CN101538022A - 硫铁矿制酸废热回收的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硫铁矿制酸废热回收的方法，该方法步骤如下：回收硫铁矿制酸生产过程中的转化一段出口所排出的SO3气体所带的一部分热量来加热蒸汽；回收将要进入二吸塔的三氧化硫气体的部分热量来加热入炉空气；回收电除尘或旋风出口排出的炉气的部分热量来进一步加热入炉空气；回收干吸高温吸收***所产生的热量来加热锅炉给水和软水。由于利用转化废热和电除尘出口的中低温废热来预热沸腾炉的空气，利用转化一段出口的设高温过热器来加热蒸汽；利用高温吸收的废热来预热锅炉给水。其回收热量最终全部生成3.5MPa，450℃的中压蒸汽，蒸汽产量可以达到1.5～1.6t/t(酸)，极大地提高了废热回收率及利用率。

Description

硫铁矿制酸废热回收的方法
技术领域
本发明涉及一种废热回收利用的方法，具体是指一种硫铁矿制酸废热回收的方法。
背景技术
目前，我国硫铁矿制酸产量达到20Mt/a，且硫铁矿制酸装置大型化得到了较快的发展，多套200～400kt/a硫铁矿制酸装置在运行或建设中，随着能源供应的日趋紧张，将硫酸生产过程中所产生的中低温废热进行回收利用已越来越引起我国硫酸工作者的重视。
传统硫铁矿制酸***在沸腾炉出口设有废热锅炉，以回收二氧化硫气体的950～360℃温区的热量，同时与之配套的沸腾炉蒸发管用于将该部分回收的热能转化为蒸汽，蒸汽产量为3.5Mpa、450℃的蒸汽0.9～1.1t/t(酸)。近来在转化***装了省煤器，来预热锅炉给水，蒸汽产量可以达到1.0～1.2t/t(酸)。但除氧器还要消耗低压蒸汽0.10～0.12t/t(酸)，如果扣掉除氧器消耗的蒸汽，实际蒸汽产量还是只有0.9～1.1t/t(酸)。只利用省煤器预热锅炉给水的方式，没有根本改变传统的废热回收率较低的缺陷。
发明内容
为了克服上述之不足，本发明的目的在于提供一种能提高废热的回收率的硫铁矿制酸废热回收的方法。
本发明所采用的技术方案是：
a.回收硫铁矿制酸生产过程中的转化一段出口所排出的SO3气体所带的一部分热量，具体方案是利用高温过热器将SO3气体所带的一部分热量传递给蒸汽最终成为3.5MPa、450℃的蒸汽。
b.回收将要进入二吸塔的温度为160℃左右的三氧化硫气体的部分热量，具体方案是利用换热器对将要进入二吸塔的温度为160℃左右的三氧化硫气体所带的部分热量传递给送往沸腾炉的空气，将空气预热到100℃左右；
c.回收电除尘或旋风出口排出的300℃左右的炉气的部分热量，具体方案是利用换热器对300℃左右的炉气的部分热量传递给经步骤b预热后的送往沸腾炉的空气，将空气进一步预热到200℃；
d.回收干吸***高温吸收所产生的热量，在给水通道上利用换热器将干吸热回收***的酸所带的部分热量传给锅炉给水。
所述步骤d的酸所带的部分热量传给锅炉给水的具体方案是：利用两个串联的换热器，且使锅炉给水的流向与酸的流向相反，对锅炉给水分二段预热，第一段将软水预热到100℃，第二段预热到180～190℃。
所述的步骤d中的高温吸收是指吸收酸温不低于120℃。
所述步骤b中，空气预热后的温度为90～100℃。
所述步骤c中，空气预热后的温度为200℃。
工作原理：回收将要进入二吸塔的温度为160℃左右的三氧化硫气体的部分热量，回收后，三氧化硫气体温度可降至～100℃，对进入二吸塔后的三氧化硫气体的吸收，不仅无害，反而有利，因为三氧化硫温度～100℃已接近三氧化硫冷凝温度，不容易生成酸雾，尾气不冒白烟，所以进入二吸塔前的三氧化硫气体尚有50℃左右的热量可利用。
本来硫铁矿制酸在III换出或IV换出装省煤器用来预热锅炉给水，现在只不过把位置移一下，将热回收装置即高温过热器安装在一段出，利用废热将蒸汽加热到3.5MPa、450℃，而在转化一段出装高温过热器这早已是成熟的技术。
硫铁矿制酸中，采用YRHS干吸热回收***。由于硫铁矿制酸SO2浓度只有8.5％，且成品酸的水份80～90％来自炉气，由干燥塔除下来，所以99.5％酸的稀释主要靠干燥酸。由于进入YRHS高温吸收***较大量的94％左右的干燥酸，而进入YRHS***的干燥酸和吸收下来的SO3一定要排出YRHS***，同时也把YRHS***吸收SO3的热量也带出去了。这部分酸从210℃降到80℃，正好可以把锅炉全部给水从40℃加热到180～190℃，加热后的锅炉给水送往气包。从气包出来的蒸汽再经二级过热器，最终变为3.5MPa450℃的中压蒸汽。
本发明的有益效果在于：由于利用转化和电除尘出口的中低温废热来预热沸腾炉的空气；利用转化一段出口废热作为蒸汽的高温过热器，利用一吸高温吸收的废热来预热锅炉给水，所有回收的废热均可生成3.5Mpa，450℃的中压蒸汽，蒸汽总产量可以达到1.5～1.6t/t(酸)，且整个热回收***自身不用消耗蒸汽，因此所产蒸汽可全部用来发电，或背压式发电后低压蒸汽全部输给用户使用，故极大地提高了废热回收率及利用率。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
图1为本发明对空气加热和蒸汽高温过热器废热回收流程示意图；
图2为本发明YRHS给水加热的废热回收流程示意图。
图中：1、沸腾炉；2、空气输入通道；3、汽包；4、空气鼓风机；5、软水泵；6、低温过热器；7、蒸汽外排通道；8、干吸收热量***；9、以SO3气体为热源的预热器；10、以炉气为热源的预热器；11、给水通道；12、低温预热器；13、高温预热器；14、高温过热器。
具体实施方案
硫铁矿制酸废热回收的方法，该方法包括以下步骤：
a.回收硫铁矿制酸生产过程中的转化一段出口所排出的SO3气体所带的一部分热量，具体方案是：如图1所示，在蒸汽外排通道7上设高温过热器14，利用高温过热器14将SO3气体所带的一部分热量传递给由低温过热器6送出的蒸汽，并将蒸汽变成3.5MPa、450℃的蒸汽。
b.回收将要进入二吸塔的温度为160℃左右的三氧化硫气体的部分热量，具体方案是(图1)：利用安装在空气鼓风机4和沸腾炉1之间的空气输入通道2上的以SO3气体为热源的预热器9中对将要进入二吸塔的温度为160℃左右的三氧化硫气体所带的部分热量传递给送往沸腾炉1的空气，将空气的温度预热到90～100℃。
c.回收电除尘或旋风出口排出的300℃左右炉气的部分热量，具体方案(图1)是利用以炉气为热源的预热器10将300℃左右的炉气的部分热量传递给经步骤b预热后的送往沸腾炉的空气，将空气进一步预热到200℃；
d.回收干吸热回收***8高温吸收所产生的热量，如图2所示，在汽包3与软水泵5之间的给水通道11上利用两个串联的换热器即低温预热器12、高温预热器13，且使给水的流向与酸的流向相反，对锅炉给水分二段预热，第一段经低温预热器12后将软水预热到100℃，第二段高温预热器13后，预热到180～190℃。
利用本发明大大提高了热回收率和利用率，现以150k/a为例，即18.75t/h硫酸产量进行计算：
1、硫铁矿焙烧锅炉回收热量为：5.93×107kj/h    16472kw(按1t/t酸计)
2、空气预热器：入炉空气200℃，空气量：30000Nm3/h比40℃空气增加热量为：6.29×106kj/h  1748KW
3、转化一段出口蒸汽高温过热器：8.36×106kj/h    2322kw
4、YRHS干吸低温热回收***：1.79×107kj/h 4972kw
这部份热量相当7000kg/h低压蒸汽，即0.375t/t(酸)比硫磺制酸少的主要原因就是稀释器进的主要是94.5酸，发热量少。
合计：9.19×107kj/h    25528kw
相当于29.13t/t(酸)蒸汽(3.5Mpa 450℃)折合1.55t/t(酸)蒸汽。比常规制酸，废热利用量余热增加了40％左右。

Claims (5)

1、一种硫铁矿制酸废热回收的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
a.回收硫铁矿制酸生产过程中的转化一段出口所排出的SO3气体所带的一部分热量，具体方案是利用高温过热器将SO3气体所带的一部分热量传递给蒸汽并将蒸汽变成3.5MPa、450℃的蒸汽。
b.回收将要进入二吸塔的温度为160℃左右的三氧化硫气体的部分热量，具体方案是利用换热器对将要进入二吸塔的温度为160℃左右的三氧化硫气体所带的部分热量传递给送往沸腾炉的空气，将空气进行预热到90～100℃。
c.回收电除尘装置或旋风出口排出的300℃左右的炉气的部分热量，具体方案是利用换热器对300℃左右的炉气的部分热量传递给经步骤b预热后的送往沸腾炉的空气，将空气进一步预热到200℃；
d.回收干吸YRSH热回收***高温吸收所产生的热量，在给水通道上利用换热器将干吸热回收***的酸所带的部分热量传给锅炉给水和软水。
2、根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废热回收的方法，其特征在于：所述步骤d的酸所带的部分热量传给锅炉给水的具体方案是：利用两个串联的换热器，且使锅炉给水的流向与酸的流向相反，对锅炉给水分二段预热，第一段将软水预热到100℃，第二段预热到180～190℃。
3、根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废热回收的方法，其特征在于：所述步骤b中，空气预热后的温度为90～100℃。
4、根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废热回收的方法，其特征在于：所述步骤c中，空气预热后的温度为200℃。
5、根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废热回收的方法，其特征在于：所述的步骤d中的高温吸收是指吸收酸温不低于120℃。
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CN106744717A (zh) * 2015-11-25 2017-05-31 湖南恒光化工有限公司 一种硫铁矿制酸的热回收工艺

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