一种曼海姆炉用硫酸下料管的制作方法

本实用新型涉及曼海姆法硫酸钾生产技术领域，具体地说是一种曼海姆炉用硫酸下料管。

背景技术：

曼海姆法硫酸钾生产工艺是目前世界上常用的硫酸钾生产工艺，曼海姆法是以浓硫酸和氯化钾为原料，在核心设备曼海姆炉中，550℃左右高温下，反应生成硫酸钾。由于该工艺是在高温和浓硫酸的条件下进行的，并且产生大量卤化氢气体，因此耐高温和耐腐蚀是曼海姆炉工艺需要首要解决的问题。

浓硫酸是曼海姆法生产硫酸钾的原料之一，浓硫酸必须通过一支特制的硫酸下料管才能被加入到曼海姆炉中。该下料管从曼海姆炉的顶部，穿过曼海姆炉的上烟道，再穿过碳化硅导热层进入反应室顶部的硫酸分布器，将浓硫酸导入到硫酸分布器内，最后硫酸分布器将浓硫酸投放到反应炉底固定的位置与氯化钾接触反应，生产高品质的硫酸钾。目前，曼海姆炉常用的硫酸下料管是由厚壁碳钢管道或者不锈钢管道加工而成，在高温、浓硫酸以及氯化氢气体腐蚀的工况下，每隔2个月左右，就需要定期更换硫酸下料管。更换下料管时，需要停止生成，而且会有卤化氢气体从炉顶溢出，对工人的健康产生危害。如果未及时更换硫酸下料管，一旦下料管断裂，落入曼海姆炉内，将很难取出。硫酸下料管的定期更换，已经成为曼海姆法硫酸钾生产工艺的短板，迫切的需要解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种曼海姆炉用硫酸下料管，以解决现有的曼海姆炉下料管易腐蚀的问题。

本实用新型是这样实现的：一种曼海姆炉用硫酸下料管，包括曼海姆炉的炉体，在炉体的顶部设置有投料口，在炉体内设置有烟道及反应室，硫酸下料管设置于投料口处，其中，所述硫酸下料管竖直设置，所述硫酸下料管的顶端突出所述炉体外部，所述硫酸下料管的底端穿过所述炉体及所述烟道伸入所述反应室内；

在所述硫酸下料管的外管壁上套装有冷却夹套，所述冷却夹套呈圆筒状，所述冷却夹套的上、下两端与所述硫酸下料管的管壁密封连接，在所述冷却夹套与所述硫酸下料管间的空腔内内填充有冷媒，在所述冷却夹套上设置有冷媒进口及冷媒出口，所述冷媒进口与冷媒制造设备连通，所述冷媒出口与收集设备连通。

优选的，所述冷却夹套为水冷夹套，所述冷媒为冷却水。

优选的，所述冷却夹套为空冷夹套，所述冷媒为冷却空气。

优选的，所述冷媒进口及所述冷媒出口设置于所述冷却夹套的上部。

优选的，在所述硫酸下料管的顶端设置法兰盘。

优选的，在所述冷却夹套的外壁上设置有隔热层。

优选的，在所述冷却夹套的内表面设置有氧化锆陶瓷涂层。

优选的，所述硫酸下料管的管体的内表面上涂覆有氧化锆陶瓷涂层。

采用上述技术方案，本实用新型通过设置冷却夹套，通过冷媒对硫酸下料管进行降温冷却，大大延长了硫酸下料管的使用时间，硫酸下料管不需要频繁更换，大大提高了曼海姆炉的可连续生产性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的炉体的结构示意图。

图中：1—炉体，2—投料口，3—烟道，4—反应室，5—硫酸下料管，6—冷却夹套，7—冷媒进口，8—冷媒出口，9—空腔，10—法兰盘，11—隔热层，12—氧化锆陶瓷涂层，13—柱塞。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2所示，本实用新型提供了一种曼海姆炉用硫酸下料管，包括曼海姆炉的炉体1，在炉体1的顶部设置有投料口2，在炉体1内设置有烟道3及反应室4，硫酸下料管5设置于投料口2处，硫酸下料管5竖直设置，硫酸下料管5的顶端突出炉体1外部，硫酸下料管5的底端穿过炉体1及烟道3伸入反应室4内。浓硫酸原料经硫酸下料管导入反应室内与氯化钾反应，生成硫酸钾。现在，常用的硫酸下料管采用不锈钢管制成，当浓硫酸在常温状态下对不锈钢的腐蚀速度很小，而在高温下，浓硫酸对不锈钢的腐蚀速度大大增加，而曼海姆炉反应室的温度为550℃，因此硫酸下料管会迅速被浓硫酸腐蚀。如果能够降低硫酸下料管的温度，就可以减缓浓硫酸对不锈钢的腐蚀速度，提高其使用寿命。

为了降低硫酸下料管的温度，本实用新型在硫酸下料管5的外管壁上套装有冷却夹套6，冷却夹套6呈圆筒状，冷却夹套6的上、下两端设置有柱塞13，柱塞与硫酸下料管5的管壁密封连接，在冷却夹套6与硫酸下料管5间的空腔9内填充有冷媒。在冷却夹套6上设置有冷媒进口7及冷媒出口8，冷媒进口7与冷媒制造设备连通，冷媒出口8与收集设备连通。作为一种实施例，冷却夹套6为水冷夹套，冷媒为冷却水，冷媒进口与冷却水泵连通，冷却水在空腔流动，通过冷却水带走硫酸下料管上积蓄的热量，达到降低硫酸下料管温度的目的。作为另一种实施例，冷却夹套6为空冷夹套，冷媒为冷却空气，冷媒进口与气泵连通，低温或常温空气在空腔内流动，通过低温空气带走硫酸下料管上积蓄的热量，达到降低硫酸下料管温度的目的。

优选的，冷媒进口7及冷媒出口8设置于冷却夹套6的上部。在冷却夹套6的外壁上设置有隔热层11，使冷却夹套内的冷媒尽量少受到外部的高温影响，使冷媒尽量多的带走硫酸下料管上积蓄的热量。本实用新型在硫酸下料管5的顶端设置法兰盘10，法兰盘10用来与浓硫酸生产设备连通。

优选的，本身实用新型的硫酸下料管及冷却夹套均由304不锈钢材质制成，其中，硫酸下料管的长度为2600mm，下料管外径48mm，内径25mm，管壁厚为10mm；冷却夹套外径127mm，长度约1900mm。不锈钢材质的管材，具有易变形、易腐蚀的缺点。因此，本申请在冷却夹套6及硫酸下料管5的内表面设置有氧化锆陶瓷涂层12。氧化锆陶瓷具有抗弯强度好、稳定性高、耐压强度高、冷热击变性好、耐酸碱腐蚀、耐高温的优点，增加了氧化锆陶瓷涂层，可使硫酸下料管、冷却夹套具有更加优异的耐高温、耐酸碱腐蚀的特性，延长其使用寿命，减少更换次数。

本实用新型通过设置冷却夹套，通过冷媒对硫酸下料管进行降温冷却，大大延长了硫酸下料管的使用时间，硫酸下料管不需要频繁更换，大大提高了曼海姆炉的可连续生产性。

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