[發明專利]一種檢測解析塔及制酸系統生產安全性的方法和系統

有效

• 申請號: 202010317263.0
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN112403234B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 李俊杰;魏進超;曾小信;劉雁飛
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/50;B01D53/34;B01D53/04;B01D53/26;G01D21/02;C01B17/80
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 徐樓;卜婷

一種檢測解析塔及制酸系統生產安全性的方法，包括：1)吸附了污染物的活性炭在解析塔內依次經過加熱段、SRG段、冷卻段；2)SRG氣體通過SRG氣體輸送管道送至水洗裝置進行水洗；水洗后得到的第一氣體通過第一管道送至干燥裝置進行干燥；干燥后得到的第二氣體在兌入空氣后通過第二管道送至轉化系統進行轉化；轉化后得到的第三氣體通過第三管道送至干吸系統進行干吸；干吸處理后的制酸尾氣通過尾氣輸送管道排出；3)經過冷卻段冷卻后的活性炭從解析塔的排料口排出；檢測第一氣體和第二氣體中O₂的含量，同時監測SRG氣體的溫度變化，判斷解析塔及制酸系統的工作狀態。采用本發明能夠對解析塔及制酸系統的工作狀態進行提前預警，指導生產。

技術領域

本發明涉及檢測解析塔及制酸系統工作狀態的方法，具體涉及一種檢測解析塔及制酸系統生產安全性的方法和系統，屬于活性炭處理煙氣技術領域。

背景技術

活性炭煙氣凈化技術具有多污染物協同高效凈化的優勢，適應燒結煙氣組分復雜(SO₂、NO_x、粉塵、O₂、水蒸氣、重金屬)、溫度波動大(110-180℃)的特點，已經成功應用到燒結煙氣凈化系統中。

活性炭煙氣凈化系統設置有吸附系統、解析系統、制酸系統等多個子系統，煙氣經過活性炭吸附單元后凈化，活性炭顆粒在吸附單元和解析單元之間循環流動，實現“吸附污染物→加溫解析活化(使污染物逸出)→冷卻→吸附污染物”的循環利用。吸附系統是活性炭對燒結煙氣中污染物進行吸附的過程，解吸系統是將吸附了污染物的活性炭進行加熱再生，保證活性炭恢復活性。解析塔內發生的主要化學反應如下：

H₂SO₄·H₂O＝SO₃+2H₂O (Ⅰ)；

SO₃+1/2C＝SO₂+1/2CO₂ (Ⅱ)。

解吸塔的結構主要分為加熱段、SRG段、冷卻段三部分，其中加熱段是對吸附了污染物的活性炭進行加熱再生，SRG段是將再生氣體帶出塔外，冷卻段是將再生后的活性炭進行冷卻，冷卻溫度要求在120℃以下。活性炭走管內，空氣走管外，管內通入氮氣，解析塔的解吸效率、工作安全性對活性炭煙氣凈化系統具有重要作用。解析塔工作環境較惡劣，加熱段處于高溫高腐蝕性高水蒸汽環境，并且從解吸塔上部到下部，溫差極大，對解析塔內的生產工藝制備水平要求極高，尤其是對塔體密封性要求極為嚴格。如果塔體產生泄露，將會發生如下副反應：

C+O₂＝CO₂ (Ⅲ)。

活性炭煙氣凈化工藝中，解析塔的工作狀態對整個系統影響顯得極為重要，若解吸塔中出現空氣泄露到列管現象，列管內高溫活性炭將會與空氣中的氧氣反應，發生高溫燃燒現象，對整個解析塔的安全造成極大的隱患，同時解析塔排出系統的活性炭溫度也較高，高溫活性炭進入吸附塔，在燒結煙氣中氧氣的作用下，也會發生燃燒現象，造成更大的危害，因此對解析塔運行狀態的實時、準確判斷顯得格外重要。

目前對SRG氣體資源化處理一般為制備98％濃硫酸，制酸系統主要包括凈化工序、轉化、干吸三大系統。凈化工序主要包括噴淋洗滌和除霧，主要用于去除煙氣和SRG氣體中的水分、氟、氨、氯、塵等雜質。硫酸干吸工段采用了常規的一級干燥、二次吸收、循環酸泵后冷卻的流程，主要用于吸收SO₃，并生產硫酸。轉化工段采用了四段“3+1”式雙接觸工藝，主要實現SO₂的高效氧化。在制酸工序中，CO₂來源于硫酸的分解反應，如方程式(Ⅰ)(Ⅱ)，CO來源于活性炭吸附的燒結煙氣中的CO或其他化學反應。