專利名稱：陽極保護酸分布器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種硫酸生產(chǎn)裝置中干燥塔、吸收塔的酸分布器，具體地說是一種陽極保護酸分布器。
背景技術：
目前，在有色冶煉和化工系統(tǒng)的硫酸生產(chǎn)裝置中，國內(nèi)仍以槽式掛管酸分布器為主，其特點是簡易、可靠，材料為普通鑄鐵，但因加工制造、安裝難以達到要求，生產(chǎn)中往往出現(xiàn)分酸不均，煙氣酸沫嚴重，腐蝕下游設備等問題。80年代以來，國內(nèi)一些制酸企業(yè)在硫酸干燥塔、吸收塔上使用管式酸分布器。管式酸分布器是由一根主酸管和多根分酸支管組成，在分酸支管上開設許多出酸孔。其特點是分酸均勻，但出酸孔易堵塞、不便檢修。90年代，美國孟山都環(huán)境化學公司開發(fā)了一種合金制造的槽式酸分布器，其分酸支管為槽狀，降液管均設在槽狀分酸支管的底板上，該酸分布器既克服了老式槽式掛管分酸器的布酸點密度不足、大型化有困難等缺點，也克服了管式分酸器普遍存在的出酸孔易堵和某些管式分酸器徑向酸分布不均，沿塔周噴淋密度偏小的缺點，但是，這種分酸器的使用壽命以及耐腐蝕的特點主要取決于它的材質(zhì)，即它是由一種SX合金或Lemet合金制成，因此，該酸分布器價格偏高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用普通不銹鋼酸分布器與陽極保護防腐技術的結(jié)合，提供一種分酸均勻、自由通氣截面大、使用壽命長且價格低廉的陽極保護酸分布器。
該陽極保護酸分布器的主酸管位于塔的外側(cè)，分酸支管的一端伸出塔外并置于主酸管的上部，主酸管與分酸支管采用法蘭連接，分酸支管為方管，其兩側(cè)面與底面各開有按一定間距排列的圓孔，降液管焊接在分酸支管所開圓孔位置；在酸分布器的陽極保護控制系統(tǒng)中，把與硫酸接觸的全部表面作為陽極，主陰極穿插在各分酸支管中，通過電解液(即硫酸)形成電流回路，向分酸器施加陽極電流，使其產(chǎn)生陽極極化，迅速通過致鈍電位，進入鈍化區(qū)并維持其電位在這個區(qū)域，由普通不銹鋼制成的酸分布器依靠在鈍化區(qū)所形成的鈍化膜降低在硫酸中的腐蝕，延長使用壽命；同時為保證整個陽極保護酸分布器各處電位均達到維鈍電位區(qū)間，在其中兩個分酸支管上部靠近主陰極的位置分別設置控制電極和上限監(jiān)控電極；在主酸管上遠離主陰極的位置分別設置下限監(jiān)控電極和監(jiān)測電極，從而使分酸器內(nèi)靠近主陰極的位置和遠離主陰極的位置均處于有效的監(jiān)控之中。
上述陽極保護酸分布器，由于主酸管位于塔外并處于分酸支管的下部，使沉降的酸泥易于清理，且在酸泵停止時，分酸支管酸液能及時排除，便于檢修。各分酸支管延伸出塔外，便于陽極保護控制系統(tǒng)的安裝及調(diào)試。分酸支管內(nèi)部降液管進酸口離底板較高，酸泥沉降在底板處，可防止降液管的堵塞。分酸支管采用方管，可使各降液管具有一定的壓頭，保證各降液管酸量基本一樣，分酸極為均勻，少霧沫夾帶。由于降液管可以延伸較遠，因此它的支管數(shù)量比普通管式分酸器的少，自由通氣截面大、低氣體壓降。由于采用普通不銹鋼與陽極保護防腐技術的有機結(jié)合，達到耐腐蝕、延長使用壽命、大大降低造價的目的。


圖1為陽極保護酸分布器的主視圖；圖2為陽極保護酸分布器的俯視圖；圖3為圖2的B向局部圖；圖4為圖2的A-A視圖。
具體實施例方式1—主酸管；2—鞍座；3—分酸支管；4—定距管；5—三通管；6—法蘭；7—降液管；8—主陰極；9—控制電極；10—上限監(jiān)控電極；11—下限監(jiān)控電極；12—監(jiān)測電極。
如圖1至圖4所示，該陽極保護酸分布器采用316L或304L普通不銹鋼加陽極保護技術代替SX等高級合金。主酸管1位于塔的外側(cè)，主酸管1用兩個鞍座2置于塔平臺上。塔內(nèi)用磚砌一支撐臺，分酸支管3直接放在該平臺上，每根分酸支管3同時被吊梁吊掛，各分酸支管3的一端伸出塔外并置于主酸管1的上部，主酸管1與分酸支管3通過三通管5采用法蘭6連接，分酸支管3選用方管，其兩側(cè)而與底面各開行排按一定間距排列的圓孔，其上蓋面不開孔，降液管7焊接在分酸支管3所開圓孔位置，降液管7進酸口都處于同一高度位置，其出酸口任意相鄰的三支管按等腰三角形排列，在塔內(nèi)部降液管7出酸口均布于整個平面上，平均分酸點數(shù)為20～27個/m2。
在酸分布器的陽極保護控制系統(tǒng)中，把與硫酸接觸的全部表面作為陽極，主陰極8穿插在分酸支管3中，其長度與分酸支管3長度相當，通過電解液(即硫酸)形成電流回路，向分酸器施加陽極電流，使其產(chǎn)生陽極極化，迅速通過致鈍電位，進入鈍化區(qū)并維持其電位在這個區(qū)域，不銹鋼依靠在鈍化區(qū)所形成的鈍化膜降低在硫酸中的腐蝕；在其中兩個分酸支管3上部靠近主陰極8的位置分別設置控制電極9和上限監(jiān)控電極10；在主酸管1上遠離主陰極8的位置分別設置下限監(jiān)控電極11和監(jiān)測電極12，從而使分酸器內(nèi)靠近主陰極8的位置和遠離主陰極8的位置均處于有效的監(jiān)控之中，保證整個陽極保護分酸器各處電位均達到維鈍電位區(qū)間。
根據(jù)實際生產(chǎn)中，無論是硫酸干燥塔還是吸收塔，在其允許的上塔溫度范圍內(nèi)，酸分布器內(nèi)的電位降均小于100mV，說明無論硫酸濃度如何變化，酸分布器各處電位均能達到最佳的鈍化范圍，即腐蝕率最小的電位區(qū)間，從而保證整個分酸器內(nèi)部各處與硫酸接觸的表面電位均處于陽極保護最佳鈍化范圍內(nèi)，其中316L不銹鋼腐蝕率會小于0.10mm/a，照此計算，如降液管選用Φ25×3mm管，預計使用壽命大于10年。
另外，為了便于更換主陰極8，必須在主陰極8的一側(cè)沿分酸支管3長度方向上，主陰極8的插入側(cè)在7.5m內(nèi)不得有任何障礙。為了便于清除酸泥，在每個分酸支管3的底部設置兩個排污孔，在分酸支管3的頂部設有兩個長方形檢修孔，在主酸管1的端部采用法蘭連接，必要時，也可打開清污。
權利要求
1.一種陽極保護酸分布器，包括主酸管(1)、分酸支管(3)及降液管(7)等，其特征在于主酸管(1)位于塔的外側(cè)，分酸支管(3)的一端伸出塔外并置于主酸管(1)的上部，主酸管(1)與分酸支管(3)采用法蘭(6)連接，分酸支管(3)為方管，其兩側(cè)面與底面各開有按一定間距排列的圓孔，降液管(7)焊接在分酸支管(3)所開圓孔位置；在酸分布器的陽極保護控制系統(tǒng)中，把與硫酸接觸的全部表面作為陽極，主陰極(8)穿插在各分酸支管(3)中，通過硫酸形成電流回路，使酸分布器產(chǎn)生陽極極化進入鈍化區(qū)，在其中兩個分酸支管(3)上部靠近主陰極(8)的位置分別設置有控制電極(9)和上限監(jiān)控電極(10)；在主酸管(1)上遠離主陰極(8)的分別位置設置有下限監(jiān)控電極(11)和監(jiān)測電極(12)。
2.根據(jù)權利要求1所述的陽極保護酸分布器，其特征在于降液管(7)的進酸口均處于同一高度位置，其出酸口任意相鄰的三支管按等腰三角形排列，在塔內(nèi)部降液管(7)出酸口均布于整個平面上。
3.根據(jù)權利要求1所述的陽極保護酸分布器，其特征在于每個分酸支管(3)的底部設置有排污孔，在分酸支管(3)的頂部設有檢修孔。
全文摘要
一種分酸均勻、自由通氣截面大、使用壽命長且價格低廉的陽極保護酸分布器，主酸管(1)位于塔的外側(cè)，分酸支管(3)的一端伸出塔外并置于主酸管(1)的上部，分酸支管(3)為方管，降液管(7)焊接在分酸支管(3)所開圓孔位置；在酸分布器的陽極保護控制系統(tǒng)中，把與硫酸接觸的全部表面作為陽極，主陰極(8)穿插在各分酸支管(3)中，通過硫酸形成電流回路，分酸支管(3)與主酸管(1)上分別設置的控制電極(9)、上下限監(jiān)控電極(10、11)和監(jiān)測電極(12)，可使分酸器內(nèi)靠近、遠離主陰極(8)的位置均處于有效的監(jiān)控之中，保證整個陽極保護分酸器各處電位均達到維鈍電位區(qū)間。此外，該酸分布器還具有防堵塞、易安裝、少維修、便于檢查和清理等特點。
文檔編號B01D53/18GK1400036SQ0112494
公開日2003年3月5日 申請日期2001年8月5日 優(yōu)先權日2001年8月5日
發(fā)明者肖世猛, 鄭建國, 徐暾家, 張宗斌, 李長禧, 陶永順 申請人:天華化工機械及自動化研究設計院