硫酸提纯装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种低能耗的硫酸提纯装置，包括第一换热器、第二换热器、第三换热器、蒸发器和分离器，分离器由管道和固定于管壁的阻隔片构成，该装置安全，操作简单，可将硫酸中的大部分杂质和部分水去除，可得到９８％以上的浓硫酸，采用硫酸原料对硫酸蒸汽、成品酸及分离出来的稀酸进行热交换，在输送过程得到充分预热，进入蒸发器之前已达到或接近沸腾温度，大大节约能耗，每吨硫酸耗电量可降低至３００～３３０千瓦时。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及采用蒸馏方式提纯硫酸的生产装置。
技术介绍
现有硫酸提纯装置由加热蒸发器将硫酸加热后经热交换器换热冷却后得到纯化 的硫酸。中国技术说明书CN2159392Y公开的电瓶用硫酸生产装置，将内管电加热蒸馏 器通过输酸管与冷热酸换热器相连接，提高热效率。由于该装置热交换不彻底，能耗仍较 高，也没有对硫酸和水进行分离，得到的硫酸含水量没有改变。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种低能耗的硫酸提纯装置。本技术的硫酸提纯装置包括加热硫酸原料的蒸发器和利用硫酸冷却放出的 热量对硫酸原料预热的换热器，换热器包括第一换热器和第二换热器，第一换热器由原料 管道、浓酸管道和稀酸管道构成，第二换热器由原料管道和浓酸管道构成，用于分离硫酸中 低沸点成分的分离器由管道和固定于管壁的阻隔片构成，该分离器上部连通第一换热器的 稀酸管道，中部连通蒸发器的蒸汽管道，下部连通第二换热器的浓酸管道，第二换热器的浓 酸管道连通第一换热器的浓酸管道。上述分离器与蒸发器之间还连接第三换热器，该第三换热器由蒸汽管道和原料管 道构成，蒸汽管道入口连通蒸发器，出口连通分离器，原料管道入口连通第二换热器，出口 连通蒸发器的原料端口。第二换热器中的浓酸管道优选为球泡形或螺旋状。蒸发器上部为外径大于中部的 筒状缓冲体，中部装载有加热装置，下部有不蒸发物沉积腔，并连接有抛空管。蒸发器的原料入口最好位于中部的加热装置部位。本技术装置安全，操作简单，可将硫酸中的大部分杂质和部分水去除，可得到 98%以上的浓硫酸，采用硫酸原料对硫酸蒸汽、成品酸及分离出来的稀酸进行热交换，在输 送过程得到充分预热，进入蒸发器之前已达到或接近沸腾温度，大大节约能耗，每吨硫酸耗 电量可降低至300 330千瓦时。附图说明图1是本技术装置立面图。具体实施方式图1示出本技术的一种实施方式，由第一换热器1、第二换热器2、第三换热器 3、蒸发器4和分离器5组成。第一换热器1由三个流体管道构成位于外层的原料管道101、位于原料管道101 内腔的浓酸管道102和稀酸管道103。浓酸管道102和稀酸管道103都可以有适当的弯曲如“S”状或螺旋状以增加管壁面积，提高热交换效果。原料管道101入口连通进料口 6，出 口连通管道8，下部有排酸口 12以便在装置停工时可以将残余物料排除。浓酸管道102入 口连通管道9，出口连通成品酸出口 7。稀酸管道103入口连通管道11，出口连通稀酸出口 10。在成品酸出口 7处有外端抛空的抛空管13，稀酸出口10处有外端抛空的抛空管14，使 管道系统与外界保持压力平衡，减少爆炸危险。第二换热器2由两个流体管道构成位于外层的原料管道201和位于原料管道 201内腔的浓酸管道202。浓酸管道202可以形成螺旋形或球泡形以增加管壁面积，提高热 交换效果。原料管道201入口连通管道8，出口连通管道15。浓酸管道202入口连通管道 16，出口连通管道9。在管道16处有外端抛空的抛空管17，使管道系统与外界保持压力平 衡，减少爆炸危险。第三换热器3由两个流体管道构成位于外层的蒸汽管道301和位于蒸汽管道 301内腔的原料管道302。原料管道302入口连通管道15，出口连通管道18。蒸汽管道301 入口连通管道19，出口连通管道20。蒸发器4上部有外径大于中部以形成较大容量的缓冲体21，中部有加热装置22， 下部有不蒸发物的沉积腔23，并连接有外端抛空的抛空管24以便保持装置内外的压力平 衡，不蒸发物沉积腔23下部有排污口 25以便将不蒸发物适时排除。管道18接入加热装置 22部位，管道19接入缓冲体21的上部。分离器5由管道501和固定于管壁的阻隔片502构成。分离器5上部连通管道 11，下部连通管道20，底部连通管道16。硫酸原料从进料口 6进入第一换热器1的原料管道101，与浓酸管道102中的浓酸 和稀酸管道103中的稀酸进行热交换，原料第一次预热。然后经管道8流入第二换热器2 的原料管道201，与浓酸管道202中的浓酸进行热交换，原料第二次预热，温度进一步提升。 再经管道15流入第三换热器3的原料管道302，与蒸汽管道301中的蒸汽进行热交换，原料 第三次预热，温度再次提升。原料经过了三次的预热后，温度已经接近甚至达到沸腾温度。 第三次预热后的原料经管道18进入蒸发器4加热蒸发，成为硫酸蒸汽。硫酸蒸汽经管道19进入第三换热器3的蒸汽管道301，与原料管道302中的原料 热交换进行第一次冷却，可将硫酸蒸汽的温度降低到液化温度，并有部分已经液化，成为夹 有液滴的蒸汽，经管道20进入分离器5，液体部分在阻隔片502上聚集，同时由于分离器5 的少量散热，部分蒸汽也在阻隔片502上凝结成液体，由于分离器5中的温度仍在硫酸的 沸点附近，水分主要处于蒸汽状态，只有少部分随硫酸冷凝，其他低沸点物质也存在于蒸汽 中，因此形成的液体中硫酸的浓度和纯度得到了提高，达到浓缩提纯效果。分离器5中的液 体部分从管道16流出后，经第二换热器2的浓酸管道202，与原料管道201中的硫酸原料热 交换而冷却，再经管道9进入第一换热器1的浓酸管道102，与原料管道101中的硫酸原料 热交换进一步冷却，成为接近室温的成品酸。分离器5中的蒸汽部分从分离器5的上部经管道11流入第一换热器1的稀酸管 道103，与原料管道101中的硫酸原料热交换冷却，从稀酸出口 10流出成为稀酸，可作为原 料再次进行浓缩。在本实施方式中，采用93 98%的工业纯级别硫酸作为原料，得到的成品酸为分 析纯或以上级别的浓硫酸，浓度98%，耗电量300 330千瓦时/吨。权利要求一种硫酸提纯装置，包括加热硫酸原料的蒸发器和利用硫酸冷却放出的热量对硫酸原料预热的换热器，其特征在于，所述换热器包括第一换热器和第二换热器，第一换热器由原料管道、浓酸管道和稀酸管道构成，第二换热器由原料管道和浓酸管道构成，用于分离硫酸中低沸点成分的分离器由管道和固定于管壁的阻隔片构成，该分离器上部连通第一换热器的稀酸管道，中部连通蒸发器的蒸汽管道，下部连通第二换热器的浓酸管道，第二换热器的浓酸管道连通第一换热器的浓酸管道。2.根据权利要求1所述硫酸提纯装置，其特征在于，所述分离器与蒸发器之间还连接 第三换热器，该第三换热器由蒸汽管道和原料管道构成，蒸汽管道入口连通蒸发器，出口连 通分离器，原料管道入口连通第二换热器，出口连通蒸发器的原料端口。3.根据权利要求1所述硫酸提纯装置，其特征在于，所述第二换热器中的浓酸管道为 球泡形或螺旋状。4.根据权利要求1所述硫酸提纯装置，其特征在于，所述蒸发器上部有外径大于中部 的筒状缓冲体，中部有加热装置，下部有不蒸发物沉积腔，并连接有抛空管。5.根据权利要求4所述硫酸提纯装置，其特征在于，所述蒸发器的原料入口位于中部 的加热装置部位。专利摘要本技术提供一种低能耗的硫酸提纯装置，包括第一换热器、第二换热器、第三换热器、蒸发器和分离器，分离器由管道和固定于管壁的阻隔片构成，该装置安全，操作简单，可将硫酸中的大部分杂质和部分水去除，可得到98％以上的浓硫酸，采用硫酸原料对硫酸蒸汽、成品酸及分离出来的稀酸进行热交换，在输送过程得到充分预热，进入蒸发器之前已达到或接近沸腾温度，大大节约能耗，每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸提纯装置，包括加热硫酸原料的蒸发器和利用硫酸冷却放出的热量对硫酸原料预热的换热器，其特征在于，所述换热器包括第一换热器和第二换热器，第一换热器由原料管道、浓酸管道和稀酸管道构成，第二换热器由原料管道和浓酸管道构成，用于分离硫酸中低沸点成分的分离器由管道和固定于管壁的阻隔片构成，该分离器上部连通第一换热器的稀酸管道，中部连通蒸发器的蒸汽管道，下部连通第二换热器的浓酸管道，第二换热器的浓酸管道连通第一换热器的浓酸管道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志平，李金荣，郑鹤立，陈家楷，
申请(专利权)人：西陇化工股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]