[实用新型]一种用于乙炔清净废硫酸再生装置的炉气冷却器

说明书

技术领域

本实用新型属于化工环保技术领域，具体涉及一种用于乙炔清净废硫酸再生装置的炉气冷却器。

背景技术

由于电石中含有杂质，电石湿法制乙炔工艺产生的粗乙炔气中含有较多的水以及硫、磷等，如果带入下游装置会导致设备腐蚀和催化剂中毒，并影响下游产品的品质。目前乙炔清净工艺最常用的是98%的浓硫酸，利用其强氧化性和脱水性脱除粗乙炔气中的硫化氢、磷化氢和水。但是，浓硫酸长时间循环使用后，浓度不断降低，有机物及硫、磷等杂质逐渐增多，硫酸浓度降至75%以下时便不能继续使用，作为三废排出。乙炔清净废硫酸呈黑红色黏稠状，浓度高，腐蚀性强，含有大量有机物，对环境危害极大，采用传统的处理方法也很难处理，给企业带来很大的环保压力。

乙炔清净废硫酸焚烧裂解再生工艺具有处理量大、生产连续稳定、自控程度高、安全环保、再生酸品质好等优点，是目前最清洁、最彻底的废酸处理方法。但是裂解炉出口的炉气温度高达1100℃以上，超过后续设备的耐受温度，无法直接用于制酸，需要先降温后才能进入后续设备。

目前，高温炉气降温经常采用的换热设备为余热锅炉。其冷却介质为水，会导致锅炉换热管壁温偏低，而乙炔清净废硫酸裂解生成的烟气中含有较多的五氧化二磷和水，二者在露点温度下极易冷凝成磷酸，导致换热管的腐蚀穿孔。

发明内容

本实用新型是针对上述现状，而提出的一种用于乙炔清净废硫酸的再生装置的炉气冷却器。

本实用新型是这样实现的：用于乙炔清净废硫酸再生装置的炉气冷却器，包括换热管和灰斗，其特征在于炉气冷却器上部为驼背管形式的换热管，下部为锥形灰斗,灰斗侧面分别设置炉气进口、炉气出口、支腿和人孔，下部设置出灰口，灰斗内衬耐酸隔热衬里。

一般地，所述换热管的数量为1根及以上。

所述换热管为光管或翅片管。

所述灰斗的炉气进口、炉气出口、换热管接口处设置加强圈。

所述灰斗的壳体外壁设置X形状的加强筋板，内侧焊接抓钉。

本实用新型换热管采用驼背管的形式，既节约空间，增大换热面积，又能够通过这种结构形式消除横向和轴向的高温热应力，保证了设备结构稳定；另外，换热管外壁可焊接金属翅片，大大增加换热面积，提高换热效果。换热管的内径由单位时间通过的炉气量确定，换热管的数量、长度和翅片数量由换热面积确定。换热管下部为锥形灰斗，灰斗外侧焊接数道加强筋板，防止高温引起材料强度下降，导致灰斗变形；灰斗内侧设置浇注料衬里，既隔热又耐酸，避免沉降下来的酸性积灰对壳体的腐蚀，衬里通过抓钉固定；灰斗下部设置出灰口，方便在线清灰；灰斗侧面分别设置炉气进口、炉气出口、支腿和人孔，开孔部位设置补强圈。换热管和灰斗材质一般选择性价比比较高的耐高温的不锈钢。

本实用新型是这样来运行的：来自裂解炉出口的1100℃高温炉气通过炉气冷却器的换热管与环境中的常温空气换热，控制炉气冷却器的炉气出口温度在700℃以上，这样就保证了换热管的平均壁温在350℃~600℃之间，既高于磷酸的露点腐蚀温度，又不超过不锈钢的使用温度上限。同时解决了换热管超温软化和露点腐蚀两个难题，并且能够在线清灰，保证了装置的连续稳定运行。

附图说明

图1是实施例炉气冷却器的正视结构示意图(图2的A-A向剖视图)。

图2是实施例炉气冷却器的俯视结构示意图。

图中，1-换热管；2-灰斗；3-炉气进口；4-炉气出口；5-出灰口；6-支腿；7-抓钉；8-衬里；9-加强筋板；10-人孔；11-加强圈。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例

炉气冷却器参见附图1和2，包括换热管（1）和灰斗（1）。炉气冷却器上部为驼背管形式的换热管（1），换热管（1）为光管，数量为两根。换热管（1）下部为锥形灰斗（2），灰斗（2）壳体外壁焊接数道X形状的加强筋板（9），灰斗（2）内衬耐酸隔热衬里（8），衬里（8）通过内侧焊接的抓钉（7）固定；灰斗（2）下部设置出灰口（5）；灰斗（2）侧面分别设置炉气进口（3）、炉气出口（4）、支腿（6）和人孔（10），开孔部位设置加强圈（11）。换热管和灰斗材质优选304或310S不锈钢。

装置运行时，炉气冷却器出口为微负压操作，裂解炉出口的炉气从炉气进口（3）吸入炉气冷却器，1100℃高温炉气在换热管（1）内与环境空气换热，降温到800℃后从炉气出口（4）进入后续设备。当炉气出口温度偏低时，可对换热管（1）进行部分保温，提高炉气出口温度；当炉气出口温度偏高时，可在换热管（1）外壁焊接一定数量的翅片，强化换热，降低炉气出口温度。炉气在换热过程中，部分炉气中夹带的灰尘及酸雾沉降到灰斗（2）中，当积灰达到一定厚度时，可在线进行排灰。