本實(shí)用新型涉及高純硫酸生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種高純硫酸余熱回收利用裝置及其高純硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

高純硫酸作為化學(xué)工業(yè)的基本原料之一，廣泛用于制造無(wú)機(jī)化學(xué)肥料、有色金屬的冶煉、鋼鐵酸洗、石油精煉以及石油化工等工業(yè)領(lǐng)域。

現(xiàn)有的高純硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)包括蒸餾罐、設(shè)置在蒸餾罐內(nèi)的加熱裝置和與蒸餾罐相通的蒸汽冷凝管。原料硫酸以環(huán)境溫度進(jìn)入蒸餾罐中，并經(jīng)加熱裝置加熱至沸騰后形成硫酸蒸汽后進(jìn)入蒸汽冷凝管，硫酸蒸汽在蒸汽冷凝管內(nèi)慢慢冷卻，從而得到高純硫酸成品。

由于生成的硫酸蒸汽溫度高達(dá)338℃以上，需要較高的生產(chǎn)能耗，而采用慢慢冷卻蒸餾蒸汽的方法不僅浪費(fèi)了硫酸蒸汽所攜帶的大量熱能，而且高溫的蒸餾蒸汽產(chǎn)生大量的熱輻射，導(dǎo)致生產(chǎn)車間高溫環(huán)境，不利于生產(chǎn)工人的身心健康，也不利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種高純硫酸余熱回收利用裝置，其可降低硫酸蒸汽的溫度，同時(shí)又可充分利用硫酸蒸汽的余熱，降低生產(chǎn)能耗，降低生產(chǎn)車間的溫度，減小熱輻射，改善車間工作環(huán)境。

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種高純硫酸余熱回收利用裝置，包括蒸餾罐、與蒸餾罐分別相通的進(jìn)料管和蒸汽排出管；所述進(jìn)料管包括熱交換管和輸入管；所述熱交換管套設(shè)在所述蒸汽排出管的外圍，以將熱交換管內(nèi)的原料硫酸與蒸汽排出管內(nèi)的蒸汽硫酸進(jìn)行熱交換；所述輸入管一端與所述熱交換管相接，另一端與所述蒸餾罐相接。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型將熱交換管套設(shè)在蒸汽排出管的外圍，使得硫酸蒸汽與原料硫酸以“冷包熱”的形式交換熱量，降低硫酸蒸汽的溫度，同時(shí)又充分利用硫酸蒸汽的余熱，以加熱原料硫酸，降低了生產(chǎn)能耗，獲得了更快的冷凝速度和更高的蒸餾效率，同時(shí)也大幅度降低了生產(chǎn)車間的溫度，減小了熱輻射。

進(jìn)一步地，所述熱交換管的管徑大于所述輸入管的管徑，以控制原料硫酸進(jìn)入蒸餾罐內(nèi)的流量，進(jìn)而使得原料硫酸得以與蒸汽硫酸進(jìn)行充分的熱量交換。

進(jìn)一步地，所述蒸汽排出管的管徑大于所述輸入管的管徑，以確保有足夠多的蒸汽硫酸與原料硫酸進(jìn)行熱量交換。

進(jìn)一步地，所述蒸汽排出管設(shè)置在所述蒸餾罐頂端的中部。

進(jìn)一步地，所述蒸汽排出管的直徑為7cm；所述熱交換管的直徑為10cm。

進(jìn)一步地，所述熱交換管管狀為球形或圓柱形。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)料管和蒸汽排出管均為石英質(zhì)絕緣管。

本實(shí)用新型同時(shí)還提供一種高純硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)，包括加熱裝置和高純硫酸余熱回收利用裝置；所述高純硫酸余熱回收利用裝置包括蒸餾罐、進(jìn)料管和蒸汽排出管；所述加熱裝置設(shè)置在所述蒸餾罐內(nèi)，所述進(jìn)料管和蒸汽排出管分別與所述蒸餾罐相通；所述進(jìn)料管包括熱交換管和輸入管；所述熱交換管套設(shè)在所述蒸汽排出管的外圍，以將熱交換管內(nèi)的原料硫酸與蒸汽排出管內(nèi)的蒸汽硫酸進(jìn)行熱交換；所述輸入管一端與所述熱交換管相接，另一端與所述蒸餾罐相接。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型將熱交換管套設(shè)在蒸汽排出管的外圍，使得硫酸蒸汽與原料硫酸以“冷包熱”的形式交換熱量，降低硫酸蒸汽的溫度，同時(shí)又充分利用硫酸蒸汽的余熱，以加熱原料硫酸，降低了生產(chǎn)能耗，獲得了更快的冷凝速度和更高的蒸餾效率，同時(shí)也大幅度降低了生產(chǎn)車間的溫度，減小了熱輻射。利用本實(shí)用新型的余熱回收利用裝置，降低能耗約25％，提高產(chǎn)能約20％。生產(chǎn)車間溫度由原來(lái)的約41℃，降低到約33℃，降低約8°從而顯著改善了車間工作環(huán)境，大大提高了工人的工作舒適感。

為了更好地理解和實(shí)施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中高純硫酸余熱回收利用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2中高純硫酸余熱回收利用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2中的原理框圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

為了避免更浪費(fèi)高純硫酸余熱和防止高溫輻射，本實(shí)用新型在原高純硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)上增加了高純硫酸余熱回收利用裝置。具體的，該高純硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)包括高純硫酸余熱回收利用裝置和設(shè)置在高純硫酸余熱回收利用裝置內(nèi)的加熱裝置。

請(qǐng)參閱圖1，其是本實(shí)用新型實(shí)施例1中高純硫酸余熱回收利用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述高純硫酸余熱回收利用裝置包括蒸餾罐1、與蒸餾罐分別相通的進(jìn)料管2和蒸汽排出管3。所述加熱裝置設(shè)置在所述蒸餾罐1內(nèi)。所述進(jìn)料管2包括熱交換管21和輸入管22。所述熱交換管21套設(shè)在所述蒸汽排出管3的外圍，以將熱交換管21內(nèi)的原料硫酸與蒸汽排出管3內(nèi)的蒸汽硫酸進(jìn)行熱交換。所述輸入管22一端與所述熱交換管21相接，另一端與所述蒸餾罐1相接。

本實(shí)施例中，所述蒸汽排出管3設(shè)置在所述蒸餾罐1頂端的中部。

所述熱交換管21的管徑大于所述輸入管22的管徑，以控制原料硫酸進(jìn)入蒸餾罐1內(nèi)的流量，進(jìn)而使得原料硫酸得以與蒸汽硫酸進(jìn)行充分的熱量交換。所述蒸汽排出管3的管徑大于所述輸入管22的管徑，以確保有足夠多的蒸汽硫酸與原料硫酸進(jìn)行熱量交換。本實(shí)施例中，所述蒸汽排出管3的直徑為7cm；所述熱交換管21的直徑為10cm。

本實(shí)施例中，所述熱交換管21管狀為球形或圓柱形。

使用時(shí)，將原料硫酸沿所述熱交換管21、輸入管22通入所述蒸餾罐1內(nèi)，在加熱裝置的作用下，原料硫酸受熱沸騰形成硫酸蒸汽后通入所述蒸汽排出管3，使蒸汽排出管3內(nèi)的蒸汽硫酸與熱交換管21內(nèi)的原料硫酸互相交換熱量，以降低蒸汽硫酸的溫度，增加原料硫酸的溫度。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型將熱交換管套設(shè)在蒸汽排出管的外圍，使得硫酸蒸汽與原料硫酸以“冷包熱”的形式交換熱量，降低硫酸蒸汽的溫度，同時(shí)又充分利用硫酸蒸汽的余熱，以加熱原料硫酸，降低了生產(chǎn)能耗，獲得了更快的冷凝速度和更高的蒸餾效率，同時(shí)也大幅度降低了生產(chǎn)車間的溫度，減小了熱輻射。利用本實(shí)用新型的余熱回收利用裝置，降低能耗約25％，提高產(chǎn)能約20％。生產(chǎn)車間溫度由原來(lái)的約41℃，降低到約33℃，降低約8°從而顯著改善了車間工作環(huán)境，大大提高了工人的工作舒適感。

實(shí)施例2

請(qǐng)同時(shí)參閱圖2和圖3，圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2中高純硫酸余熱回收利用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2中的原理框圖。

本實(shí)施例的高純硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，其區(qū)別僅在于，還包括進(jìn)料閥4’、溫度檢測(cè)器5’、液位高度檢測(cè)裝置6’和控制器7’。

所述進(jìn)料閥4’設(shè)置在所述輸入管內(nèi)，并位于所述輸入管與所述熱交換管的連接處，通過(guò)開(kāi)啟或關(guān)閉該進(jìn)料閥4’來(lái)控制是否向蒸餾罐內(nèi)通入原料硫酸。所述溫度檢測(cè)器5’設(shè)置在所述熱交換管內(nèi)，并檢測(cè)所述熱交換管內(nèi)原料硫酸的溫度，且將檢測(cè)的溫度信號(hào)傳送到所述控制器7’。所述液位高度檢測(cè)裝置6’設(shè)置在所述蒸餾罐外側(cè)，并檢測(cè)所述蒸餾罐內(nèi)的液位高度，且將檢測(cè)的液位高度信號(hào)傳送到所述控制器7’。所述控制器7’接收所述溫度檢測(cè)器5’和液位高度檢測(cè)傳送的液位高度信號(hào)，并在熱交換管內(nèi)原料硫酸的溫度達(dá)到設(shè)定溫度且蒸餾罐內(nèi)的液位高度低于設(shè)定高度時(shí)，發(fā)送信號(hào)到所述進(jìn)料閥4’，控制所述進(jìn)料閥4’開(kāi)啟，以將原料硫酸通入蒸餾罐內(nèi)。

所述液位高度檢測(cè)裝置6’包括超聲波發(fā)射器61’和超聲波接收器62’，所述超聲波發(fā)射器61’和超聲波接收器62’相對(duì)設(shè)置，并分別位于所述蒸餾罐兩外側(cè)。所述超聲波接收器62’通過(guò)接收所述超聲波發(fā)射器61’發(fā)射的超聲波信號(hào)來(lái)測(cè)量蒸餾罐內(nèi)的液位高度，以避免液位高度檢測(cè)裝置6’與硫酸接觸而受到腐蝕。

所述進(jìn)料閥4’的閥門由高硅鑄鐵或高合金不銹鋼制造而成，或者所述進(jìn)料閥4’的閥門為由氟塑料制成的襯氟閥門。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型在輸入管內(nèi)設(shè)置進(jìn)料閥，通過(guò)檢測(cè)原料硫酸的溫度是否達(dá)到溫度且蒸餾罐內(nèi)的液位高度是否低于設(shè)定溫度，來(lái)控制是否向蒸餾罐內(nèi)通入原料硫酸，一方面可確保熱交換管內(nèi)的原料硫酸得以充分獲得蒸汽硫酸的余熱，降低后續(xù)的蒸餾能耗；另一方面可確保蒸餾罐內(nèi)持續(xù)有蒸汽硫酸的產(chǎn)生，確保蒸汽產(chǎn)生效率。

本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式，如果對(duì)本實(shí)用新型的各種改動(dòng)或變形不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變形屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變形。