[發(fā)明專利]一種用于回收硫酸裝置中的低溫余熱系統(tǒng)及其用途

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110453964.8
• 申請(qǐng)日: 2011-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN102556982A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳愛民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇新宏大集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C01B17/74
• 分類號(hào): C01B17/74
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制硫酸工業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種用于回收硫酸裝置的低溫余熱系統(tǒng)及其用途。

背景技術(shù)

硫酸低溫余熱回收技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用已有二十多年的歷史，在國(guó)際上美國(guó)孟莫克、德國(guó)魯奇公司都相繼成功開發(fā)了該技術(shù)，其原理為通過(guò)提高吸收系統(tǒng)循環(huán)酸的溫度，將吸收反應(yīng)熱用來(lái)產(chǎn)生低壓蒸汽。目前中國(guó)所應(yīng)用的硫酸低溫余熱回收系統(tǒng)主要有DWRHS系統(tǒng)和美國(guó)孟莫克公司的HRS系統(tǒng)等。HRS系統(tǒng)和DWRHS系統(tǒng)，吸收塔均為填料塔，一般分為兩段填料，工藝流程如下：自省煤器來(lái)的轉(zhuǎn)化氣從吸收塔底部進(jìn)入，稀釋酸在塔頂部淋灑，氣液在塔中填料段接觸并反應(yīng)，稀釋酸吸收轉(zhuǎn)化氣中的SO₃成濃酸，并放出反應(yīng)熱，熱的濃酸經(jīng)循環(huán)酸泵輸送到蒸汽發(fā)生器的管程與殼程中的水換熱，將水加熱成蒸汽回收熱量，冷卻后的濃酸在稀釋混合器中加水稀釋，稀釋酸再進(jìn)入吸收塔頂部，完成整個(gè)裝置的酸循環(huán)，多余的濃酸由蒸汽發(fā)生器出口引出，經(jīng)給水預(yù)熱器降溫后進(jìn)入成品酸貯槽。低溫位熱能回收系統(tǒng)中所有與高溫濃硫酸接觸的部位均采用耐酸合金，其主要設(shè)備吸收塔、循環(huán)酸泵槽、稀釋混合器、蒸汽發(fā)生器換熱管束及管路等均采用耐酸合金鋼制造，裝置一旦出現(xiàn)緊急情況，熱酸排到有防腐襯里的地下槽中貯存。

常規(guī)低溫余熱回收系統(tǒng)中濃酸稀釋混合器布置在蒸汽發(fā)生器之后，在稀釋混合器中將濃硫酸加水稀釋，由于水加入濃硫酸的過(guò)程反應(yīng)非常激烈，并放出大量熱量，此處酸濃變化大，腐蝕也特別嚴(yán)重，易使該設(shè)備因腐蝕而損壞，從而影響整個(gè)裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于回收硫酸裝置中的低溫余熱系統(tǒng)及其用途，通過(guò)提高硫酸溫度來(lái)提高低溫余熱的溫度，使得整個(gè)硫酸循環(huán)系統(tǒng)嚴(yán)格控制在溫度為200℃左右、硫酸濃度為98.5％～100％的條件下運(yùn)行，充分回收硫酸的吸收及稀釋所產(chǎn)生的低溫余熱，濃硫酸的稀釋設(shè)在具有良好耐酸性能內(nèi)襯的吸收塔底部進(jìn)行，不需專設(shè)稀釋混合器，大大降低了裝置的故障率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于回收硫酸裝置的低溫余熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括吸收塔1、循環(huán)泵2、蒸汽發(fā)生器3給水預(yù)熱器4、循環(huán)罐6和給水泵7；所述吸收塔1為分別與一吸塔5和循環(huán)罐6相通的吸收三氧化硫且稀釋硫酸的塔；所述循環(huán)罐6的硫酸管路分別與所述蒸汽發(fā)生器3和給水預(yù)熱器4連接；所述蒸汽發(fā)生器3的硫酸管路分別與所述吸收塔1和給水預(yù)熱器4連接；所述給水預(yù)熱器4與給水泵7連接；所述循環(huán)泵2于所述循環(huán)罐6內(nèi)。

所述循環(huán)罐6與所述蒸汽發(fā)生器3和給水預(yù)熱器4之間、所述蒸汽發(fā)生器3與所述吸收塔1和所述給水加熱器4之間分別通過(guò)管道連接；所述管道上分別安裝有檢測(cè)控制儀表；所述檢測(cè)控制儀表包括：溫度儀、壓力表、液位計(jì)、流量表和分析儀。

所述吸收塔1為立式噴淋塔，并設(shè)有噴咀，其殼體設(shè)置有內(nèi)襯。上部為三氧化硫吸收段，底部為濃硫酸稀釋段。

所述循環(huán)泵2包括循環(huán)泵體和控制機(jī)構(gòu)，所述循環(huán)泵體是由直流無(wú)刷電機(jī)、葉輪、泵體和電機(jī)外殼組成，所述控制機(jī)構(gòu)包括無(wú)傳感變頻控制器組，所述無(wú)傳感變頻控制器組與所述直流無(wú)刷電機(jī)相連。

所述循環(huán)泵2為高溫循環(huán)酸泵；所述循環(huán)罐6為高溫酸循環(huán)罐，其殼體設(shè)置有內(nèi)襯。

所述高溫酸循環(huán)罐的襯里采用的材料是0Cr13Al，其用碳含量為0.07％、硅含量為0.95％、錳含量為0.98％、磷含量為0.03％、硫含量為0.02％、鉻含量為13％、余量為鐵的合金制備，所述的百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。

所述蒸汽發(fā)生器3采用列管釜式蒸汽發(fā)生器，包括加熱爐、控制器、溫度傳感器；所述列管釜式蒸汽發(fā)生器的采用碳鋼材料制成。

所述給水預(yù)熱器4為管殼式換熱器，其包括殼體、管板、管箱；所述管板的一側(cè)連接殼體，另一側(cè)連接管箱，所述殼體內(nèi)設(shè)有換熱管和排氣管，所述換熱管穿過(guò)隔板和所述的管板連接管箱，所述排氣管穿過(guò)所述隔板連接殼體；所述殼體上具有熱硫酸入口和冷硫酸出口，所述管箱設(shè)有給水出口和給水入口。

所述管板所用的材料是0Cr13Al，其用碳含量為0.08％、硅含量為1.00％、錳含量為1.00％、磷含量為0.04％、硫含量為0.03％、鉻含量為13.5％、余量為鐵的合金制備，所述的百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。

利用上述回收硫酸裝置的低溫余熱系統(tǒng)回收余熱的方法，所述方法包括以下步驟：

A.來(lái)自于自省煤器的轉(zhuǎn)化氣體從所述吸收塔1頂部通入，所述吸收塔1內(nèi)185℃、98.7％的硫酸吸收轉(zhuǎn)化氣體中的三氧化硫，未被吸收的三氧化硫從所述吸收塔1底部進(jìn)入所述一吸塔5中由循環(huán)酸吸收；