Gas-to-gas heat exchangers for use in sulfuric acid plants

Details Gas-to-gas heat exchangers for use in sulfuric acid plants Gas-to-gas heat exchangers for use in sulfuric acid plants

C - Chemistry, Metallurgy

01

B

C01B 17/80 (2006.01)

Patent

CA 2206747

A shell and tube gas-to-gas heat exchanger for use in the manufacture of sulfuric acid by the contact process involving heat transfer between dry gases. The heat exchanger comprises (a) a shell having (i) a first shell portion defining a first shell space and a first shell first aperture and second aperture through which a first gas stream operably passes; and (ii) a second shell portion defining a second shell space and a second shell first aperture and second aperture through which a second gas operably passes; (b) a first gas inlet conduit in communication with the first shell first aperture; first gas outlet conduit in communication with the first shell second aperture; second gas inlet conduit in communication with the second shell first aperture; second gas outlet conduit in communication with the second shell second aperture; (c) baffles so located within the first and the second shell spaces as to operably direct flow of the first and the second gases within the shell spaces in radial flow across the tube bundle; (d) a divider plate extending radially across the shell which separates the first shell space from the second shell space; (e) an annular tube bundle comprising a plurality of tubes within the shell extending longitudinally and axially through the first and second shell spaces and the divider plate, and defining a tube-free central core space within the shell and an annular tube-free space between the shell and the annular tube bundle. The dual-purpose, single unit heat exchanger allows improved equalization of heat between gas flows.

Échangeur de chaleur à calandre gaz-gaz destiné à la production d'acide sulfurique selon un procédé par contact impliquant un transfert de chaleur entre gaz secs. Cet échangeur de chaleur comprend : (a) une enveloppe comportant (i) une première section délimitant l'espace d'une première calandre pourvue d'une première et d'une deuxième ouverture par lesquelles s'écoule un premier flux gazeux; et (ii) une deuxième section délimitant l'espace d'une deuxième calandre aussi dotée d'une première et d'une deuxième ouverture, par lesquels s'écoule un deuxième flux gazeux; (b) un premier conduit d'admission des gaz en communication avec la première ouverture de la première calandre; un premier conduit de sortie des gaz en communication avec la deuxième ouverture de la première calandre; un deuxième conduit d'admission des gaz en communication avec la première ouverture de la deuxième calandre; un deuxième conduit de sortie des gaz en communication avec la deuxième ouverture de la deuxième calandre; (c) des déflecteurs placés à l'intérieur des premier et deuxième espaces que définissent ces calandres de manière à ce qu'ils dirigent le courant des premier et deuxième gaz dans les espaces des calandres selon un courant radial traversant le faisceau de tubes; (d) une plaque de séparation, orientée radialement, et allant d'un côté à l'autre de l'enveloppe pour établir une séparation entre l'espace de la première calandre et celui de la deuxième calandre; (e) un faisceau de tubes annulaire présentant un certain nombre de tubes situés dans la calandre et disposé selon une orientation longitudinale et axiale, d'un côté à l'autre des espaces de la première et de la deuxième calandre ainsi que de la plaque de séparation, et délimitant l'espace d'un noyau central démuni de tube entre la calandre et le faisceau de tubes annulaire. Cet échangeur de chaleur bivalent en une seule unité permet d'améliorer l'équilibrage de la chaleur entre les flux gazeux.

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