本發(fā)明公開了一種二氧化硫轉(zhuǎn)化器布?xì)夥椒ǎ慈缦虏襟E進(jìn)行：根據(jù)現(xiàn)有二氧化硫轉(zhuǎn)化器建模，模型包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)觸媒層，外殼上設(shè)進(jìn)氣口和出氣口；將外殼內(nèi)進(jìn)氣口與觸媒層之間區(qū)域劃分為進(jìn)氣室，將外殼內(nèi)觸媒層下、出氣口上方區(qū)域劃分為出氣室；模擬進(jìn)氣室內(nèi)煙氣自進(jìn)氣口至觸媒層的流通過程，將進(jìn)氣室按煙氣流量分區(qū)，將出氣室按動力損失的大小分區(qū)，即根據(jù)自觸媒層至出氣口流動距離長短分區(qū)；根據(jù)前述結(jié)果設(shè)計多級布?xì)庋b置使各分區(qū)煙氣流量趨于平衡，設(shè)計阻力補償板使各分區(qū)總阻力損失趨于平衡；在二氧化硫轉(zhuǎn)化器進(jìn)氣室內(nèi)設(shè)置多級布?xì)庋b置，保證煙氣均勻進(jìn)入觸媒層，在二氧化硫轉(zhuǎn)化器出氣室內(nèi)設(shè)置阻力補償板，保證煙氣在出氣室內(nèi)均勻分布。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工、冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種二氧化硫轉(zhuǎn)化器布?xì)夥椒ā?/p>

背景技術(shù)

二氧化硫轉(zhuǎn)化器是工業(yè)硫酸生產(chǎn)的重要設(shè)備之一，其作用是通過觸媒層的催化作用使進(jìn)氣中的二氧化硫組分和氧氣組分反應(yīng)生成三氧化硫。隨著硫酸行業(yè)的發(fā)展，硫酸設(shè)備逐步趨向大型化，特別是一些銅冶煉行業(yè)大處理量二氧化硫轉(zhuǎn)化器設(shè)備直徑達(dá)到了15米以上，因此采取有效措施保障氣體在觸媒層內(nèi)均勻分布對于提高觸媒利用率、保證轉(zhuǎn)化效率、防止觸媒層局部超溫的意義顯得尤為重要。

傳統(tǒng)硫酸預(yù)轉(zhuǎn)化器或主轉(zhuǎn)化器最上層轉(zhuǎn)化段觸媒層上部多數(shù)采用頂部進(jìn)氣的方式。由于頂部進(jìn)氣口相對轉(zhuǎn)化器截面相對較小，觸媒層的橫截面積可以達(dá)到進(jìn)氣管橫截面積的25倍以上，因此有必要采取合理的措施使進(jìn)氣管流入的煙氣在觸媒層橫截面均勻分布，這也是保證二氧化硫轉(zhuǎn)化率、提高觸媒利用率及壽命的關(guān)鍵。

一方面，目前傳統(tǒng)的硫酸轉(zhuǎn)化器通常在頂部進(jìn)氣口的正下方設(shè)置一個直徑略大于進(jìn)氣口且開有若干篩孔的圓形擋板，這種擋氣板的弊端一是進(jìn)口處沒有針對觸媒層橫截面外環(huán)區(qū)的布?xì)饨Y(jié)構(gòu)，進(jìn)氣的動力大部分損失在與擋板的撞擊過程當(dāng)中，導(dǎo)致分散到觸媒層橫截面外環(huán)區(qū)的氣體動能不足、氣量偏少。二是這種結(jié)構(gòu)屬于單級布?xì)饨Y(jié)構(gòu)，圓形擋板外圈下部的環(huán)形區(qū)域的氣量全靠上方篩孔流入的氣體提供，其獲得的氣量會明顯少于外圍周邊沒有擋板的區(qū)域，導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生漩渦而使流入觸媒層橫截面對應(yīng)環(huán)形區(qū)域內(nèi)的氣量偏少。

另一方面，傳統(tǒng)硫酸生產(chǎn)中對于解決氣體在觸媒層內(nèi)均勻分布的思路大多數(shù)停留在解決氣體進(jìn)入觸媒層前的分布問題，往往忽視了氣體完成轉(zhuǎn)化離開觸媒層后在出氣室中通過出氣管離開轉(zhuǎn)化器這一過程中氣體均勻分布的重要性。

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化器出氣室內(nèi)未采取任何布?xì)獯胧﹥H在側(cè)壁上開設(shè)一常規(guī)出氣口，這樣帶來的弊端是觸媒層下方離出氣口距離近的區(qū)域的氣體由于流動距離阻力損失小而能夠快速通過氣體出口管離開轉(zhuǎn)化器，進(jìn)而導(dǎo)致觸媒層內(nèi)對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的氣體停留時間不夠轉(zhuǎn)化率偏低；反之距離進(jìn)氣口距離遠(yuǎn)的區(qū)域?qū)?yīng)的觸媒層內(nèi)就會出現(xiàn)流動距離阻力損失大、轉(zhuǎn)化率過高、局部觸媒存在高溫失效風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種煙氣在觸媒層前后均能均勻分布的二氧化硫轉(zhuǎn)化器布?xì)夥椒ā?/p>

本發(fā)明提供的二氧化硫轉(zhuǎn)化器布?xì)夥椒ǎ慈缦虏襟E進(jìn)行：

步驟一、根據(jù)現(xiàn)有二氧化硫轉(zhuǎn)化器建模，模型包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)觸媒層，外殼上設(shè)進(jìn)氣口和出氣口；

步驟二、將外殼內(nèi)進(jìn)氣口與觸媒層之間區(qū)域劃分為進(jìn)氣室，將外殼內(nèi)觸媒層下、出氣口上方區(qū)域劃分為出氣室；

步驟三、

模擬進(jìn)氣室內(nèi)煙氣自進(jìn)氣口至觸媒層的流通過程，將進(jìn)氣室按煙氣流量分區(qū)，

將出氣室按動力損失的大小分區(qū)，即根據(jù)自觸媒層至出氣口流動距離長短分區(qū)；

步驟四、根據(jù)步驟三結(jié)果設(shè)計多級布?xì)庋b置使各分區(qū)煙氣流量趨于均衡，設(shè)計阻力補償板使各分區(qū)總阻力損失趨于相等；

步驟五、在二氧化硫轉(zhuǎn)化器進(jìn)氣室內(nèi)設(shè)置多級布?xì)庋b置，保證煙氣均勻進(jìn)入觸媒層，在二氧化硫轉(zhuǎn)化器出氣室內(nèi)設(shè)置阻力補償板，保證煙氣在出氣室內(nèi)均勻分布。