，并聯(lián)后通過(guò)一氣液分離器(7)再接入蒸汽管網(wǎng)(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磺化用余熱回收器，其特征在于:所述內(nèi)水管下端的入水口以及外水套管下端的冷水入口，并聯(lián)后與軟水輸入管道(5)相通。
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: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:所述軟水輸入管道上還配置一可調(diào)節(jié)流量的閥門(mén)(10)。
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:所述余熱回收器還配置一溫控系統(tǒng)(9)。
【文檔編號(hào)】F22B1/18GK203533504SQ201320589552
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】史立文, 胡劍品, 葛贊, 徐含飛, 華文高, 方銀軍 申請(qǐng)人:浙江贊宇科技股份有限公司, 嘉興贊宇科技有限公司