[發明專利]用于硫鐵礦和冶煉煙氣制酸裝置中的低溫余熱回收系統

無效

• 申請號: 201310299590.8
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103318850A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 葉際宣;孫正東;葉斌
• 申請（專利權）人: 上海奧格利環保工程有限公司
• 主分類號: C01B17/74
• 分類號: C01B17/74
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司 31113
• 代理人: 陳志良

技術領域

本發明涉及一種硫酸生產工藝流程中的低溫余熱回收系統，特別是公開一種用于硫鐵礦和冶煉煙氣制酸裝置中的低溫余熱回收系統，適用于硫鐵礦制酸及冶煉煙氣制酸裝置。

背景技術

硫酸生產主要包括含硫原料的燃燒、二氧化硫的氧化及三氧化硫的吸收三個過程，這些過程均伴有大量的化學能釋放出來。大部分硫酸生產裝置對含硫原料燃燒和二氧化硫氧化產生的高、中溫位熱能盡可能地進行了回收利用，而對于干燥和吸收系統中的低溫位熱能，長期以來除了少數生產企業用于加熱工業用水和生活用水外，一般都是用循環冷卻水移走而白白浪費。

傳統的硫磺制酸裝置，只回收了產生的總熱量的60%～70%，目前國內外已開發有配套硫磺制酸的低溫位熱能回收的方法，使硫磺制酸裝置的熱能回收率達到90%以上。而對于硫鐵礦和冶煉煙氣制酸裝置，目前只回收了產生的總熱量的50%～60%，由于有凈化系統的存在，進入干燥塔的二氧化硫氣體是被水飽和的，整個干吸系統的水平衡不能承受額外的加水量。正是由于硫鐵礦制酸或冶煉煙氣制酸中干吸工序的水平衡問題的存在，硫磺制酸中的低溫余熱回收技術及其裝置并不能直接的用于硫鐵礦制酸或冶煉煙氣制酸中。一種全新的適用于硫鐵礦制酸及冶煉煙氣制酸的低溫余熱回收技術及其裝置就應運而生了。

硫酸生產中廢熱的回收利用程度已成為衡量硫酸工業技術的一項重要指標，將硫酸生產裝置視為不排放二氧化碳的綠色能源工廠已成為一種共識。在能源日益緊張的今天，在硫酸裝置在高、中溫位熱能普遍得到回收利用的情況下，如何合理開發利用硫鐵礦制酸及冶煉煙氣制酸的低溫余熱回收技術，具有重大的現實意義。

發明內容

本發明的目的

本發明是這樣實現的：一種用于硫鐵礦和冶煉煙氣制酸裝置中的低溫余熱回收系統，其特征在于：所述的低溫余熱回收系統是一個有機整體，設備包括DWHS吸收塔、蒸發器、循環酸泵槽、除氧水預熱器、酸酸換熱器、除鹽水預熱器和稀釋器，上述裝置連接順序為：從DWHS吸收塔底部連接循環酸泵槽，循環酸泵槽的輸出分為兩路，一路依次連接蒸發器、除氧水預熱器、酸酸換熱器及除鹽水預熱器，另一路依次連接稀釋器和酸酸換熱器，稀釋器的輸出口還與DWHS吸收塔上段的輸入口連接；所述DWHS吸收塔上段輸入的硫酸來自制酸裝置的二吸酸冷器出口，下段輸入的煙氣來自制酸裝置的三段省煤器，形成二段吸收塔，上段為低溫吸收段，采用干燥和吸收工段串來的低溫硫酸吸收，下段為高溫吸收段，采用高溫硫酸循環吸收。

所述的低溫余熱回收系統中有三個流程進行后使制酸裝置額外多產生3.771t/h的低壓蒸汽，額外的產氣率為0.201t/t酸，所述的三個流程如下：

A）?酸流程，濃度為99.6%的循環酸由循環酸泵從酸循環泵槽內泵出后，分為兩路：一路作為低溫余熱回收的串酸送入干燥和吸收工序，為充分回收熱量，在串酸回路上依次設有蒸發器、除氧水預熱器、酸酸換熱器和除鹽水預熱器；在蒸發器內高溫濃硫酸與水汽換熱降溫，蒸發器產出蒸汽；另一路送入稀釋器，在稀釋器內與經過酸酸換熱的來自干燥塔系統的93～96%硫酸混合，調整硫酸濃度至99%之后送入DWHS吸收塔的高溫吸收段；

B）汽水流程，除氧水經由低壓給水泵加壓后，送入除氧水加熱器，由低溫余熱回收外串的硫酸加熱后送入蒸發器，在蒸發器內除氧水汽化，生成0.3～0.8MPa的低壓飽和蒸汽，此飽和蒸汽由蒸發器內汽水分離器分離所帶的液態水后送入制酸裝置低壓蒸汽管網；

C）煙氣為來自制酸裝置轉化工序的第一次轉化后的煙氣，將煙氣引入DWHS吸收塔，在塔內依次在高溫段吸收段和低溫吸收段與高溫循環酸和低溫吸收酸接觸，煙氣中所含的三氧化硫被吸收酸吸收后由DWHS吸收塔頂部出口管道送回第一吸收塔入口。

所述酸酸換熱器的輸入線路上還連接來自干燥塔的循環泵的外串酸管路，利用蒸發器后高溫硫酸的熱量將來自干燥塔循環泵的93%～96%的低溫酸加熱到100℃以上，以回收系統部分外串酸帶出的熱量，并提高循環酸的溫度，提高系統的熱能回收率。

所述的除氧水預熱器的輸入線路上連接來自除氧器外串酸管路，所述除氧水預熱器的輸入線路上連接來自除鹽水站的外串酸管路，以回收系統外串酸帶出的熱量，提高系統的熱能回收率。