一种制酸余热回收装置的制作方法

本发明涉及热能回收，特别涉及一种制酸余热回收装置。

背景技术：

1、二氧化硫气体经过转化工段转化成三氧化硫气体后，进入硫酸装置的吸收塔底部，塔上部利用高浓度硫酸(≥98％)进行喷淋，浓硫酸中的水分与气体中的三氧化硫反应生成硫酸(即被浓硫酸吸收)，使得喷淋的浓硫酸浓度增大，同时由于这一反应是放热反应，浓硫酸的酸温也要升高。吸收气体中三氧化硫的浓硫酸自塔底排至酸循环槽中，槽内加适当水将硫酸稀释到进入吸收塔前的浓度，再用循环酸泵送入酸冷却器中冷却，冷却后的浓硫酸(酸温一般低于80℃)再进入吸收塔顶进行喷淋。

2、硫酸生产过程中，制酸工段低温位热能绝大部分装置采用循环冷却水将其带走，此热量约占硫酸生产过程中总发热量的30％，如此不仅消耗大量的循环水及相应的动力，而且造成了低温位热能的损失。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种制酸余热回收装置，具有提高制酸余热利用率的效果。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种制酸余热回收装置，包括硫酸管道、蒸汽发生器和二次换热器，所述二次换热器和蒸汽发生器内分别设置有相互连通的换热室一和换热室二，所述硫酸管道依次穿过所述蒸汽发生器和二次换热器，换热液依次流过换热室一和换热室二，所述硫酸管道上连接有位于所述二次换热器和蒸汽发生器之间的硫酸稀释器。

3、通过采用上述技术方案，硫酸管道先通入到蒸汽发生器将换热液蒸发为蒸汽，换热液可选用水，硫酸被降温，产生的蒸汽用于供暖或者后续车间。而后硫酸稀释器对经过蒸汽发生器的硫酸进行稀释，稀释过程中，硫酸再次放热，稀释后的硫酸进入到二次换热器，冷水再次与硫酸管道相接触，再次对浓硫酸进行冷却，二次换热器中冷水被加热，二次换热器加热后的水进入到蒸汽发生器进行换热，从而提高了提高制酸余热的利用率。

4、本发明的进一步设置为：所述二次换热器包括罐体，所述罐体内设置有罐体设置有分隔套筒，所述换热室一包括设置于所述分隔套筒内侧的储水腔和位于所述分隔套筒外侧的换热腔，所述硫酸管道螺旋盘绕在所述换热腔内，所述罐体外壁设置有与所述换热腔相连通的进水管，所述分隔套筒上设置有连通于所述储水腔与所述换热腔的出水口，所述罐体上连接有端部连通于所述储水腔的供水管，所述供水管端部连通于所述换热室二。

5、通过采用上述技术方案，将换热室一分为储水腔和换热腔，冷水穿过换热腔经过换热后流入到储水腔进行存储，螺旋盘绕设置在换热腔内的硫酸管道提高了硫酸管道与换热水的接触面积，从而提高了换热效果；同时设置在储水腔外侧的螺旋盘绕的硫酸管和换热腔对储水腔内的热水进行保温。

6、本发明的进一步设置为：还包括控制器，所述供水管连接有进水泵，所述换热室二内设置有液位传感器一，所述液位传感器一和进水泵连接于所述控制器。

7、通过采用上述技术方案，液位传感器一对换热室二内的液位高度进行感应，控制器控制进水泵的启停，从而实现对换热室二的开启供水的停止供水。

8、本发明的进一步设置为：位于所述换热室一上的硫酸管道的出液端连接有温度传感器，所述储水腔内设置有液位传感器二，所述进水管上连接有电动流量调节阀，所述温度传感器、液位传感器和电动流量调节阀与所述控制器相连，所述罐体上连接有与所述储水腔相连通的排水管，所述排水管上连接有与所述控制器相连接有排水阀。

9、通过采用上述技术方案，液位传感器二对储水腔内的液位高度进行感应，并将感应信号传递到控制器，电动流量调节阀对冷水进入换热腔的进入速度进行调节，控制对电动流量调节阀和排水阀进行控制。

10、本发明的进一步设置为：所述换热腔内固定连接有多个分隔板，每个所述分隔板上分别设置有透水口，相邻量所述分隔板上的所述透水口交错设置，所述二次换热酸管螺旋盘绕在所述换热腔内，所述二次换热酸管固定连接于所述分隔板。

11、通过采用上述技术方案，在换热腔内设置多个分隔板，并在分隔板交错设置透水口，从而延长换热液的流动路径，进一步提高换热液的吸热效果。

12、本发明的进一步设置为：所述蒸汽发生器和二次换热器两端分别并联有保护管一和保护管二，所述保护管一和保护管二分别连接于所述硫酸管道，所述硫酸管道上连接有分别位于所述蒸汽发生器和二次换热器进酸口的控制阀一和控制阀二，所述保护管一和保护管二上分别连接有控制阀三和控制阀四，所述硫酸稀释器位于所述保护管一和保护管二之间，所述保护管一上连接有板式换热器，所述供水管上和蒸汽发生器内分别设置有与所述控制器相连接的ph传感器，所述控制阀一、控制阀二、控制阀三和控制阀四分别连接于所述控制器。

13、通过采用上述技术方案，在蒸汽发生器和二次换热器两端分别并联有保护管一和保护管二，在使用过程中，硫酸管道可能会出现硫酸管道外壁出现腐蚀泄露，当仅仅设置在蒸汽发生器内的ph传感器感应到换热液内ph降低，并将感应信号传递到控制器，则设置蒸汽发生器内的硫酸管道出现泄露，控制器控制控制阀一和控制阀四关闭，控制阀二和控制阀三开启；当两ph传感器感应到换热液内ph降低，控制器先控制控制阀二和控制阀三关闭、控制阀一和控制阀四开启，若一段时间后，设置在蒸汽发生器内的ph传感器感应到换热液ph恢复到中性，则仅仅设置二次换热器内的硫酸管道出现泄露，若一段时间后设置在蒸汽发生器内的ph传感器感应到换热液ph仍然为酸性时，则蒸汽发生器和二次换热器内的硫酸管道均出现泄露，则将控制阀一和控制阀二关闭，将控制阀三和控制阀四开启，从而实现对硫酸管道在，二次换热器和蒸汽发生器内发生泄漏时，对浓硫酸的冷却装置进行应急保护，板式换热器对浓硫酸进行换热保证硫酸生产过程正常进行。

14、本发明还公开了一种制酸余热回收方法：包括以下步骤；

15、s1：在控制器上对于液位传感器一设置高液位值h1和低液位值h2；对于液位传感器二设置高液位值h3和低液位值h4；

16、s2；将浓硫酸从硫酸管道的入口通入，将冷水从进水管通入，并使进水管单位时间内的通入量大于蒸汽发生器中单位时间水分的蒸发量；

17、s3：当液位传感器一感应到蒸汽发生器内的液位低于h2时控制器控制进水泵开启；当液位传感器一感应到蒸汽发生器内的液位高于h1时控制器控制控制进水泵关闭；

18、s4：当温度传感器检测到换热室一上的硫酸管道的出液端的温度大于80℃时，控制器控制电动流量调节阀完全开启，实现对换热腔的快速注水；当二次换热酸管的出液端的温度小于60时，控制器控制电动流量调节阀减小流量；

19、s5：在冷水从进水管二通入的同时，当液位传感器二感应到储水腔内的液位低于h4时控制器排水阀关闭；当液位传感器二感应到蒸汽发生器内的液位高于h3时控制器控制排水阀开启。

20、通过采用上述技术方案，浓硫酸依次进入到蒸发器和二次换热器，冷却水依次进入到换热腔、储水腔和换热室二，换热室二内的液位高度低于低液位值h2时，控制器控制进水泵开启，对换热室二内进行注水，当换热室二内的液面的高度高于h1时控制器控制控制进水泵关闭，从而保证里换热室二内液位高度的相对恒定，从而提高了对热能的利用效果；另一方面，由于进水管单位时间内的通入量大于蒸汽发生器中单位时间水分的蒸发量，因此保证了换热室二内时刻有充足的冷却水；通过电动流量调节阀对换热腔内的进水流量进行调节，通过排水阀控制储水腔内水量的排出，当温度传感器检测到二次换热酸管的出液端的温度大于80℃时，控制器控制电动流量调节阀完全开启，实现对换热腔的快速注水；当二次换热酸管的出液端的温度小于60时，控制器控制电动流量调节阀减小流量从而保证了从储水腔内派出的热水温度相对恒定，通过液位传感器二对储水腔内液位高度进行感应，并通过控制器控制排水阀的开关，从而保证里储水腔内液位的相对恒定。

21、本发明的有益效果是：

22、1.通过将浓硫酸依次进入到蒸发器和二次换热器，冷却水依次而从二次换热器和蒸发器，从而对浓硫酸进行两次换热，第二次换热的冷却水再次进入到蒸发器内从而提高了热能的利用率；

23、2.将换热室一分为储水腔和换热腔，冷水穿过换热腔经过换热后流入到储水腔进行存储，螺旋盘绕设置在换热腔内的硫酸管道提高了硫酸管道与换热水的接触面积，从而提高了换热效果；

24、3.在换热腔内设置多个分隔板，并在分隔板交错设置透水口，从而延长换热液的流动路径，进一步提高冷水的吸热效果，从而提高储水腔内的水温。