一種用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于工業(yè)廢硫酸綜合利用的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的涉及一種用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置。該裝置是通過與傳統(tǒng)的石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥裝置結(jié)合來實現(xiàn)的，包括煅燒窯、與煅燒窯窯尾管道連接的硫酸制備系統(tǒng)以及與煅燒窯窯頭相連的水泥磨制系統(tǒng)，所述煅燒窯的窯頭設(shè)有煤槍和酸槍Ⅰ；煅燒窯的窯尾設(shè)有酸槍Ⅱ，該裝置是依托石膏制硫酸和水泥的裝置來經(jīng)濟回收處理烷基化等廢硫酸的聯(lián)合生產(chǎn)裝置，無需額外添置裂解裝置，利用現(xiàn)有資源既能有效快速的處理大量廢硫酸，同時能將廢硫酸變廢為寶，使其循環(huán)產(chǎn)生新的資源，環(huán)保經(jīng)濟。
【專利說明】—種用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于工業(yè)廢硫酸綜合利用的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的涉及一種用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有石膏制硫酸與水泥技術(shù)是利用工業(yè)石膏或天然石膏為原料生產(chǎn)，由90%左右的石膏和粘土、還原劑(一般用焦炭)等配制成生料，生料加入煅燒窯內(nèi)，向窯內(nèi)噴加燃料(煤粉或燃料油)，石膏分解煅燒成SO2和CaO，SO2窯氣至硫酸系統(tǒng)制成硫酸，固相CaO與SiO2等煅燒成水泥熟料，水泥熟料進行磨制水泥。
[0003]目前，在石化行業(yè)的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢硫酸，普遍存在難以回收處理的問題，特別是在石油加工烷基化過程中，每生產(chǎn)It輕烴化油要產(chǎn)生80?IOOkg的廢硫酸，其成分除含80?95%的H2S04外，還含有3?8%的有機物、2?8%的水。該廢硫酸是一種粘度較大的膠狀液體，其色澤呈黑紅色，散發(fā)特殊性臭味，很難處理，對人畜危害大；有機物含近300種物質(zhì)，主要是高分子烯烴、二烯烴、烷基磺酸、硫酸酯、硫醇、硫化氫等，性質(zhì)不穩(wěn)定。
[0004]我國每年燒基化排出廢硫酸100多萬t,隨著油品質(zhì)量升級的需要,燒基化裝置需要
[0005]進一步擴大生產(chǎn)能力，排放的廢硫酸逐年增加。目前解決的辦法一般是建設(shè)裂解裝置，用天然氣將廢硫酸裂解后再制硫酸，該工藝目前存在兩種技術(shù)，一是濕氣制酸(WSA)法，二是干法制酸法。干法與濕法的主要區(qū)別是出裂解爐的酸性氣體經(jīng)過一個凈化工段后再去制酸，以上工藝控制廢硫酸裂解溫度< 1100°C，低溫時燃燒不穩(wěn)定，致使分解率低，裂解后氣體濃度SO2為5.5?7.5%、SO3為0.03?0.05%, SO2氣濃低會增加后續(xù)硫酸生產(chǎn)難度和投資，SO3會形成酸霧腐蝕設(shè)備。因廢硫酸裂解裝置投資大、運行費用高、虧損嚴重，處理企業(yè)沒有積極性，經(jīng)常發(fā)生偷偷外排現(xiàn)象，對環(huán)境造成巨大污染和資源浪費。隨著國家對環(huán)境保護和資源利用的日益重視，解決工業(yè)生產(chǎn)廢硫酸的經(jīng)濟回收利用問題迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于針對目前廢硫酸排放量大、難處理，同時現(xiàn)有處理技術(shù)因需要單獨安置裂解裝置投資大、運行費用高、虧損嚴重，處理企業(yè)沒有積極性的問題，現(xiàn)提供一種用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置，該裝置是通過與傳統(tǒng)的石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥裝置結(jié)合來實現(xiàn)的，是依托石膏制硫酸和水泥的裝置來經(jīng)濟回收處理烷基化等廢硫酸的聯(lián)合生產(chǎn)裝置，無需額外添置裂解裝置，利用現(xiàn)有資源既能有效快速的處理大量廢硫酸，同時能將廢硫酸變廢為寶，使其循環(huán)產(chǎn)生新的資源，環(huán)保經(jīng)濟。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案為:一種用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置，包括煅燒窯、與煅燒窯窯尾管道連接的硫酸制備系統(tǒng)以及與煅燒窯窯頭相連的水泥磨制系統(tǒng)，，所述煅燒窯的窯頭設(shè)有煤槍和酸槍I ;煅燒窯的窯尾設(shè)有酸槍II。
[0008]所述酸槍I與酸槍II均為四通道。[0009]所述四通道由里層至外層分別為通道1、通道I1、通道II1、通道IV。
[0010]所述酸槍I與酸槍II的四通道采用4層套管構(gòu)成。
[0011]所述通道I和通道III為廢硫酸通道，通道II為高壓空氣通道、通道IV為蒸汽通道。
[0012]所述通道I和通道III出口處設(shè)有擾動螺旋。
[0013]所述煅燒窯為預(yù)熱器窯或中空長窯。在生料加入量不變的情況下，視分解廢硫酸的多少，若采用預(yù)熱器窯其窯尾SO2含量可由8?11%提高到12?15% ;若采用中空長窯其窯尾SO2含量可由6?8%提高到9?11%。
[0014]本實用新型的有益效果為:本實用新型是在將生料加入煅燒窯進行正常煅燒的同時，利用酸槍I與酸槍I1、分別使用0.35?0.95MPa的壓縮空氣和蒸汽，按It生料配不高于0.7t廢硫酸的比例分別從窯頭和窯尾向窯中霧化噴入煅燒窯，從窯頭和窯尾分別加入的目的是增加噴酸量和提升霧化效果。這樣向煅燒窯中噴入烷基化等工業(yè)廢硫酸，廢硫酸中有機物充分燃燒提供熱量，硫酸分解成SO2與石膏分解的SO2至硫酸制備系統(tǒng)，對硫酸和水泥產(chǎn)品無影響，無二次污染，是經(jīng)濟處理廢硫酸的絕佳方法。
[0015]廢硫酸分解原理為:
[0016]H2SO4 — S03+H20 ;
[0017]SO3 — S02+02 ；
[0018]CnH2n+2+02 — CO2+H2O ο
[0019]以上第一個反應(yīng)在325?340°C開始，第二個反應(yīng)在50(TC開始，都是吸熱反應(yīng)，第三個反應(yīng)是有機物燃燒放熱。
[0020]所述酸槍I與酸槍II均采用4層套管，由里層至外層分別為通道1、通道I1、通道II1、通道IV，其中通道I和通道III為廢硫酸通道，通道II為高壓空氣通道、通道IV為蒸汽通道，通道I和通道III出口處設(shè)有擾動螺旋。高壓空氣和擾動螺旋的作用是霧化硫酸，蒸汽的作用一是提高廢硫酸溫度，提高流動和霧化性；二是降低噴槍溫度，起保護作用。
[0021 ]目前硫磺及有色冶煉制硫酸成本低，每噸成本在250?320元，傳統(tǒng)的裂解處理烷基化廢硫酸制硫酸每噸成本高達680元，單純石膏制硫酸每噸成本在330?380元。利用本實用新型技術(shù)，在石膏制硫酸裝置處理廢硫酸，既處理廢酸又處理石膏廢渣，成本可控制在每噸300元以下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為酸槍1、酸槍II的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中，I為煅燒窯,2為硫酸制備系統(tǒng),3為水泥磨制系統(tǒng),4為窯頭,5為窯尾,6為煤槍，7為酸槍I，8為酸槍II ,9為通道I , 10為通道II, 11為通道III, 12為通道IV, 13為套管，14為擾動螺旋。
【具體實施方式】
[0025]現(xiàn)通過具體實施例對本實用新型進行詳細的描述，其中實施例中未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。[0026]用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置，包括煅燒窯1、與煅燒窯I窯尾5管道連接的硫酸制備系統(tǒng)2以及與煅燒窯I窯頭4相連的水泥磨制系統(tǒng)3，所述煅燒窯I的窯頭4設(shè)有煤槍6和酸槍I 7 ;煅燒窯I的窯尾5設(shè)有酸槍II 8。所述酸槍I 7與酸槍II 8均采用4層套管13，由里層至外層分別為通道I 9、通道II 10、通道III11、通道IV 12，其中通道I 9和通道III 11為廢硫酸通道，通道II 10為高壓空氣通道、通道IV 12為蒸汽通道，通道I 9和通道III 11出口處設(shè)有擾動螺旋14。
[0027]采用該裝置在將生料加入煅燒窯I進行正常煅燒的同時，利用酸槍I 7與酸槍II 8、分別使用0.35?0.95MPa的壓縮空氣和蒸汽，按It生料配不高于0.7t廢硫酸的比例分別從窯頭4和窯尾5向窯中霧化噴入煅燒窯1，廢硫酸中有機物充分燃燒提供熱量，硫酸分解成SO2與石膏分解的SO2至硫酸制備系統(tǒng)2，對硫酸和水泥產(chǎn)品無影響，無二次污染，是經(jīng)濟處理廢硫酸的絕佳方法。
[0028]分解煅燒生成的SO2窯氣從窯尾5經(jīng)換熱回收余熱后，降至不低于400°C (露點以上)至與煅燒窯I窯尾5管道連接的硫酸制備系統(tǒng)2生產(chǎn)硫酸，熟料由窯頭4經(jīng)冷卻機冷卻后進入與煅燒窯I窯頭4相連的水泥磨制系統(tǒng)3，供磨制水泥。
[0029]下面以生產(chǎn)實例進一步說明。
[0030]在年產(chǎn)20萬t石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)30萬t水泥大型裝置上噴燒烷基化廢硫酸，其分解煅燒設(shè)備采用0 4X75m預(yù)熱器窯，配備四級旋風(fēng)預(yù)熱器和余熱回收鍋爐，硫酸為酸洗凈化、兩轉(zhuǎn)兩吸工藝。
[0031]將磷石膏、粘土、焦炭沫配制成生料，控制生料配制中C/S02摩爾比為0.60 ;以煤粉作燃料，通過煤槍6噴加；生料經(jīng)窯氣預(yù)熱后從窯頭4加入，加入量由原58t/h減量至29t/h ;將濃度為86%烷基化廢硫酸、0.4MPa壓縮空氣和0.35MP蒸汽利用四通道的酸槍I 7與酸槍II 8分別從窯頭4和窯尾5噴入窯中，廢酸噴加量為16.lt/h ;控制煤粉燃燒的過?？諝庀禂?shù)為1.04、窯內(nèi)燒成溫度1350°C、窯內(nèi)氣氛O2為1.03%、CO為0.54%。經(jīng)監(jiān)測窯尾SO2含量由原10.20%提高到13.18%，窯尾風(fēng)量減少，硫酸日產(chǎn)量還是保持在原來660t，但水泥熟料由原日產(chǎn)660t減少至330t。本生產(chǎn)過程熟料熱耗增加3%，生產(chǎn)穩(wěn)定，其它指標無明顯變化。
[0032]本實施例保持了硫酸產(chǎn)量不變，熟料產(chǎn)能減少了一半，廢硫酸噴加量很高。
【權(quán)利要求】
1.一種用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置，包括煅燒窯、與煅燒窯窯尾管道連接的硫酸制備系統(tǒng)以及與煅燒窯窯頭相連的水泥磨制系統(tǒng)，其特征在于，所述煅燒窯的窯頭設(shè)有煤槍和酸槍I ;煅燒窯的窯尾設(shè)有酸槍II。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置，其特征在于，所述酸槍I與酸槍II均為四通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置，其特征在于，所述四通道由里層至外層分別為通道1、通道I1、通道II1、通道IV。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置，其特征在于，所述酸槍I與酸槍II的四通道采用4層套管構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置，其特征在于，所述通道I和通道III為廢硫酸通道，通道II為高壓空氣通道、通道IV為蒸汽通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置，其特征在于，所述通道I和通道III出口處設(shè)有擾動螺旋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于化學(xué)分解廢硫酸和石膏綜合利用聯(lián)合工藝的裝置，其特征在于，所述煅燒窯為預(yù)熱器窯或中空長窯。
【文檔編號】C04B7/36GK203781844SQ201420136429
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】鮑樹濤, 武建民, 高強 申請人:山東魯北企業(yè)集團總公司