一种三氧化硫冷凝系统及冷凝方法和应用技术方案

本发明专利技术属于液体三氧化硫生产装置领域，具体涉及一种三氧化硫冷凝系统及冷凝方法和应用。所述方法包括如下步骤：(1)首先将冷却介质从冷却介质进口输入换热管中，然后从冷却介质出口流出进入冷却介质回收槽中，冷却介质回收槽再将冷却介质送入换热管中，不断循环；(2)当壳体中温度达到设定值后将气态三氧化硫从三氧化硫气体入口处输入壳体中，三氧化硫气体被冷凝后变成液态，从集液器中排出，同时，确保壳体中三氧化硫气体的气压大于换热管中冷却介质的压力。本发明专利技术能够有效解决烟气泄漏造成的环境污染和有效解决介质之间泄漏的问题，一旦发生介质之间泄漏，能避免水不会进入酸系统并能快速检测和处理，提升设备的安全性。

A Sulfur Trioxide Condensation System and Condensation Method and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种三氧化硫冷凝系统及冷凝方法和应用
本专利技术属于液体三氧化硫生产装置领域，具体涉及一种三氧化硫冷凝系统及冷凝方法和应用。
技术介绍
本专利技术
技术介绍
中公开的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。目前，生产液体三氧化硫的厂家，其主要设备三氧化硫冷凝器多采用敞口立式换热器或卧式管壳式换热器，其中卧式管壳式换热器又分固定单管板和双管板形式，冷却介质为循环水，敞口立式换热器因设计缺陷太多现已逐步淘汰使用。在发烟硫酸蒸发、冷却生产液体三氧化硫工业生产过程中，难免会出现泄漏问题，一般发生两种故障，一种是发生两种换热介质相互泄漏，特别是一旦发生水漏进酸系统事故，会迅速降低酸浓并释放大量热量，如果发现处理不及时，会造成严重的设备损害和环境污染事故，这种故障多发生在敞口立式换热器和单管板管壳式换热器，偶发于双管板管壳式换热器。另外一种是烟气泄漏污染环境这种故障多发生在敞口立式换热器和双管板管壳式换热器。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术旨在提供一种三氧化硫冷凝系统及冷凝方法和应用，本专利技术能够有效解决烟气泄漏造成的环境污染和有效解决介质之间泄漏的问题，一旦发生介质之间泄漏，能避免水进入酸系统并能快速检测和处理，提升设备的安全性。本专利技术第一目的：提供一种三氧化硫冷凝器。本专利技术第二目的：提供一种三氧化硫冷凝系统。本专利技术第三目的：提供一种三氧化硫冷凝方法。本专利技术第四目的：提供所述三氧化硫冷凝器、系统及方法的应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术公开了下述技术方案：首先，本专利技术公开一种三氧化硫冷凝器，包括：壳体、封头、外管板、内管板、换热管、三氧化硫气体入口、集液器、冷却介质进口、冷却介质出口和液位计。所述壳体为筒状结构且卧式放置，其两端被封头封闭，所述壳体内设置有若干平行壳体中心轴线的换热管，且换热管的两端分别和一外管板连通，所述内管板为两组，位于两组换热管之间，以便于壳程走三氧化硫，管程走冷却介质；且所述外管板、内管板之间设置有空隙。所述三氧化硫气体入口和集液器均位于内管板之间，且三氧化硫气体入口开设在壳体的一端，而集液器连通在壳体的另一端，且集液器的出口相对于壳体朝下设置，以便于三氧化硫气体被冷却介质冷凝变成液态三氧化硫后，能够通过集液器排出。所述冷却介质进口和冷却介质出口分别开设在壳体的两端，且均位于封头和外管板之间，所述冷却介质进口位于三氧化硫气体入口的对侧，所述冷却介质出口位于冷却介质进口的对侧。所述液位计设置在集液器上，通过设置集液器，使冷凝后的三氧化硫存储在集液器中而不是直接排出，这样能够有效的起到液封作用，隔绝气相与液相，提高产品质量；可选地，所述液位计为压差液位计，能够有效控制液位。作为进一步的技术方案，所述外管板和内管板之间的间隙中还设置有检查口，所述检查口中安装检查阀门或安三氧化硫气体报警装置，以便于快速监测内管板与壳程被冷却介质间的泄漏，并将泄漏的酸和气体密封于空腔内等待处理，避免随意扩散。作为进一步的技术方案，所述壳体的中间部位开设有气体排放口，且气体排放口中设置有压力调节阀，气体排放口能够及时将没有被冷凝的气体排出，有效控制壳体内部压力，确保壳体内三氧化硫的压力高于管程冷却水压力。作为进一步的技术方案，所述壳体上还开设有排净口，且所述排净口相对于壳体的中心轴线在冷却介质进口、冷却介质出口的对侧各设置一个，以便于将封头和壳体之间的冷却介质排干净。作为进一步的技术方案，所述壳体的底部还设置有支架，以便于将整个三氧化硫冷凝器支撑在地面上。其次，本专利技术公开一种三氧化硫冷凝系统，包括上述的三氧化硫冷凝器、冷却介质存储箱和冷却介质回收槽。所述冷却介质存储箱包括箱体、进液口、出液口、溢流口、隔板和补液口。所述进液口和补液口均设置在箱体的顶部，所述出液口设置在箱体的下部，所述溢流口设置在箱体上，且位于设定的限位处，当箱体中的冷却介质超过该限位时，冷却介质从箱体中流出进行回收；所述隔板竖直设置在箱体中，且隔板的上端与补液口齐平。所述三氧化硫冷凝系统中，出液口与冷却介质进口连通，冷却介质出口与冷却介质回收槽连通，冷却介质回收槽与进液口连通；所述溢流口与冷却介质回收槽连通。作为进一步的技术方案，所述冷却介质回收槽与进液口之间的连通管路上设置有水泵，以便于将冷却介质回收槽中的冷却介质不断送入冷却介质存储箱中，实现冷却介质的循环使用。作为进一步的技术方案，所述冷却介质回收槽中设置有在线PH计，以便于监测冷却介质的PH值，确保一旦发现泄露能够及时处理。再次，本专利技术公开一种利用上述的三氧化硫冷凝系统进行三氧化硫冷凝的方法，包括如下步骤：(1)首先将冷却介质从冷却介质进口输入换热管中，然后从冷却介质出口流出进入冷却介质回收槽中，冷却介质回收槽再将冷却介质送入换热管中，不断循环；(2)当壳体中温度达到设定值后将气态三氧化硫从三氧化硫气体入口处输入壳体中，三氧化硫气体被冷凝后变成液态，从集液器中排出，同时，确保壳体中三氧化硫气体的气压大于换热管中冷却介质的压力。步骤(2)中，压力设置的原因是：以水为冷却介质进行说明，这样能够有效防止冷凝器内介质之间泄漏后，形成的酸不会进入气体系统，而进入水系统，因为一旦发生水漏进三氧化硫气体系统的情况，这些酸一是会掺杂在液态三氧化硫中，严重影响后续制备的酸浓；二是水漏进三氧化硫气体中形成酸时会释放大量热量，如果发现处理不及时，会造成严重的设备损害和环境污染。最后，本专利技术公开所述三氧化硫冷凝器、系统及方法在化工领域中的应用与现有技术相比，本专利技术取得了以下有益效果：(1)本专利技术通过三氧化硫冷凝器、冷却介质存储箱和冷却介质回收槽以及气体-液体压力之间的搭配设计，彻底解决了冷凝器内介质之间泄漏后水漏进酸系统的问题，从而使水不会进入酸系统，而使酸泄漏进水系统，同时，通过在线PH计的实时监测能被快速检测到并得到及时处理，保障了设备安全。(2)本专利技术在外管板和内管板之间的间隙中设置有检查口，所述检查口中安装检查阀门或安三氧化硫气体报警装置，以便于快速监测内管板与壳程被冷却介质间的泄漏，并将泄漏的酸和气体密封于空腔内等待处理，避免随意扩散。(3)本专利技术通过设置集液器，使冷凝后的三氧化硫存储在集液器中而不是直接排出，这样能够有效的起到液封作用，隔绝气相与液相，提高产品质量。(4)本专利技术通过在壳体的中间部位开设气体排放口以及在气体排放口中设置压力调节阀，不仅能够及时将没有被冷凝的气体排出，还能够有效控制壳体内部压力，确保壳体内三氧化硫的压力高于管程冷却水压力。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术实施例1中三氧化硫冷凝器的结构示意图。图2为本专利技术实施例2中三氧化硫冷凝器的结构示意图。图3为本专利技术实施例3中三氧化硫冷凝器的结构示意图。图4为本专利技术实施例4中三氧化硫冷凝器的结构示意图。图5为本专利技术实施例5中冷却介质存储箱的结构示意图。图6为本专利技术实施例5中三氧化硫冷凝系统的结构示意图。图中标记分别代表：1-壳体、2-封头、3-外管板、4-内管板、5-换热管、6-三氧化硫气体入口、7-集液器、8-冷却介质进口、9-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三氧化硫冷凝器，其特征在于，包括：壳体、封头、外管板、内管板、换热管、三氧化硫气体入口、集液器、冷却介质进口、冷却介质出口和液位计；所述壳体为筒状结构且卧式放置，其两端被封头封闭，所述壳体内设置有若干平行壳体中心轴线的换热管，且换热管的两端分别和一外管板连通，所述内管板为两组，位于两组换热管之间，且所述外管板、内管板之间设置有空隙；所述三氧化硫气体入口和集液器均位于内管板之间，且三氧化硫气体入口开设在壳体的一端，而集液器连通在壳体的另一端，且集液器的出口相对于壳体朝下设置；所述冷却介质进口和冷却介质出口分别开设在壳体的两端，且均位于封头和外管板之间，所述冷却介质进口位于三氧化硫气体入口的对侧，所述冷却介质出口位于冷却介质进口的对侧；所述液位计设置在集液器上。

【技术特征摘要】
1.一种三氧化硫冷凝器，其特征在于，包括：壳体、封头、外管板、内管板、换热管、三氧化硫气体入口、集液器、冷却介质进口、冷却介质出口和液位计；所述壳体为筒状结构且卧式放置，其两端被封头封闭，所述壳体内设置有若干平行壳体中心轴线的换热管，且换热管的两端分别和一外管板连通，所述内管板为两组，位于两组换热管之间，且所述外管板、内管板之间设置有空隙；所述三氧化硫气体入口和集液器均位于内管板之间，且三氧化硫气体入口开设在壳体的一端，而集液器连通在壳体的另一端，且集液器的出口相对于壳体朝下设置；所述冷却介质进口和冷却介质出口分别开设在壳体的两端，且均位于封头和外管板之间，所述冷却介质进口位于三氧化硫气体入口的对侧，所述冷却介质出口位于冷却介质进口的对侧；所述液位计设置在集液器上。2.如权利要求1所述的三氧化硫冷凝器，其特征在于，所述外管板和内管板之间的间隙中还设置有检查口，所述检查口中安装检查阀门或安三氧化硫气体报警装置；优选地，所述液位计为压差液位计。3.如权利要求1所述的三氧化硫冷凝器，其特征在于，所述壳体的中间部位开设有气体排放口，且气体排放口中设置有压力调节阀。4.如权利要求1-3任一项所述的三氧化硫冷凝器，其特征在于，所述壳体上还开设有排净口，且所述排净口相对于壳体的中心轴线在冷却介质进口、冷却介质出口的对侧各设置一个。5.如权利要求1-3任一项所述的三氧化硫冷凝器，其特征在于，所述壳体的底部还设置有支架。6.一种三氧化硫冷凝系统，其特征在于，包括：如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏玉章，许向华，张勇，常凤超，周磊，
申请(专利权)人：聊城煤泗新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37