[实用新型]利用热法磷酸装置余热生产无机盐的管式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管式换热器，适用于利用热法磷酸装置余热生产磷酸盐等无机盐类产品。

背景技术

现有技术中，热法磷酸生产过程中，磷燃烧产生大量热量，现有生产工艺是将这些热量以大量循环冷却水或循环酸带走，以避免生产介质对设备内壁的高温腐蚀，循环冷却水和循环酸带走热量又不能再次利用，能量被白白浪费。目前，个别生产厂家采用清华大学和云南化工研究院专利技术，利用特种燃磷设备，吸收燃磷热量产生饱和蒸汽进行热量回收，具有一定经济效益。但该技术所用特种燃磷设备材料及制作成本较高，不适合在大范围特别是磷化工中小企业推广，对于自身蒸汽用量不大且无法外销蒸汽的企业来讲，更无推广价值，且该特种燃磷设备相当于一台高压锅炉，安全隐患较大，安检费用较高。

无水磷酸钠（钾）盐包括磷酸一钠、二钠、三钠及磷酸二钾、三钾等；聚合磷酸盐包括三聚磷酸钾、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、酸式焦磷酸钠、焦磷酸钾等；其它需供热生产的产品如各类需加热反应和保温的无机盐类产品等。其生产过程中脱水、烘干、反应、聚合等过程所用热源大多数企业基本上使用天然气、黄磷尾气、煤炭、重油、电热等，既浪费大量能源，又排放大量二氧化碳，根本不符合低碳经济和可持续发展要求。

申请人于2010年4月15日提出了一种热法磷酸装置余热生产磷酸盐的管式换热器，专利号为“201020160794.5”，该专利中所叙述的管式换热器安装方式为换热管与燃磷炉烟气走向呈垂直状态。此方式要求燃磷炉内膛截面积不宜过小，且换热管安装较多才能达到换热面积要求，安装工作量大，对小产能热法磷酸余热利用有一定局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有磷酸盐等无机盐类产品生产存在的上述问题，提供一种利用热法磷酸装置余热生产磷酸盐等无机盐类产品的管式换热器，本实用新型消除了无机盐类各产品生产过程中对天然气、煤炭、重油等不可再生资源的使用和浪费，且不排放大量二氧化碳，可最大限度的利用黄磷燃烧所产生的高额热能，同时使大小产能的热法磷酸均可进行余热利用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种利用热法磷酸装置余热生产无机盐的管式换热器，包括换热器壳体、管板、折流板和换热管，其特征在于：所述换热器壳体及两个管板之间形成换热腔，换热器壳体上设置有冷风进口和热风出口，换热腔内设置有多根穿过管板的换热管，所述换热管沿换热器壳体的轴向设置。

所述换热器壳体外设有保温层。

所述换热器壳体的内腔包括两个连接端内腔和两个连接端内腔之间的换热腔，连接端内腔与换热管连通。

所述连接端内腔表面设置有耐火材料层。

所述换热器壳体内设置有两个管板，两个管板和两个管板之间的换热器壳体形成换热腔。

所述换热腔的壳程内设置有多个折流板，多个折流板交错分布形成折流通道，折流通道一端与冷风进口相通，另一端与热风出口相通。

所述多根换热管均匀分布在换热腔内。

采用本实用新型的优点在于：

一、本实用新型换热器壳体内设置有换热腔，换热腔上设置有冷风进口和热风出口，换热腔内设置有多根换热管，所述换热管沿换热器壳体的轴向设置，与燃磷炉轴向一致，消除了磷酸及磷酸盐等无机盐类产品生产过程中对天然气、煤炭、重油等不可再生资源的使用和浪费，大幅度地降低了生产运行成本，可最大限度的利用黄磷燃烧所产生的高额热能。

二、本实用新型中，换热管轴向安装于换热腔内，与燃磷炉轴向一致，换热器为列管式，燃磷烟气走管程，换热空气走壳程，吸热更充分。

三、本实用新型中，多根换热管在燃磷炉内轴向均匀分布，形成列管式换热器，便于安装，使换热管的数量达到最大值，从而增大热交换面积。

四、本实用新型中，换热管均匀分布在换热腔内，在保证充分吸热的前提下，便于五氧化二磷烟气从各换热管内均匀通过，便于后序处理。

五、采用本实用新型的结构，其换热管具有高强度、耐高温、高硬度、高耐磨、耐腐蚀、抗氧化、耐急冷急热、抗热震性好、导热好和热效率高等特点，解决了现有磷酸盐等无机盐类产品生产热源设备及设备腐蚀的问题。

六、在黄磷燃烧时，因助燃空气含有少量水份原因，在生成五氧化二磷的同时，亦有少量偏磷酸蒸气生成，烟气温度在1000℃左右，腐蚀性较强，使用本实用新型结构外其它材质的换热管均不能达到理想效果，腐蚀较快，造成磷酸产品被污染，而采用本实用新型结构的换热管，耐温高达1380℃，既保证了空气加热器的要求，又确保了磷酸产品的质量。