浓硫酸冷却器及其循环水冷却系统的改造

摘要：

随着我公司硫酸市场的开拓和内部用酸量的增加，我厂决定对已停车一年多的20kt／a硫铁矿制酸一系统进行“二改四”扩产改造。改造分两期进行：一期工程对转化、干吸工序进行改造，将一转一吸工艺改成两转两吸工艺；二期工程对焙烧、净化工序进行改造。现将浓硫酸冷却系统的改造介绍如下。
硫酸一系统原采用铸铁排管浓硫酸冷却器，存在着以下问题：占地面积大，部件笨重，检修频繁且大部分排管已需更换；一次性冷却水大量排放，既浪费又污染环境；扩产后换热面积不够。因此，这次技改决定采用先进的冷却设备代替铸铁排管并增加循环水冷却系统，技改投资55万元。
1　改造方案
1.1　浓硫酸冷却器
通过调查我们了解到板式浓硫酸冷却器是一种新型高效冷却设备，具有传热效率高、结构紧凑等优点，其中RS-2不锈钢板式浓硫酸冷却器在硫酸厂的使用中得到好评。为此，我们选用了广东佛山澜石传热设备厂生产的BR05型RS-2板式浓硫酸冷却器，其工艺设计参数见表1。
表1　板式浓硫酸冷却器的主要工艺设计参数
项　　　　目
干燥塔
第一吸收塔
第二吸收塔
酸侧
水侧
酸侧
水侧
酸侧
水侧
介质〔酸浓以w（H2SO4）计〕
93％酸
循环水
98％酸
循环水
98％酸
循环水
流量／m3*h－1
100
200
100
350
100
150
进口温度／℃
62
33
90
30
65
33
出口温度／℃
45
40
51
38
55
38
压降／kPa
45
65
26
65
45
42
传热系数／W*m－2*K－1
2088
1685
1456
外形尺寸／mm
1440×620×1784
1440×620×1784
1470×620×1784
换热面积／m2
40
45
30
设计裕量　％
12
12
24
3台酸冷却器布置在干吸工序循环槽平台上，冷却流程为：循环槽→泵→板式酸冷却器→塔→循环槽，大大节约了供酸管线。
1.2　循环水冷却系统
我厂净化工序原有25m×12.5m×3.5m水池一座，这次改造作为干吸工序的循环冷却水池。在水池上部安装6组向上蜗壳式喷水装置，每组3个喷头，呈三角形分布。板式酸冷却器的高温排水经喷头喷淋部分蒸发而冷却，落入水池中。我厂冷却水为河水，补充时水经三级过滤除去杂质。一、二级过滤层为3mm×3mm筛网，三级过滤层为25mm瓷矩鞍填料。
2　运行情况
改造后，我们对干吸工序的操作规程作了补充，并组织操作人员培训。2000年5月，一期工程完成并投入运行，运行中，我们定期对冷却水进行分析，以确保水质；密切注视酸冷却器酸侧及水侧的进出口压力，当水侧压力降超过一定值时进行反冲洗。在此期间，一系统平均日产酸量100t，干燥酸、二吸酸完全达到生产控制指标，但大气温度较高时一吸酸出口温度稍高，实测数据见表2。为此，二期工程建设期间适当增加一吸酸冷却器的换热板片。近半年来生产运行情况较好。改造前后的经济效益对比见表3。
表2　改造后干吸工序生产实测数据
(2000年7月6日平均值)
项*"　目
干燥塔
第一吸收塔
第二吸收塔
酸侧
水侧
酸侧
水侧
酸侧
水侧
进口温度／℃
59
30
83
30
60
30
出口温度／℃
42
37
55
41
44
37
表3　改造前后经济效益对比
项　目
传热面积
／m2
生产量
／t*d－1
用水量
／m3*h－1
节约费用
／万元*a－1
改造前
（铸铁排管）
1600
75
625
改造后
（板式换热器）
115
100
18
130.76
综上所述，我厂浓硫酸冷却器及其循环水冷却系统的改造达到了阶段改造的目的，为二期工程的顺利实施打下了坚实的基础。

机标关键词：板式浓硫酸冷却器、循环水冷却系统、改造、干吸工序、吸收塔、冷却水、工艺设计参数、二期工程、出口温度、生产、运行情况、效益对比、水池、实测数据、三级过滤、排管、冷却设备、净化工序、进口温度、换热面积

分类号：TQ111

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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