CN115212598B - 一种锅式硫酸浓缩装置用分馏塔 - Google Patents

Abstract

一种锅式硫酸浓缩装置用分馏塔涉及锅式硫酸浓缩装置上的分馏塔。主要是为解决现有的分馏塔使用周期短的问题而设计的。它包括底部塔节，塔篦子置于底部塔节的支撑台上，塔篦子上有阶梯环填料和拉西环填料，底部塔节外面有外壳；中部塔节和分酸塔节内的支撑台上都放置有塔篦子，塔篦子上部都摆放阶梯环填料和拉西环填料；分酸塔节内的上支撑台上放置有分酸器支架，分酸器支架顶部有分酸器，分酸塔节和外壳之间填充耐酸胶泥，下酸管从进料口伸入到进料塔节内，进料塔节的支撑台上有塔篦子，塔篦子上部有阶梯环填料和拉西环填料，塔盖中部向上有出气口。优点是耐腐蚀，使用年限长。

Description

一种锅式硫酸浓缩装置用分馏塔

技术领域：

本发明涉及化工、火炸药、医药、染料、稀土及环保等领域中废硫酸浓缩蒸馏处理用的锅式硫酸浓缩装置上的分馏塔。

背景技术：

锅式硫酸浓缩装置，在硫酸脱水浓缩再生利用上，因投资少、工艺流程简单、设备制造周期短、设备全部国产化，在市场上得到广泛使用。以往锅式硫酸浓缩装置使用的分馏塔有：耐酸砖衬里塔、陶瓷筒衬里塔、高硅铸铁泡罩塔、一体式高硅铸铁塔等。其中耐酸砖衬里塔和陶瓷筒衬里塔制作难度大，施工周期长，容易泄露，检修困难，使用周期短，很难用到一年；高硅铸铁泡罩塔的泡罩容易被硫酸中杂质堵塞，无法运行，使用周期极短。一体式高硅铸铁分馏塔易泄露，易碎裂，安装检修麻烦。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐腐蚀，制作容易，不易泄漏；防护性能和保温性能好的锅式硫酸浓缩装置用分馏塔。

本发明的目的是这样实现的：本分馏塔从下至上分别包括连接在一起的底部塔节、若干个中部塔节、分酸塔节、进料塔节、塔盖；

所述的底部塔节为高硅铸铁材质，底部塔节的下端面有环形榫，底部塔节的内壁下部固定有环形的第一支撑台，高硅铸铁材质的圆形塔篦子置于第一支撑台上，圆形塔篦子上部摆放两层阶梯环填料，然后用拉西环填料将阶梯环填料上方的底部塔节内部乱堆填满。底部塔节外面设有底部塔节外壳，底部塔节外壳下端通过螺栓连接在锅式硫酸浓缩装置的塔孔的法兰上；

锅式硫酸浓缩装置的塔孔内下部安装有环形的塔座，塔座上部安装有环形的塔节支撑圈，塔座和塔孔之间的环形缝隙及支撑圈和塔孔之间的环形缝隙都填满耐酸胶泥。塔座和塔节支撑圈都为高硅铸铁材质，保证接触流体部分耐蚀，塔节支撑圈的上端面设有环形的榫槽，塔节支撑圈上端面的榫槽内也有耐酸胶泥，底部塔节下端面的环形榫插入到塔节支撑圈顶部的榫槽内。塔节支撑圈内部固定有若干个立筋。

所述的中部塔节的内壁下部固定有环形的第二支撑台，高硅铸铁材质的圆形塔篦子置于第二支撑台上，圆形塔篦子上部摆放一层阶梯环填料，然后用拉西环填料将阶梯环填料上方的中部塔节内部乱堆填满。中部塔节外面设有中部塔节外壳，中部塔节和中部塔节外壳之间的缝隙用耐酸胶泥填充后固化形成一个结实整体，中部塔节位于底部塔节顶部，中部塔节和底部塔节之间设有环形垫片，中部塔节外壳下端和上端都有法兰，中部塔节外壳下端的法兰和底部塔节外壳上端的法兰通过螺栓连接；相邻的两个中部塔节之间都设有垫片，相邻的两个中部塔节外壳通过法兰和螺栓连接。

中部塔节外壳内壁焊接有凸起，耐酸胶泥固化时，凸起固化在胶泥中，可使胶泥更好的固定在中部塔节外壳上，增加中部塔节外壳和耐酸胶泥的整体受力性能，防止上下错位分离。

位于最上方的中部塔节的上方设有分酸塔节，分酸塔节的内壁下部固定有环形的第三支撑台，高硅铸铁材质的圆形塔篦子置于支撑台上，塔篦子上部摆放一层阶梯环填料，然后用拉西环填料将阶梯环填料上方的分酸塔节内部乱堆堆至本塔节上部；分酸塔节内壁上部固定有环形的上支撑台，十字形的分酸器支架置于上支撑台上，分酸器支架顶部安装有分酸器，分酸塔节外面设有分酸塔节外壳，分酸塔节和分酸塔节外壳之间的缝隙用耐酸胶泥填充后固化形成一个结实整体，分酸塔节和其下方的中部塔节之间设有环形垫片，分酸塔节外壳下端和上端都有法兰，分酸塔节外壳下端的法兰和其下方的中部塔节外壳上端的法兰通过螺栓连接。

分酸塔节上方是进料塔节，进料塔节下部设有进料口，下酸管从进料口伸入到进料塔节内，下酸管的法兰与进料口外端的法兰之间设有垫片，下酸管的法兰和进料口的法兰通过螺栓连接，下酸管的出料口位于分酸器顶部凹槽的上方，进料塔节外壁下端套有松套法兰，进料塔节和分酸塔节之间设有垫片，进料塔节外壁下端的法兰与分酸塔节外壳上端的法兰通过螺栓连接；下酸管上方的进料塔节内壁固定有环形的第四支撑台，高硅铸铁材质的圆形塔篦子置于支撑台上，塔篦子上部摆放一层阶梯环填料，然后用拉西环填料将阶梯环填料上方的进料塔节内部乱堆填满；

进料塔节上方有塔盖，进料塔节和塔盖之间设有垫片，进料塔节外壁上端的松套法兰与塔盖外壁下端的松套法兰通过螺栓连接，塔盖中部向上有出气口，出气口与排气管道连接。

所述的分酸器包括分酸器本体，分酸器本体包括铸造在一起的外壁和中间隔板，分酸器本体上端的直径小于下端的直径，中间隔板将分酸器本体内部分隔成上下两个凹槽，中间隔板上方的凹槽四周有若干个堰齿，酸流入所述凹槽内后顺着堰齿的缝隙均匀的从侧壁流下，中间隔板下方的凹槽壁上开有若干个个气孔。

所述的圆形塔篦子为分体结构，即其是由多个条状的单体从左至右排列而成的，位于中间的单体长度最大，中间的单体左侧和右侧的单体的长度逐渐减小，位于左端和右端的单体长度最小，相邻两个单体之间留有间隙，这些条状的单体摆放在一起后组成圆形塔篦子。

本发明的优点是：耐腐蚀，使用年限长，不易损坏；分体式的塔节制作容易，成品率高，安装检修方便，塔节紧固密封容易，不易泄漏；填料塔结构，不容易被细小杂质阻塞；带有胶泥的塔外壳结构，增加塔的防护性能和保温性能，方便塔的连接和密封。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中分酸器的主视结构示意图；

图3是本发明中分酸器的俯视结构示意图。

具体实施方式：

下面结合图1-3对本发明做进一步说明；

参照图1，本分馏塔从下至上分别包括连接在一起的底部塔节1、若干个中部塔节2、分酸塔节3、进料塔节4、塔盖5；

所述的底部塔节1为高硅铸铁材质，底部塔节的下端面有环形榫，底部塔节的内壁下部固定有环形的第一支撑台6，高硅铸铁材质的圆形塔篦子7置于第一支撑台上，圆形塔篦子上部摆放两层阶梯环填料8，然后用拉西环填料9将阶梯环填料上方的底部塔节内部乱堆填满。底部塔节外面设有底部塔节外壳10，底部塔节外壳下端通过螺栓连接在锅式硫酸浓缩装置的塔孔11的法兰上；

锅式硫酸浓缩装置的塔孔内下部安装有环形的塔座12，塔座上部安装有环形的塔节支撑圈13，塔座和塔孔之间的环形缝隙及支撑圈和塔孔之间的环形缝隙都填满耐酸胶泥14。塔座和塔节支撑圈都为高硅铸铁材质，保证接触流体部分耐蚀，塔节支撑圈的上端面设有环形的榫槽，塔节支撑圈上端面的榫槽内也有耐酸胶泥，底部塔节下端面的环形榫插入到塔节支撑圈顶部的榫槽内。塔节支撑圈内部固定有若干个立筋15。

所述的中部塔节2的内壁下部固定有环形的第二支撑台16，高硅铸铁材质的圆形塔篦子7置于第二支撑台上，圆形塔篦子上部摆放一层阶梯环填料8，然后用拉西环填料9将阶梯环填料上方的中部塔节内部乱堆填满。中部塔节外面设有中部塔节外壳17，中部塔节和中部塔节外壳之间的缝隙用耐酸胶泥14填充后固化形成一个结实整体，中部塔节位于底部塔节顶部，中部塔节和底部塔节之间设有环形垫片18，中部塔节外壳下端和上端都有法兰，中部塔节外壳下端的法兰和底部塔节外壳上端的法兰通过螺栓连接；相邻的两个中部塔节之间都设有垫片，相邻的两个中部塔节外壳通过法兰和螺栓连接。

中部塔节外壳内壁焊接有凸起19，耐酸胶泥固化时，凸起固化在胶泥中，可使胶泥更好的固定在中部塔节外壳上，增加中部塔节外壳和耐酸胶泥的整体受力性能，防止上下错位分离。

位于最上方的中部塔节的上方设有分酸塔节3，分酸塔节的内壁下部固定有环形的第三支撑台20，高硅铸铁材质的圆形塔篦子7置于支撑台上，塔篦子上部摆放一层阶梯环填料8，然后用拉西环填料9将阶梯环填料上方的分酸塔节内部乱堆堆至本塔节上部；分酸塔节内壁上部固定有环形的上支撑台21，十字形的分酸器支架22置于上支撑台上，分酸器支架顶部安装有分酸器23，分酸塔节外面设有分酸塔节外壳24，分酸塔节和分酸塔节外壳之间的缝隙用耐酸胶泥14填充后固化形成一个结实整体，分酸塔节和其下方的中部塔节之间设有环形垫片，分酸塔节外壳下端和上端都有法兰，分酸塔节外壳下端的法兰和其下方的中部塔节外壳上端的法兰通过螺栓连接。

分酸塔节上方是进料塔节4，进料塔节下部设有进料口，下酸管25从进料口伸入到进料塔节内，下酸管的法兰与进料口外端的法兰之间设有垫片，下酸管的法兰和进料口的法兰通过螺栓连接，下酸管的出料口位于分酸器顶部凹槽的上方，进料塔节外壁下端套有松套法兰，进料塔节和分酸塔节之间设有垫片，进料塔节外壁下端的法兰与分酸塔节外壳上端的法兰通过螺栓连接；下酸管上方的进料塔节内壁固定有环形的第四支撑台26，高硅铸铁材质的圆形塔篦子7置于支撑台上，塔篦子上部摆放一层阶梯环填料8，然后用拉西环填料9将阶梯环填料上方的进料塔节内部乱堆填满；

进料塔节上方有塔盖5，进料塔节和塔盖之间设有垫片，进料塔节外壁上端的松套法兰与塔盖外壁下端的松套法兰通过螺栓连接，塔盖中部向上有出气口27，出气口与排气管道连接。

参照图2和图3，所述的分酸器23包括分酸器本体，分酸器本体包括铸造在一起的外壁231和中间隔板232，分酸器本体上端的直径小于下端的直径，中间隔板将分酸器本体内部分隔成上下两个凹槽，中间隔板上方的凹槽四周有若干个堰齿233，酸流入所述凹槽内后顺着堰齿的缝隙均匀的从侧壁流下，中间隔板下方的凹槽壁上开有若干个个气孔234。

所述的圆形塔篦子为分体结构，即其是由多个条状的单体从左至右排列而成的，位于中间的单体长度最大，中间的单体左侧和右侧的单体的长度逐渐减小，位于左端和右端的单体长度最小，相邻两个单体之间留有间隙，这些条状的单体摆放在一起后组成圆形塔篦子。

工作过程：分馏塔安装好后，稀酸从下酸管流入进料塔节，向下落入分酸器上部凹槽内，从分酸器上部锯齿堰溢流下来分布在分酸塔节内的拉西环填料上，慢慢向下部的底端塔节流去。锅式硫酸浓缩装置内被加热的硫酸蒸汽通过塔孔向上进入塔内，热硫酸向上和从上而下流下的稀硫酸传质传热，水蒸气从塔顶部的塔盖上的出气口蒸出，脱水的稀硫酸和被冷凝下来的硫酸蒸汽，从塔的下部流出，进入加热设备硫酸浓缩锅，得到需要的浓硫酸，实现对稀硫酸中硫酸和水的分馏。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种锅式硫酸浓缩装置用分馏塔，其特征是：包括从下至上连接在一起的底部塔节（1）、若干个中部塔节（2）、分酸塔节（3）、进料塔节（4）、塔盖（5）；

所述的底部塔节（1）为高硅铸铁材质，底部塔节的下端面有环形榫，底部塔节的内壁下部固定有环形的第一支撑台（6），高硅铸铁材质的圆形塔篦子（7）置于第一支撑台上，圆形塔篦子上部摆放两层阶梯环填料（8），然后用拉西环填料（9）将阶梯环填料上方的底部塔节内部乱堆填满；底部塔节外面设有底部塔节外壳（10），底部塔节外壳下端通过螺栓连接在锅式硫酸浓缩装置的塔孔（11）的法兰上；

所述的中部塔节（2）的内壁下部固定有环形的第二支撑台（16），高硅铸铁材质的圆形塔篦子（7）置于第二支撑台上，圆形塔篦子上部摆放一层阶梯环填料（8），然后用拉西环填料（9）将阶梯环填料上方的中部塔节内部乱堆填满；中部塔节外面设有中部塔节外壳（17），中部塔节和中部塔节外壳之间的缝隙用耐酸胶泥（14）填充后固化形成一个结实整体，中部塔节位于底部塔节顶部，中部塔节和底部塔节之间设有环形垫片（18），中部塔节外壳下端和上端都有法兰，中部塔节外壳下端的法兰和底部塔节外壳上端的法兰通过螺栓连接；相邻的两个中部塔节之间都设有垫片，相邻的两个中部塔节外壳通过法兰和螺栓连接；

位于最上方的中部塔节的上方设有分酸塔节（3），分酸塔节的内壁下部固定有环形的第三支撑台（20），高硅铸铁材质的圆形塔篦子（7）置于第三支撑台上，圆形塔篦子上部摆放一层阶梯环填料（8），然后用拉西环填料（9）将阶梯环填料上方的分酸塔节内部乱堆堆至本塔节上部；分酸塔节内壁上部固定有环形的上支撑台（21），分酸器支架（22）置于上支撑台上，分酸器支架顶部安装有分酸器（23），分酸塔节外面设有分酸塔节外壳（24），分酸塔节和分酸塔节外壳之间的缝隙用耐酸胶泥（14）填充后固化形成一个结实整体，分酸塔节和其下方的中部塔节之间设有环形垫片，分酸塔节外壳下端和上端都有法兰，分酸塔节外壳下端的法兰和其下方的中部塔节外壳上端的法兰通过螺栓连接；

分酸塔节上方是进料塔节（4），进料塔节下部设有进料口，下酸管（25）从进料口伸入到进料塔节内，下酸管的法兰与进料口外端的法兰之间设有垫片，下酸管的法兰和进料口的法兰通过螺栓连接，下酸管的出料口位于分酸器顶部凹槽的上方，进料塔节外壁下端套有松套法兰，进料塔节和分酸塔节之间设有垫片，进料塔节外壁下端的法兰与分酸塔节外壳上端的法兰通过螺栓连接；下酸管上方的进料塔节内壁固定有环形的第四支撑台（26），高硅铸铁材质的圆形塔篦子（7）置于第四支撑台上，圆形塔篦子上部摆放一层阶梯环填料（8），然后用拉西环填料（9）将阶梯环填料上方的进料塔节内部乱堆填满；

进料塔节上方有塔盖（5），进料塔节和塔盖之间设有垫片，进料塔节外壁上端的松套法兰与塔盖外壁下端的松套法兰通过螺栓连接，塔盖中部有出气口（27）；

所述的分酸器（23）包括分酸器本体，分酸器本体包括铸造在一起的外壁（231）和中间隔板（232），分酸器本体上端的直径小于下端的直径，中间隔板将分酸器本体内部分隔成上下两个凹槽，中间隔板上方的凹槽四周有若干个堰齿（233），酸流入所述凹槽内后顺着堰齿的缝隙均匀的从侧壁流下，中间隔板下方的凹槽壁上开有若干个气孔（234）；

锅式硫酸浓缩装置的塔孔内下部安装有环形的塔座（12），塔座上部安装有环形的塔节支撑圈（13），塔座和塔孔之间的环形缝隙及支撑圈和塔孔之间的环形缝隙都填满耐酸胶泥（14）；塔座和塔节支撑圈都为高硅铸铁材质，塔节支撑圈的上端面设有环形的榫槽，塔节支撑圈上端面的榫槽内也有耐酸胶泥，底部塔节下端面的环形榫插入到塔节支撑圈顶部的榫槽内，塔节支撑圈内部固定有若干个立筋（15）；

中部塔节外壳内壁焊接有凸起（19）。