[發(fā)明專利]一種硫酸低溫熱回收裝置及利用其生產(chǎn)低壓蒸汽的工藝

有效

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• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103879971B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 陳濤;石晶
• 申請（專利權）人: 中國天辰工程有限公司;天津天辰綠色能源工程技術研發(fā)有限公司
• 主分類號: C01B17/74
• 分類號: C01B17/74;F28D7/08;F28D7/06;F22B1/18
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產(chǎn)權代理有限公司12211
• 代理人: 韓敏

技術領域

本發(fā)明屬于低溫熱利用技術領域，特別涉及一種硫酸低溫熱回收裝置及利用其生產(chǎn)低壓蒸汽的工藝。

背景技術

硫磺生產(chǎn)硫酸主要有硫磺焚燒、二氧化硫轉化和三氧化硫吸收三大步驟。上述三個過程均為放熱反應，前兩步產(chǎn)生高中溫位熱，通過廢熱鍋爐、高溫過熱器等一系列換熱器進行回收，可以生產(chǎn)次高壓或中壓蒸汽。對于第三步，三氧化硫吸收釋放的反應熱溫位太低，傳統(tǒng)的設備和工藝不能用來生產(chǎn)蒸汽，產(chǎn)生的熱量通過循環(huán)冷卻水流失于環(huán)境，導致奢侈浪費。

美國孟山都環(huán)境化學公司曾開發(fā)利用干吸工段的低溫位反應熱生產(chǎn)蒸汽的技術，是硫酸工業(yè)低溫熱利用的重大突破。但是，為了保證低溫熱的回收效率，所用設備的材質和結構要求極高，而且需要設置復雜的管路和控制系統(tǒng)，嚴格控制硫酸濃度和溫度，這樣一方面會增加投資，另一方面會導致工藝條件難以控制等技術問題；在利用低溫熱的過程中，美國孟山都環(huán)境化學公司使用的HRS鍋爐占地面積大、造價昂貴，不利于成本控制。同時，HRS鍋爐內(nèi)部結構復雜，難以加工和檢修，操作工況惡劣，并且取代了傳統(tǒng)工藝的吸收塔酸冷卻器，尤其是需要用工藝氣體使蒸汽過熱，借此提高熱能溫位，工藝復雜。開發(fā)的技術沒有獨立成一個體系，不適合老廠改造，對于新廠建設也難以適應市場發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)造要解決的問題是提供一種制造成本經(jīng)濟、結構合理、體積精簡、安全性能高的硫酸低溫熱回收裝置及利用其生產(chǎn)低壓蒸汽的工藝，本發(fā)明有效的解決了硫酸濃度和溫度變化產(chǎn)生的腐蝕性問題，利用該裝置能使硫酸工業(yè)中SO₃反應放出的低溫熱被最大限度利用，低溫熱的利用率可以達到99%。

為解決上述技術問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術方案是：一種硫酸低溫熱回收裝置，包括低溫熱回收器、均混器、熱循環(huán)泵，低溫熱回收器的硫酸進口短管與熱循環(huán)泵通過管線連接，低溫熱回收器的硫酸出口短管與均混器的酸入口通過管線連接，均混器的水入口與脫鹽水噴射泵通過管線連接，均混器的氣入口的與空氣儲氣罐通過管線連接，優(yōu)選的，所述管線均采用內(nèi)襯聚四氟乙烯的鋼管制造，所述連接均為通過氟塑料焊接或者使用氟塑料墊片，然后通過法蘭和螺栓連接，優(yōu)選的，還包括定期排污罐，與低溫熱回收器上的排水口通過管線相連，用于殼程中水的排污。

優(yōu)選的，所述低溫熱回收器包括筒體、換熱管束、汽水分離裝置，汽水分離裝置設置在筒體內(nèi)的頂部，筒體內(nèi)設有換熱管束，換熱管束的端部固定在管板上，換熱管束通過管板及支撐板或支撐架固定在筒體上，筒體的端部設有管程封頭，管板與管程封頭構成管箱，管箱端部設有進酸口和出酸口，在筒體底部設有給水進口，優(yōu)選的，在筒體底部設有緊急排水口，且在給水進口內(nèi)側設有防沖檔板。其中，管程是指介質流經(jīng)換熱管內(nèi)的通道及與其相貫通的部分，殼程是指介質流經(jīng)換熱管外的通道及與其相貫通的部分。

優(yōu)選的，所述換熱管束是通過編織或非編織的方式制成W型、O型、L型、U型、M型、柱形、平板型或盤繞型中一種，優(yōu)選的，低溫熱回收器的管程采用聚四氟乙烯制造，由8～3000根氟塑料傳熱管組成換熱管束，換熱管束的管內(nèi)徑為3～200mm，管壁厚0.3～20mm，換熱管束的端口插在環(huán)中﹐焊成整體蜂窩狀的管板，優(yōu)選的，低溫熱回收器的管箱設置外襯，并與殼程筒體焊接在一起，外襯采用特種耐腐蝕的合金制造，優(yōu)選的，外襯采用鐵鉻鎳錳合金制造，在230℃以上的高溫條件下依然具有良好的抗氧化性和耐晶間腐蝕能力，并具有良好的機械性能和耐高溫、耐腐蝕、耐沖刷性能。

優(yōu)選的，所述均混器內(nèi)筒采用聚四氟乙烯制造，外殼采用合金鋼制作，內(nèi)筒的長徑比為2～30，優(yōu)選的，外殼采用鐵鉻鎳錳合金制作。

優(yōu)選的，所述均混器的酸入口端與酸出口端設在均混器的兩端，所呈角度為0°～90°，均混器的內(nèi)筒壁設置葉片式氟塑料擋板1～6個，采用焊接方式固定在筒壁上，每個擋板的葉瓣數(shù)為3～8片。