專利名稱：一種稀酸濃縮裝置中使用的洗汽塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及化工濃縮領(lǐng)域，特別是涉及一種用于稀酸蒸發(fā)濃縮的洗汽裝置。
背景技術(shù)：
硝基氯苯是重要的有機化工中間體，用途極為廣泛，該產(chǎn)品主要采用氯化苯與混酸連續(xù)硝化工藝生產(chǎn)，硝化反應(yīng)結(jié)束后，會有大量的稀酸產(chǎn)生，其主要成分為72%硫酸、水和少量的硝酸及硝油，根據(jù)工藝需要，稀酸中有時也含有一定濃度的磷酸，為了降低硫酸(磷酸)消耗及環(huán)保要求，這種廢酸需要再濃縮到90%左右回收利用。目前最先進的濃縮工藝是稀酸在蒸酸器中采用蒸汽加熱真空蒸發(fā)，在蒸發(fā)過程中蒸汽上升會帶走大量的硫酸(磷酸)及少量的硝油等，需要采用洗汽塔將硫酸及硝油洗滌回收。由于酸蒸汽溫度很高，具有很強的腐蝕性，并且隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，設(shè)備的幾何尺寸也在增加，如何防止設(shè)備腐蝕、保證設(shè)備高真空下的氣密性、保證氣體洗滌效果成為洗汽塔在結(jié)構(gòu)設(shè)計加工過程中必須解決的問題。目前廢酸濃裝置中典型的洗汽塔材質(zhì)多選用Q345R內(nèi)襯搪瓷。結(jié)構(gòu)分三段設(shè)計，分別是上封頭、中段筒體、下封頭；上封頭內(nèi)置分布器，中段筒體內(nèi)裝填料，下封頭設(shè)置蒸汽進口 ；填料支撐孔板采用聚四氟乙烯板，板上開有通氣孔，四氟支撐孔板固定在下封頭與筒體下法蘭面之間，四氟孔板與法蘭面間放置加厚四氟墊片，塔體與封頭的采用搪瓷設(shè)備卡子連接緊固。該洗汽塔存在以下缺陷:1、洗汽塔正常使用時上端溫度低，下端溫度高，變化范圍為50-170°C，在裝置開停車的過程中，溫度變化會更大，由于搪瓷釉面和基材膨脹系數(shù)不同，設(shè)備常出現(xiàn)瓷釉面破裂脫落，并致使基材穿孔，導(dǎo)致整臺設(shè)備報廢；2、壓板和支撐孔板采用純四氟乙烯板，由于四氟材料具有蠕變性，溫度越高塑性變形越明顯，四氟孔板在使用一段時間后，中部會明顯凹陷，導(dǎo)致整塊四氟孔板向中部收縮，最終導(dǎo)致法蘭面無法夾緊四氟支撐孔板導(dǎo)致系統(tǒng)泄漏，特別是設(shè)備下部溫度高，支撐孔板更易變形損壞，設(shè)備直徑越大，變形速度越快，限制了設(shè)備的進一步大型化。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能增強填料支撐結(jié)構(gòu)強度、減少支撐孔板厚度，且耐高低溫變化、耐硫酸和磷酸腐蝕的洗汽塔。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:一種稀酸濃縮裝置中使用的洗汽塔，其分為三段，上封頭、中間筒體、下封頭；上封頭頂部設(shè)置氣相出口，側(cè)面設(shè)有進液管口 ；中間筒體設(shè)置有上手孔、下手孔，內(nèi)部置有填料；下封頭下部有放液管口，側(cè)壁設(shè)氣相進口、出液管口；中間筒體與上封頭采用法蘭連接，兩法蘭之間設(shè)有支撐孔板，支撐孔板為純四氟材料；其特征是，中間筒體與下封頭采用法蘭連接，兩法蘭之間設(shè)有支撐環(huán)板，支撐環(huán)板固定在兩法蘭中間，在支撐環(huán)板上放置有支撐格柵，支撐格柵上平置有支撐孔板，支撐孔板上設(shè)有填料；所述支撐格柵中的各支撐鋼管穿過固定條中間孔洞聯(lián)接在一起，各支撐鋼管兩端設(shè)置固定塊置于支撐環(huán)板上。本實用新型的有益效果為:洗汽塔下法蘭聯(lián)接處填料的支撐采用組合式結(jié)構(gòu)，從支撐強度上考慮，支撐環(huán)板和支撐格柵內(nèi)均有鋼材做骨架，與純四氟材料相比，支撐環(huán)板的厚度和支撐格柵的管徑做到很小，即可以提供足夠的強度支撐塔內(nèi)填料，并且不會隨溫度變化和時間推移發(fā)生變形；從材料用料上考慮，由于下面有剛性格柵作為支撐，四氟支撐孔板厚度可以大幅度減少，價格昂貴的四氟材料的用量減少約50%，降低了設(shè)備成本；從設(shè)備的安裝及使用性能考慮，組合式結(jié)構(gòu)材料用量少，分步裝配，便于安裝，由于支撐環(huán)板不易變形，可以確保法蘭面的密封性，延長了設(shè)備的檢修周期。作為本實用新型的改進，所述上封頭選用復(fù)合材料，基材為碳鋼，內(nèi)襯四氟材料；中段筒體和下封頭選用復(fù)合材料，基材為碳鋼，內(nèi)襯鉭材；支撐環(huán)板采用碳鋼環(huán)板包覆四氟材料結(jié)構(gòu)；支撐格柵采用鋼管包覆四氟材料，固定條及固定塊均為四氟材料。其優(yōu)點是:洗汽塔的上封頭內(nèi)為純氣相空間，采用鋼襯四氟材料，中部填料段和下封頭采用鋼襯鉭材料，與傳統(tǒng)的搪瓷材料相比具有耐腐蝕性能強、耐溫度劇烈變化、易于制作大型化設(shè)備的特點；四氟材料和鉭材具有極好的耐硫酸和磷酸腐蝕性，在200°c以下基本無腐蝕，所以可以做很薄的襯層，而搪瓷材料不耐高溫磷酸的腐蝕；四氟材料具有蠕變性，鉭材有很好的延展性，所以設(shè)備在開停車時溫度發(fā)生劇烈變化，襯層不會斷裂或與基材分離，而搪瓷材料由于瓷釉與碳鋼基材膨脹系數(shù)不同，并且瓷釉易延展性很差，在冷熱沖擊下，瓷釉很容易破裂、脫落；由于搪瓷設(shè)備必須進行高溫燒結(jié)，在這個過程中，常會引起大型法蘭面的變形，導(dǎo)致設(shè)備密封困難；由上可知，搪瓷洗汽塔體很難做大，而襯鉭材和襯四氟材料后洗汽塔則可以做到大型化。綜上所述，采用本實用新型的方案，提高了洗汽塔填料支撐結(jié)構(gòu)的強度、減少了支撐孔板厚度，且耐高低溫變化、耐硫酸和磷酸腐蝕。實現(xiàn)了昂貴四氟材料的節(jié)省，設(shè)備結(jié)構(gòu)合理、安裝便利，為設(shè)備的大型化創(chuàng)造了條件。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中上法蘭聯(lián)接局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中支撐孔板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1中下法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中支撐環(huán)板結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的B-B剖視圖；圖7是圖4中支撐格柵結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明: 參見圖1，本洗汽塔包括上封頭1、中間筒體2、下封頭3，上封頭1、下封頭3與中間筒體2之間采用法蘭聯(lián)接。[0022]如圖1所示，所述上封頭I頂部為橢圓封頭，頂部中間設(shè)置氣相出口 101，頂部兩側(cè)分別設(shè)置儀表接口 102，中部兩側(cè)設(shè)有進液管口 103，上封頭I和各管口為雙層結(jié)構(gòu)，外層為碳鋼材料(如Q345R)，內(nèi)壁噴涂(或滾涂)聚四氟乙烯(或可熔性聚四氟乙烯)涂層。如圖1所示，所述中間筒體2設(shè)置有上手孔201、下手孔204，內(nèi)部放置有填料203，外壁設(shè)有安裝法蘭202。如圖1、圖2、圖3所示，中間筒體2與上封頭I采用法蘭連接，兩法蘭之間設(shè)有支撐孔板4 ;所述支撐孔板4的板面開設(shè)有通氣孔，支撐孔板4采用聚四氟乙烯材質(zhì)。如圖1所示，所述下封頭3底部為橢圓封頭，下部有放液管口 303，側(cè)壁設(shè)氣相進口301、出液管口 302。所述中間筒體2、下封頭3及各管口采用雙層復(fù)合板結(jié)構(gòu)，復(fù)合板的內(nèi)層為鉭材(如Tal )，外層為碳鋼材料(如Q345R)。如圖1、圖5所示，中間筒體2與下封頭3采用法蘭連接，兩法蘭之間設(shè)有支撐環(huán)板5，支撐環(huán)板5固定在兩法蘭中間，支撐格柵6放置在支撐環(huán)板5上，支撐孔板4平置于支撐格柵6上；如圖6、圖7所示，所述支撐環(huán)板5采用四氟包覆結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為碳鋼材料(如Q245R)，覆層為聚四氟乙烯材料；如圖7所示，所述支撐格柵6中的各支撐鋼管602穿過固定條601中間孔洞聯(lián)接在一起，各支撐鋼管602兩端設(shè)置固定塊603置于支撐環(huán)板5上，支撐鋼管602采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為碳鋼材料(如Q245R)，外層包覆聚四氟乙烯，固定條601及固定塊603均為聚四氟乙烯材質(zhì)。以上所述的僅是本實用新型的一種實施方式。應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出顯而易見的若干變換或替代以及改型，這些也應(yīng)視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種稀酸濃縮裝置中使用的洗汽塔，其包括上封頭、中間筒體、下封頭；上封頭頂部設(shè)置氣相出口，側(cè)面設(shè)有進液管口 ；中間筒體設(shè)置有上手孔、下手孔，內(nèi)部置有填料；下封頭下部有放液管口，側(cè)壁設(shè)氣相進口、出液管口；中間筒體與上封頭采用法蘭連接，兩法蘭之間設(shè)有支撐孔板，支撐孔板為純四氟材料；其特征在于，中間筒體與下封頭采用法蘭連接，兩法蘭之間設(shè)有支撐環(huán)板，支撐環(huán)板固定在兩法蘭中間，在支撐環(huán)板上放置有支撐格柵；在支撐格柵上平置有支撐孔板，支撐孔板上放置有填料；所述支撐格柵中的各支撐鋼管穿過固定條中間孔洞聯(lián)接在一起，各支撐鋼管兩端設(shè)置有固定塊置于支撐環(huán)板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀酸濃縮裝置中使用的洗汽塔，其特征在于:上封頭選用復(fù)合材料，基材為碳鋼，內(nèi)襯四氟材料；中間筒體和下封頭選用復(fù)合材料，基材為碳鋼，內(nèi)襯鉭材；支撐環(huán)板采用碳鋼環(huán)板包覆四氟材料結(jié)構(gòu)；支撐格柵采用鋼管包覆四氟材料，固定條及固定塊均為四氟材料。
專利摘要本實用新型涉及一種稀酸濃縮裝置中使用的洗汽塔，包括上封頭、中間筒體、下封頭；上封頭設(shè)有氣相出口、進液管口；中間筒體設(shè)有上、下手孔，內(nèi)部置有填料；下封頭設(shè)有放液管口、氣相進口、出液管口；中間筒體與上封頭連接法蘭之間設(shè)有支撐孔板；中間筒體與下封頭連接法蘭之間設(shè)有支撐環(huán)板，支撐環(huán)板固定在兩法蘭中間，在支撐環(huán)板上置有支撐格柵，在支撐格柵上置有支撐孔板；上封頭、支撐環(huán)板基材為碳鋼，內(nèi)襯四氟材料；中段筒體和下封頭基材為碳鋼，內(nèi)襯鉭材；支撐格柵采用鋼管包覆四氟材料，支撐孔板、固定條及固定塊均為四氟材料。采用本實用新型的優(yōu)點是，實現(xiàn)了昂貴四氟材料的節(jié)省，設(shè)備結(jié)構(gòu)合理、安裝便利，為設(shè)備的大型化創(chuàng)造了條件。
文檔編號B01D53/18GK203017956SQ20122074141
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者李德昌, 韓朝魁 申請人:安徽八一化工股份有限公司