[實(shí)用新型]一種硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的熱循環(huán)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220717252.2
• 申請(qǐng)日: 2012-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203132361U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉立文;劉珍如;寧愛(ài)民;寧勇;寧江天;劉勇;魯紀(jì)鳴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 劉立文
• 主分類(lèi)號(hào): F27D17/00
• 分類(lèi)號(hào): F27D17/00;F01K11/02;F01D15/10
• 代理公司: 長(zhǎng)沙星耀專(zhuān)利事務(wù)所 43205
• 代理人: 寧星耀;許伯嚴(yán)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備，尤其是涉及一種硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的熱循環(huán)設(shè)備。

背景技術(shù)

在我國(guó)，硫酸的生產(chǎn)包括硫磺制酸、硫鐵礦制酸、冶煉煙氣制酸，這些制酸方法，絕大部分都采用比較先進(jìn)的兩轉(zhuǎn)兩吸工藝，其中化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量是相當(dāng)可觀的，充分回收利用這些熱量是硫酸制造行業(yè)一項(xiàng)重要任務(wù)。??

在兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝中，通常把煅燒過(guò)程中800-1000℃的余熱稱(chēng)為高溫余熱，約占余熱總量的60%，轉(zhuǎn)化過(guò)程中500℃左右的余熱稱(chēng)為中溫余熱，約占余熱總量的15%?，干吸過(guò)程中100℃左右的余熱稱(chēng)為低溫余熱，約占余熱總量的25%，高溫余熱和中溫余熱由于溫度高，回收利用比較容易，低溫余熱溫度低，且酸溫與酸的濃度有關(guān)，如硫鐵礦制酸中，一吸酸和二吸酸的濃度為98%，酸溫為100℃左右，干燥酸的濃度為93%，酸溫為70℃左右；在硫磺制酸工藝中，一吸酸、二吸酸、干燥酸的濃度均為98%，酸溫均為100℃左右。由于回收難度大，因此大多數(shù)硫酸生產(chǎn)廠家沒(méi)有對(duì)低溫余熱進(jìn)行回收，一般將生成的帶有低溫余熱的酸流經(jīng)酸冷器，與循環(huán)冷水進(jìn)行換熱降溫，這樣做不但低溫余熱得不到利用，而且為了降低酸的溫度，還需要使用大量的冷卻水，既浪費(fèi)能源又浪費(fèi)水源。

中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)200510022528.X公開(kāi)了一種硫酸生產(chǎn)過(guò)程中沸騰爐內(nèi)廢熱利用的新方法，將從沸騰爐內(nèi)出來(lái)的煙氣用于加熱水或空氣分別實(shí)現(xiàn)向用戶(hù)提供熱水與暖氣，但是這種應(yīng)用受到地域與環(huán)境的限制，應(yīng)用的可行性并不大。

中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利200820019657.2公開(kāi)了一種封閉式利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的裝置，其以酸冷器作為介質(zhì)來(lái)加熱水管內(nèi)的水給用戶(hù)供熱，但是用戶(hù)必須與設(shè)備相隔較近，否則應(yīng)用性能不好。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能回收余熱的硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的熱循環(huán)設(shè)備，其能量的轉(zhuǎn)化、使用方便。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：

一種硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的熱循環(huán)設(shè)備，包括換熱器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、冷凝器及水泵；所述換熱器設(shè)于生產(chǎn)硫酸用的煅燒窯的外壁面，換熱器通過(guò)管道與汽輪機(jī)連接；汽輪機(jī)通過(guò)管道與冷凝器相連，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)通過(guò)法蘭直接連接，冷凝器通過(guò)帶有水泵的管道與換熱器相連。

工作過(guò)程：煅燒窯中煅燒產(chǎn)生高溫，高溫傳遞到煅燒窯外壁面的換熱器，換熱器內(nèi)通水進(jìn)行循環(huán)，水在高溫下定壓（定壓主要是為了保持水循環(huán)的穩(wěn)定流率，保持質(zhì)量交換的穩(wěn)定性，壓力的大小與設(shè)備的大小及規(guī)格有關(guān)）受熱轉(zhuǎn)化為過(guò)熱水蒸汽，過(guò)熱水蒸汽通過(guò)管道傳遞到汽輪機(jī)，并在汽輪機(jī)內(nèi)等溫膨脹，進(jìn)一步推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)直接連接，將高壓（壓力大小與煅燒窯的大小、放熱規(guī)模有關(guān)，壓力主要來(lái)源于水受熱膨脹，與熱交換有關(guān)，而煅燒窯的熱量傳遞在反應(yīng)過(guò)程中有可能發(fā)生變化，比如剛投入料時(shí)的熱量傳遞與最終反應(yīng)完成后的熱量傳遞是有差別的）過(guò)熱水蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)移給發(fā)電機(jī)，通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能；過(guò)熱水蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)后轉(zhuǎn)化為濕蒸汽，濕蒸汽在冷凝器內(nèi)定壓定溫冷卻轉(zhuǎn)化為凝結(jié)水；凝結(jié)水通過(guò)水泵定熵壓縮進(jìn)入換熱器循環(huán)。

使用本實(shí)用新型之設(shè)備，充分利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸過(guò)程中的余熱，通過(guò)熱量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化原理，將余熱轉(zhuǎn)化為水蒸汽的動(dòng)能推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱量的有效循環(huán)利用，克服了熱量應(yīng)用對(duì)象與熱源的距離性問(wèn)題，電能可以?xún)?chǔ)存或送至電網(wǎng)，使用也方便。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的熱循環(huán)設(shè)備實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本實(shí)施例之硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的熱循環(huán)設(shè)備，包括換熱器2、汽輪機(jī)3、發(fā)電機(jī)4、冷凝器5及水泵6；所述換熱器2設(shè)于生產(chǎn)硫酸用的煅燒窯1的外壁面，換熱器2通過(guò)管道與汽輪機(jī)3連接；汽輪機(jī)3通過(guò)管道與冷凝器5相連，汽輪機(jī)3與發(fā)電機(jī)4通過(guò)法蘭直接連接，冷凝器5通過(guò)帶有水泵6的管道與換熱器2相連。

工作過(guò)程：煅燒窯1中煅燒產(chǎn)生高溫，高溫傳遞到煅燒窯1外壁面的換熱器2，換熱器2內(nèi)通水進(jìn)行循環(huán)，水在高溫下0.4MPa壓力下受熱轉(zhuǎn)化為過(guò)熱水蒸汽，過(guò)熱水蒸汽通過(guò)管道傳遞到汽輪機(jī)3，并在汽輪機(jī)3內(nèi)等溫膨脹，進(jìn)一步推動(dòng)汽輪機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)3與發(fā)電機(jī)4直接連接，將0.4MPa壓力下過(guò)熱水蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)移給發(fā)電機(jī)4，通過(guò)發(fā)電機(jī)4轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來(lái)；過(guò)熱水蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)3后轉(zhuǎn)化為濕蒸汽，濕蒸汽在冷凝器5內(nèi)定壓定溫冷卻轉(zhuǎn)化為凝結(jié)水；凝結(jié)水通過(guò)水泵6定熵壓縮進(jìn)入換熱器2循環(huán)。

使用本實(shí)施例之設(shè)備，充分利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸過(guò)程中的余熱，通過(guò)熱量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化原理，將余熱轉(zhuǎn)化為水蒸汽的動(dòng)能推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱量的有效循環(huán)利用，克服了熱量應(yīng)用對(duì)象與熱源的距離性問(wèn)題，電能可以?xún)?chǔ)存或送至電網(wǎng)，使用也方便。