《陽極保護酸分布器》是天華化工機械及自動化研究設計院於2001年8月5日申請的發明專利，該專利申請號為01124947，公布號為CN1400036，專利公布日為2003年3月5日，發明人是肖世猛、鄭建國、徐暾家、張宗斌、李長禧。該發明涉及一種硫酸生產裝置中乾燥塔、吸收塔的酸分布器，具體地說是一種陽極保護酸分布器。
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）位於塔的外側，分酸支管（3）的一端伸出塔外並置於主酸管（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，通過硫酸形成電流迴路，分酸支管（3）與主酸管（1）上分別設定的控制電極（9）、上下限監控電極（10、11）和監測電極（12），可使分酸器內靠近、遠離主陰極（8）的位置均處於有效的監控之中，保證整個陽極保護分酸器各處電位均達到維鈍電位區間。此外，該酸分布器還具有防堵塞、易安裝、少維修、便於檢查和清理等特點。
2010年11月15日，《陽極保護酸分布器》獲得第十二屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《陽極保護酸分布器》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：陽極保護酸分布器
- 公布號：CN1400036
- 公布日：2003年3月5日
- 申請號：01124947
- 申請日：2001年8月5日
- 申請人：天華化工機械及自動化研究設計院
- 地址：甘肅省蘭州市西固區合水北路3號
- 發明人：肖世猛、鄭建國、徐暾家、張宗斌、李長禧
- 代理機構：甘肅省專利服務中心
- 代理人：田玉蘭
- Int.Cl.：B01D53/18
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2001年8月之前，在有色冶煉和化工系統的硫酸生產裝置中，中國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，但因加工製造、安裝難以達到要求，生產中往往出現分酸不均，煙氣酸沫嚴重，腐蝕下游設備等問題。20世紀80年代以來，中國一些制酸企業在硫酸乾燥塔、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。20世紀90年代，美國孟山都環境化學公司開發了一種合金製造的槽式酸分布器，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於它的材質，即它是由一種SX合金或Lemet合金製成，因此，該酸分布器價格偏高。
發明內容
專利目的
《陽極保護酸分布器》利用普通不鏽鋼酸分布器與陽極保護防腐技術的結合，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。
技術方案
《陽極保護酸分布器》的主酸管位於塔的外側，分酸支管的一端伸出塔外並置於主酸管的上部，主酸管與分酸支管採用法蘭連線，分酸支管為方管，其兩側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）形成電流迴路，向分酸器施加陽極電流，使其產生陽極極化，迅速通過致鈍電位，進入鈍化區並維持其電位在這個區域，由普通不鏽鋼製成的酸分布器依靠在鈍化區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間，在其中兩個分酸支管上部靠近主陰極的位置分別設定控制電極和上限監控電極；在主酸管上遠離主陰極的位置分別設定下限監控電極和監測電極，從而使分酸器內靠近主陰極的位置和遠離主陰極的位置均處於有效的監控之中。
改善效果
《陽極保護酸分布器》由於主酸管位於塔外並處於分酸支管的下部，使沉降的酸泥易於清理，且在酸泵停止時，分酸支管酸液能及時排除，便於檢修。各分酸支管延伸出塔外，便於陽極保護控制系統的安裝及調試。分酸支管內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。分酸支管採用方管，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。由於降液管可以延伸較遠，因此它的支管數量比普通管式分酸器的少，自由通氣截面大、低氣體壓降。由於采 用普通不鏽鋼與陽極保護防腐技術的有機結合，達到耐腐蝕、延長使用壽命、降低造價的目的。
附圖說明
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。
權利要求
1、《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，其特徵在於主酸管（1）位於塔的外側，分酸支管（3）的一端伸出塔外並置於主酸管（1）的上部，主酸管（1）與分酸支管（3）採用法蘭（6）連線，分酸支管（3）為方管，其兩側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，通過硫酸形成電流迴路，使酸分布器產生陽極極化進入鈍化區，在其中兩個分酸支管（3）上部靠近主陰極（8）的位置分別設定有控制電極（9）和上限監控電極（10）；在主酸管（1）上遠離主陰極（8）的分別位置設定有下限監控電極（11）和監測電極（12）。
3、根據權利要求1所述的陽極保護酸分布器，其特徵在於每個分酸支管（3）的底部設定有排污孔，在分酸支管（3）的頂部設有檢修孔。
實施方式
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—上限監控電極；11—下限監控電極；12—監測電極。
如圖1至圖4所示，該陽極保護酸分布器採用316升或304升普通不鏽鋼加陽極保護技術代替SX等高級合金。主酸管1位於塔的外側，主酸管1用兩個鞍座2置於塔平台上。塔內用磚砌一支撐台，分酸支管3直接放在該平台上，每根分酸支管3同時被吊梁吊掛，各分酸支管3的一端伸出塔外並置於主酸管1的上部，主酸管1與分酸支管3通過三通管5採用法蘭6連線，分酸支管3選用方管，其兩側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進酸口都處於同一高度位置，其出酸口任意相鄰的三支管按等腰三角形排列，在塔內部降液管7出酸口均布於整個平面上，平均分酸點數為20～27個/平方米。
在酸分布器的陽極保護控制系統中，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）形成電流迴路，向分酸器施加陽極電流，使其產生陽極極化，迅速通過致鈍電位，進入鈍化區並維持其電位在這個區域，不鏽鋼依靠在鈍化區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的位置分別設定控制電極9和上限監控電極10；在主酸管1上遠離主陰極8的位置分別設定下限監控電極11和監測電極12，從而使分酸器內靠近主陰極8的位置和遠離主陰極8的位置均處於有效的監控之中，保證整個陽極保護分酸器各處電位均達到維鈍電位區間。
根據實際生產中，無論是硫酸乾燥塔還是吸收塔，在其允許的上塔溫度範圍內，酸分布器內的電位降均小於100毫伏，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範圍，即腐蝕率最小的電位區間，從而保證整個分酸器內部各處與硫酸接觸的表面電位均處於陽極保護最佳鈍化範圍內，其中：316升不鏽鋼腐蝕率會小於0.10毫米/安，照此計算，如降液管選用Φ25×3毫米管，預計使用壽命大於10年。
另外，為了便於更換主陰極8，必須在主陰極8的一側沿分酸支管3長度方向上，主陰極8的插入側在7.5m內不得有任何障礙。為了便於清除酸泥，在每個分酸支管3的底部設定兩個排污孔，在分酸支管3的頂部設有兩個長方形檢修孔，在主酸管1的端部採用法蘭連線，必要時，也可打開清污。
榮譽表彰
2010年11月15日，《陽極保護酸分布器》獲得第十二屆中國專利獎優秀獎。
