專利名稱：用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煤氣脫硫及制取硫酸技術領域，特別是一種用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備。
背景技術：
煤氣中含有的硫化氫是一種有害物質(zhì)。未經(jīng)脫硫的煤氣用于煉鋼及民用時，不僅會降低鋼的質(zhì)量，而且燃燒產(chǎn)生的二氧化硫會破壞環(huán)境，影響人的健康。因此，為滿足冶金工業(yè)的需要，減少煤氣燃燒后對大氣的污染，必須對煤氣中的硫化氫進行脫除。
以HPF、PDS、ZL等醌鈷鐵類復合型催化劑為代表的濕式氧化脫硫工藝，是我國焦化行業(yè)自己開發(fā)、具有完全自主知識產(chǎn)權的煤氣脫硫新工藝；該工藝具有脫硫效率高，不需外加堿元，投資及運行費用低等顯著優(yōu)點，因而在我國焦化行業(yè)獲得了廣泛應用。但從整體看，該工藝仍不完善第一，脫硫后生成的產(chǎn)品硫磺純度低、質(zhì)量差，銷售困難；第二，脫硫過程中產(chǎn)生的廢液沒有采取適當?shù)奶幚砉に?，廢液外排造成了新的環(huán)境污染。以上兩點制約了該脫硫工藝技術的應用及發(fā)展，亟待解決及完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備。
本發(fā)明的目的是通過下述技術方案來實現(xiàn)的。
按照本發(fā)明的用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備，包括廢液焚燒爐、廢熱回收鍋爐、轉(zhuǎn)化器，產(chǎn)品硫酸中間槽，其特征在于由下列設備單元所組成1)焚燒單元包括由兩個焚燒段所組成的燃燒爐、分別與此燃燒爐的霧化噴嘴相連接的燃燒液給液泵、霧化空氣鼓風機、與此燃燒爐的燃燒器相連接的煤氣加壓機、燃燒用空氣鼓風機，2)廢熱回收單元這是一種強制循環(huán)型水管式廢熱鍋爐，與上述燃燒爐相連接，并與鍋爐水循環(huán)泵相連接，其蒸汽出口與汽包相連接，鍋爐內(nèi)部設有吹灰裝置，并設有時間控制器，3)干式凈化單元這是設有耐高溫精細過濾元件的與上述廢熱鍋爐相連接的干式高溫凈化除塵器，其中設有壓縮空氣自動反吹裝置，4)濕式接觸轉(zhuǎn)化單元這是與上述高溫凈化除塵器的氣體出口相連接的帶有冷卻器的轉(zhuǎn)化器，在轉(zhuǎn)化器內(nèi)裝有具有較高活性的濕式轉(zhuǎn)化釩觸媒催化劑，5)冷凝單元這是與上述轉(zhuǎn)化器相連接的酸氣冷凝器，內(nèi)設玻璃管垂直降膜冷凝管，冷凝器硫酸出口與酸中間槽相連，酸中間槽硫酸出口與酸循環(huán)泵相連，酸循環(huán)泵出口與酸冷卻器相連，酸冷卻器出口與冷凝器硫酸出口管道及產(chǎn)品硫酸輸送管線相連，頂部廢氣出口與煙囪相連接。
所述的汽包與鍋爐給水泵相連接，此鍋爐給水泵與鍋爐給水槽相連接，此鍋爐給水槽與鍋爐給水管路、藥劑泵相連接，藥劑泵與藥劑槽連接。
所述的高溫凈化除塵器由包括上部排氣室、中部過濾室、下部錐形灰斗的耐高溫金屬殼體、設置在此耐高溫金屬殼體的中部過濾室即筒體部分內(nèi)的耐高溫精細過濾元件以及設置在此耐高溫精細過濾元件頂部的自動反吹裝置三部分所組成。
所述的耐高溫精細過濾元件由直徑40～200mm、長1000～4000mm的金屬或非金屬材料制成的濾管組成，在殼體內(nèi)豎向垂直排列，通過上部管板加以固定，所述的耐高溫金屬殼體的上部排氣室頂部設有過濾氣體出口，所述的耐高溫金屬殼體的中部過濾室下部側(cè)面設有過程氣體進口和人孔，在所述的下部錐形灰斗的出口處設有電磁排灰閥。
采用本發(fā)明的用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備，將用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液送入燃燒爐的混合器被霧化后用加壓煤氣焚燒，焚燒生成的過程氣體經(jīng)廢熱鍋爐回收余熱，由干式高溫凈化除塵器除去礦塵，在轉(zhuǎn)化器內(nèi)高活性的濕式釩觸媒的催化作用下，SO2轉(zhuǎn)化為SO3，從轉(zhuǎn)化單元出來的約270～300℃的含有SO3的過程氣進入冷凝單元的酸氣冷凝器，用冷空氣對其進行間接冷卻，使過程氣中的SO3經(jīng)過水合、冷凝、在約230～260℃的溫度下濃縮生成約90～98％的H2SO4。
與現(xiàn)有的以焚燒煤氣濕式氧化脫硫后產(chǎn)生的硫磺及廢液制取硫酸的設備相比，本發(fā)明具有流程短，運行成本低，環(huán)保效果好等顯著優(yōu)點；對完善焦化行業(yè)的煤氣濕式氧化脫硫設備、保護環(huán)境及資源循環(huán)利用具有重要意義。
1)流程短現(xiàn)有硫磺及廢液焚燒制酸設備通常由廢液焚燒、廢熱回收、濕式凈化、干燥、干式接觸轉(zhuǎn)化、吸收及尾氣除害七個單元組成；本發(fā)明制酸設備則由焚燒、廢熱回收、干式凈化、濕式接觸轉(zhuǎn)化、冷凝五個單元設備組成，減少了干燥及尾氣除害兩個單元。
此外，現(xiàn)有制酸設備中的濕式凈化設備流程長、設備多，通常至少需要由增濕塔、冷卻塔、洗凈塔或電除霧器等3～4臺主要設備組成，還需配置大量泵等輔助設備；而本發(fā)明中干式凈化設備僅由一臺干式高溫凈化除塵器組成，簡化了過程氣凈化工藝，縮短了流程。
2)運行成本低同規(guī)模的硫磺及廢液焚燒制酸裝置，采用本發(fā)明制酸設備所消耗的低溫冷卻水、電，分別為采用現(xiàn)有制酸工藝的約30％、56％；年運行總費用僅為現(xiàn)有制酸工藝的約33％3)環(huán)保效果好同現(xiàn)有硫磺及廢液焚燒制酸設備相比，本發(fā)明制酸設備無廢液外排。外排尾氣中SO2及SO3酸霧含量低于國家環(huán)保允許排放指標，可直接經(jīng)煙囪排入大氣，不需設置尾氣除害設施。


圖1為本發(fā)明的設備流程示意圖。
圖2為本發(fā)明的干式高溫凈化除塵器的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施做詳細說明。
如圖1所示，本發(fā)明的用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備，包括廢液焚燒爐、廢熱回收鍋爐、轉(zhuǎn)化器、產(chǎn)品硫酸中間槽，其特征在于由下列設備單元所組成1)焚燒單元包括由兩個焚燒段所組成的燃燒爐9、分別與此燃燒爐的霧化噴嘴7相連接的燃燒液給液泵1、霧化空氣鼓風機22、與此燃燒爐9的燃燒器相連接的煤氣加壓機3、燃燒用空氣鼓風機21，2)廢熱回收單元這是一種強制循環(huán)型水管式廢熱鍋爐11，與上述燃燒爐9相連接，并與鍋爐水循環(huán)泵20相連接，其蒸汽出口與汽包10相連接，鍋爐內(nèi)部設有吹灰裝置，并設有時間控制器，所述的汽包10與鍋爐給水泵8相連接，此鍋爐給水泵8與鍋爐給水槽6相連接，此鍋爐給水槽與鍋爐給水管路、藥劑泵5相連接，藥劑泵與藥劑槽4相連接。
3)干式凈化單元這是一種設有耐高溫精細過濾元件的與上述廢熱鍋爐11相連接的干式高溫凈化除塵器12，其中設有壓縮空氣自動反吹裝置，4)濕式接觸轉(zhuǎn)化單元這是與上述高溫凈化除塵器的氣體出口相連接的帶有冷卻器的轉(zhuǎn)化器13，在轉(zhuǎn)化器13內(nèi)裝有具有較高活性的濕式轉(zhuǎn)化釩觸媒催化劑，5)冷凝單元這是與上述轉(zhuǎn)化器13相連接的冷凝器14，內(nèi)設玻璃管垂直降膜冷凝管，冷凝器14硫酸出口與酸中間槽18相連，酸中間槽硫酸出口與酸循環(huán)泵17相連，酸循環(huán)泵出口與酸冷卻器16相連，酸冷卻器出口與冷凝器14硫酸出口管道及產(chǎn)品硫酸輸送管線相連，頂部廢氣出口與煙囪15相連接。
如圖2所示，所述的干式高溫凈化除塵器12由包括上部排氣室124、中部過濾室127、下部錐形灰斗121的耐高溫金屬殼體、設置在此耐高溫金屬殼體的中部過濾室127即筒體部分內(nèi)的耐高溫精細過濾元件127及設置在此耐高溫精細過濾元件127頂部的自動反吹裝置125三部分所組成。
如圖2所示，所述的耐高溫精細過濾元件127由直徑40～200mm、長1000～4000mm的金屬或非金屬材料制成的濾管組成，在殼體內(nèi)豎向垂直排列，通過上部管板126加以固定，所述的耐高溫金屬殼體的上部排氣室124頂部設有過濾氣體出口，所述的耐高溫金屬殼體的中部過濾室123下部側(cè)面設有過程氣體進口122和人孔128，在所述的下部錐形灰斗121的出口處設有電磁排灰閥129。
和現(xiàn)有制酸工藝相比，本發(fā)明減少了干燥及尾氣除害兩個單元。本發(fā)明中干式凈化工藝僅由一臺干式高溫凈化除塵器組成，簡化了過程氣凈化工藝，縮短了流程。同現(xiàn)有工藝相比，年運行總費用僅為33％，無廢液外排。
權利要求
1.一種用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備，包括廢液焚燒爐、廢熱回收鍋爐、轉(zhuǎn)化器、產(chǎn)品硫酸中間槽，其特征在于由下列設備單元所組成1)焚燒單元包括由兩個焚燒段所組成的燃燒爐、分別與此燃燒爐的霧化噴嘴相連接的燃燒液給液泵、霧化空氣鼓風機、與此燃燒爐的燃燒器相連接的煤氣加壓機、燃燒用空氣鼓風機，2)廢熱回收單元這是一種強制循環(huán)型水管式廢熱鍋爐，與上述燃燒爐相連接，并與鍋爐水循環(huán)泵相連接，其蒸汽出口與汽包相連接，鍋爐內(nèi)部設有吹灰裝置，并設有時間控制器，3)干式凈化單元為設有耐高溫精細過濾元件的與上述廢熱鍋爐相連接的高溫凈化除塵器，其中設有壓縮空氣自動反吹裝置，4)濕式接觸轉(zhuǎn)化單元這是一種與上述高溫凈化除塵器的氣體出口相連接的帶有冷卻器的轉(zhuǎn)化器，在轉(zhuǎn)化器內(nèi)裝有具有較高活性的濕式接觸轉(zhuǎn)化釩觸媒催化劑，5)冷凝單元這是一種與上述轉(zhuǎn)化器相連接的酸氣冷凝器，內(nèi)設玻璃管垂直降膜冷凝管，冷凝器硫酸出口與酸中間槽相連，酸中間槽硫酸出口與酸循環(huán)泵相連，酸循環(huán)泵出口與酸冷卻器相連，酸冷卻器出口與冷凝器硫酸出口管道及產(chǎn)品硫酸輸送管線相連，頂部廢氣出口與煙囪相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備，其特征在于所述的汽包與鍋爐給水泵相連接，此鍋爐給水泵與鍋爐給水槽相連接，此鍋爐給水槽與鍋爐給水管路、藥劑泵相連接，藥劑泵與藥劑槽相連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備，其特征在于所述的干式高溫凈化除塵器由包括上部排氣室、中部過濾室、下部錐形灰斗組成的耐高溫金屬殼體、設置在此耐高溫金屬殼體的中部過濾室即筒體部分內(nèi)的耐高溫精細過濾元件以及設置在此耐高溫精細過濾元件頂部的自動反吹裝置三部分所組成。
4.根據(jù)權利要求3所述的用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備，其特征在于所述的耐高溫精細過濾元件由直徑40～200mm、長1000～4000mm的金屬或非金屬材料制成的濾管組成，在殼體內(nèi)豎向垂直排列，通過上部管板加以固定。
5.根據(jù)權利要求3所述的用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備，其特征在于所述的耐高溫金屬殼體的上部排氣室頂部設有過濾氣體出口，中間設有人孔。
6.根據(jù)權利要求3所述的用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備，其特征在于所述的耐高溫金屬殼體的中部過濾室下部側(cè)面設有過程氣體進口和人孔，在所述的下部錐形灰斗的出口處設有電磁排灰閥。
7.根據(jù)權利要求3所述的用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備，其特征在于在所述的轉(zhuǎn)化器內(nèi)裝有具有較高活性的濕式轉(zhuǎn)化釩觸媒催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及煤氣脫硫及制取硫酸技術領域，特別是一種用煤氣濕式氧化脫硫工藝生成的硫磺及廢液制取硫酸的設備，包括焚燒爐、廢熱回收鍋爐、轉(zhuǎn)化器、產(chǎn)品硫酸中間槽，由下列設備單元所組成焚燒單元包括燃燒爐、燃燒液給液泵、煤氣加壓機、霧化空氣鼓風機、燃燒空氣鼓風機，廢熱回收單元強制循環(huán)型水管式廢熱鍋爐，干式凈化單元干式高溫凈化除塵器，濕式接觸轉(zhuǎn)化單元帶有冷卻器并裝有濕式轉(zhuǎn)化釩觸媒催化劑的轉(zhuǎn)化器，冷凝單元酸氣冷凝器，內(nèi)設玻璃管垂直降膜冷凝管，和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明減少了干燥及尾氣除害兩個單元，僅設一臺干式高溫凈化除塵器，簡化了過程氣凈化流程。同現(xiàn)有工藝相比，年運行總費用僅為33％，無廢液外排。
文檔編號C01B17/79GK101033060SQ200710010969
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月16日 優(yōu)先權日2007年4月16日
發(fā)明者呂成, 白瑋 申請人:中冶焦耐工程技術有限公司