[实用新型]一种组合式石墨浓酸稀释冷却器

说明书

技术领域

本实用新型具体涉及一种组合式石墨浓酸稀释冷却器。

背景技术

当某些液体物料(例如98％硫酸)与稀释剂(例如水)混合时会释放出大量反应热(或稀释热)，使稀释液升温，甚至沸腾。例如温度为30℃左右的98％硫酸加水稀释到40～65％时，稀释热会使混酸沸腾，从而产生酸雾。此时通常的应急措施是将此酸雾输出稀释冷却器后，或直接用管道送入大气，或输入下一台设备用水吸收或冷凝成稀酸再处理，从而造成大气污染、物料、能源的浪费。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种组合式石墨浓酸稀释冷却器，可以将浓酸在稀释时所产生的酸雾在同一设备内进行回收，减少浪费，具体的技术方案如下：

一种组合式石墨浓酸稀释冷却器，包括外壳、设置在外壳内的石墨冷却块、安装在石墨冷却块上的石墨混酸筒，石墨混酸筒设置有混合室，石墨冷却块设置有若干物料冷却孔和第一冷媒孔，物料冷却孔与第一冷媒孔相互垂直且互不相通，物料冷却孔连通混合室，第一冷媒孔连通外壳的内腔，在外壳上设置有冷媒进口和冷媒出口，在石墨混酸筒上设置有石墨冷凝块，在石墨冷凝块上开设有若干物料冷凝孔和若干第二冷媒孔，物料冷凝孔和第二冷媒孔互相垂直且互不相通；

所述物料冷凝孔沿石墨浓酸稀释冷却器的轴向平行排列并贯穿石墨冷凝块的上表面和下表面；

所述第一冷媒孔和第二冷凝孔均水平设置；

所述石墨混酸筒设置有连通混合室的浓酸进口管和进水管。

本申请中，在石墨混酸筒上设置了石墨冷凝块，石墨冷凝块上的物料冷凝孔用于冷凝进入其中的酸雾，与其垂直设置的第二冷媒孔作为冷却水等冷却介质的通道，二通道互不相通，当本实用新型在工作时，首先将冷却介质通入第一冷媒孔和第二冷媒孔中，才将浓硫酸等浓酸和稀释用水分别经浓酸进口管和进水管送入石墨混酸筒的混合室内，在混合过程中所生产的酸雾向上进入到石墨冷凝块的冷凝孔中，由于石墨冷凝块已处于低温状态，酸雾被冷凝成液体，返回到混合室内，酸雾在冷凝过程中所释放出的热能被冷却介质吸收带走，由于酸雾大部分甚至全部被冷凝回收，从上封头的放空口排出的气体大部分是随浓硫酸和水进入到混合室内的不凝性气体，不含或仅含有少量的硫酸，从放空口排出的气体进入到废气处理系统。

由于石墨冷凝块的设置，使得至少大部分的酸雾得到回收，减少了物料的浪费，不但降低了对环境的污染，还降低了污水处理的费用。

进一步，所述石墨混酸筒包括筒状的筒体，筒体的下部开设有环形槽，环形槽将筒体的下部形成为外筒和位于外筒内部的内筒，内筒的下端面上设置有底板，底板与石墨冷却块之间设置有布液腔，在底板上开设有若干布液孔，石墨混酸筒的混合室经布液孔连通布液腔；在内筒上开设有溢流孔，溢流孔连通环形槽和混合室，环形槽连通布液腔。

设置环形槽并在环形槽的内筒上开设溢流孔后，可使混合室内存留一定高度的混合液以有利于混合均匀，并可有效地防止混合室内酸液超过设定的高度，当混合室内的酸液达到或超过溢流孔的高度后，酸液会从溢流孔流入到环形槽内，并流到布液腔内。设置底板并在底板上设置布液孔后，可避免酸液直接进入到石墨冷却块的冷却孔内，由于布液孔的设置，使得进入到布液腔内的酸液得到控制，从而控制进入到冷却孔内的酸液；在本实用新型正常运行过程中，布液腔内不存留酸液，从酸液中释放出的不凝性气体能够进入到布液腔，然后从环形槽上的溢流孔进入到混合室内，最后经上封头上的放空口排出。

进一步，所述外筒的下端面低于内筒的下端面且低于底板的下表面。外筒、底板与石墨冷却块之间的空间形成布液腔。

或者布液腔的形成采用如下方式：沿石墨冷却块上端面的外缘向上延伸形成环状凸起，石墨混酸筒支撑在该环状凸起上。利用石墨冷却块上所形成的环状凸起也可形成布液腔。

或者布液腔的形成采用如下方式：在石墨外筒与石墨冷却块之间设置有环形的石墨布液筒。

进一步，在石墨混酸筒上设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔和第二安装孔均为台阶孔，且台阶孔大端朝外，小端朝内；浓酸进口管安装在第一安装孔上，在浓酸进口管的外壁设置为与第一安装孔相适应的台阶状，且浓酸进口管的外壁上的台阶面与第一安装孔的台阶面密封接触；进水管安装在第二安装孔上，在进水管的外壁设置为与第二安装孔相适应的台阶状，且进水管的外壁上的台阶面与第二安装孔的台阶面密封接触。利用台阶面的相互抵靠，可提高两个安装的密封性。

进一步，浓酸进口管的出口端的端面朝向斜上方，进水管的出口端的端面朝向斜上方。