吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)，高濃度硫酸從管式噴射吸收器的霧化噴頭噴出，與一次轉(zhuǎn)化來的SO3工藝氣充分接觸，并吸收其中的SO3生成高溫濃硫酸。從管式噴射器下部出口出來的工藝氣進(jìn)入氣液分離器，進(jìn)行氣液分離，再經(jīng)氣液分離器出口除霧器除霧后進(jìn)入二級(jí)吸收塔，在塔內(nèi)用濃硫酸吸收殘余的SO3后再經(jīng)塔頂除霧器除霧后，工藝氣再返回轉(zhuǎn)化系統(tǒng)進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化。
【專利說明】硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硫酸裝置中SO3K收系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是一種硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在硫酸裝置中生產(chǎn)技術(shù)，節(jié)能減排、提高廢熱的利用水平一直是硫酸工業(yè)技術(shù)人員追求的目標(biāo)。早期的硫酸生產(chǎn)技術(shù)著重于回收高溫位的燃燒熱和中溫位的轉(zhuǎn)化反應(yīng)熱能，在此方面業(yè)界工作者做出了極大的貢獻(xiàn)，推動(dòng)了硫酸工業(yè)的蓬勃發(fā)展。但是在SO3吸收生成硫酸產(chǎn)生的熱能回收方面，作為接收SO3吸收反應(yīng)熱和硫酸稀釋熱的載體，高溫濃硫酸長(zhǎng)期以來一直僅用于加熱脫鹽水，其余熱能均被循環(huán)水冷卻而白白損失。隨著新型耐腐蝕材料的出現(xiàn)和逐步完善，熱載體濃硫酸的溫度可以得到大大的提升，使這一部分低溫位熱能的回收成為了可能。目前已有多種不同的技術(shù)應(yīng)用于這部分熱能的回收。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)將濃硫酸霧化并和SO3工藝氣充分接觸。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:包括管式噴射吸收器、配有噴射循環(huán)泵的氣液分離器、廢熱鍋爐、稀釋器、鍋爐給水加熱器、脫鹽水預(yù)熱器、二級(jí)吸收塔、配有二級(jí)吸收酸循環(huán)泵的二級(jí)吸收塔循環(huán)酸槽、二級(jí)吸收循環(huán)酸冷器，
所述管式噴射吸收器由混合室和設(shè)置在混合室內(nèi)的霧化噴頭構(gòu)成，從硫酸裝置轉(zhuǎn)化工段一次轉(zhuǎn)化來的SO3I藝氣進(jìn)入管式噴射吸收器的混合室內(nèi)，在混合室內(nèi)與霧化噴頭向混合室內(nèi)噴入的硫酸液滴進(jìn)行充分接觸，工藝氣中大部分SO3被吸收，產(chǎn)生高溫濃硫酸；
所述氣液分離器設(shè)置在管式噴射吸收器下方，出管式噴射吸收器的SO3工藝氣及高溫濃硫酸進(jìn)入氣液分離器，經(jīng)氣液分離器進(jìn)行氣液分離后，氣相離開氣液分離器進(jìn)入二級(jí)吸收塔底部，分離下來的高溫濃硫酸貯存在氣液分離器下部，然后由噴射循環(huán)泵加壓后送往廢熱鍋爐；
所述二級(jí)吸收塔為填料塔，濃硫酸通過二級(jí)吸收塔上部?jī)?nèi)的分酸器均勻分布在填料中，來自氣液分離器的工藝氣自下而上在二級(jí)吸收塔中的填料層與濃硫酸逆流接觸，工藝氣中殘余的303被濃硫酸吸收，二級(jí)吸收塔的下塔酸自流進(jìn)入二級(jí)吸收塔循環(huán)酸槽暫存，再經(jīng)二級(jí)吸收循環(huán)泵送至二級(jí)吸收循環(huán)酸冷器冷卻后去二級(jí)吸收塔上部的分酸器。出二級(jí)吸收塔頂?shù)墓に嚉夥祷亓蛩嵫b置轉(zhuǎn)化工段進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化；
所述廢熱鍋爐回收高溫濃硫酸中低溫位余熱產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，降溫后的濃硫酸送入稀釋器中調(diào)節(jié)酸濃度后再送至管式噴射吸收器的霧化噴頭，由管式噴射吸收器的霧化噴頭向混合室噴出。與此同時(shí)，從廢熱鍋爐出口引出一股濃酸經(jīng)鍋爐給水加熱器和脫鹽水預(yù)熱器回收余熱后，作為產(chǎn)品酸輸出。
[0005]所述的硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:管式噴射吸收器混合室內(nèi)設(shè)置I?3層霧化噴頭，霧化噴頭出來的濃硫酸與SO3I藝氣充分接觸，霧化噴頭噴淋密度為100?200 t/ Cm2.h)，管式噴射吸收器混合室內(nèi)氣流速度為8?15 m/s。
[0006]所述的硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:氣液分離器氣相出口設(shè)置除霧器進(jìn)一步除去酸霧。
[0007]所述的硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:二級(jí)吸收塔內(nèi)氣流速度為1.6?2.0m/s,液體噴淋密度20?25m3/ Cm2.h)，填料高度3?4米。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
(I)采用本發(fā)明建設(shè)的生產(chǎn)裝置，其工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，操作和維修費(fèi)用低，一次投資省。
[0009](2)采用管式噴射吸收流程，降低了工藝氣系統(tǒng)的阻力降，可減少硫酸系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷輸出。
[0010](3)設(shè)置氣液分離器和除霧器減少霧沫夾帶，減輕尾氣對(duì)二級(jí)吸收塔的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]參見圖1所示，硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)，包括管式噴射吸收器1、配有噴射循環(huán)泵7的氣液分離器2、廢熱鍋爐8、稀釋器9、鍋爐給水加熱器10、脫鹽水預(yù)熱器11、二級(jí)吸收塔3、配有二級(jí)吸收酸循環(huán)泵5的二級(jí)吸收塔循環(huán)酸槽4、二級(jí)吸收循環(huán)酸冷器6 ；
管式噴射吸收器I由混合室和設(shè)置在混合室內(nèi)的霧化噴頭構(gòu)成，從硫酸裝置轉(zhuǎn)化工段一次轉(zhuǎn)化來的SO3工藝氣進(jìn)入管式噴射吸收器I的混合室內(nèi)，在混合室內(nèi)與霧化噴頭向混合室內(nèi)噴入的硫酸液滴進(jìn)行充分接觸，工藝氣中大部分SO3被吸收，產(chǎn)生高溫濃硫酸；
氣液分離器2設(shè)置在管式噴射吸收器I下方，出管式噴射吸收器I的SO3工藝氣及高溫濃硫酸進(jìn)入氣液分離器2，經(jīng)氣液分離器2進(jìn)行氣液分離后，工藝氣由氣液分離器2氣相出口進(jìn)入二級(jí)吸收塔3底部，分離下來的高溫濃硫酸貯存在氣液分離器2下部，然后由噴射循環(huán)泵7加壓后送往廢熱鍋爐8 ；
二級(jí)吸收塔3為填料塔，濃硫酸通過二級(jí)吸收塔3上部?jī)?nèi)的分酸器均勻分布在填料中，來自氣液分離器2的工藝氣自下而上在二級(jí)吸收塔3中的填料層與濃硫酸逆流接觸，工藝氣中殘余的SO3被濃硫酸吸收，二級(jí)吸收塔3的下塔酸自流進(jìn)入二級(jí)吸收塔循環(huán)酸槽4暫存，再經(jīng)二級(jí)吸收循環(huán)泵5送至二級(jí)吸收循環(huán)酸冷器6冷卻后去二級(jí)吸收塔3上部分酸器。出二級(jí)吸收塔3塔頂?shù)墓に嚉庠俜祷亓蛩嵫b置轉(zhuǎn)化工段進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化；
廢熱鍋爐8回收高溫濃硫酸中低溫位余熱產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，降溫后的濃硫酸送入稀釋器9中調(diào)節(jié)濃度后再送至管式噴射吸收器I的霧化噴頭，由管式噴射吸收器I的霧化噴頭向混合室噴出。與此同時(shí)，從廢熱鍋爐8出口引出一股濃酸經(jīng)鍋爐給水加熱器10和脫鹽水預(yù)熱器11回收余熱后，作為產(chǎn)品酸輸出。
[0013]管式噴射吸收器I混合室內(nèi)設(shè)置I?3層霧化噴頭，霧化噴頭出來的濃硫酸與SO3工藝氣充分接觸，霧化噴頭噴淋密度為100?200 t/ (m2 *h)，管式噴射吸收器混合室內(nèi)氣流速度為8?15 m/s。
[0014]氣液分離器2氣相出口設(shè)置除霧器進(jìn)一步除去酸霧。
[0015]二級(jí)吸收塔3內(nèi)氣流速度為1.6?2.0m/s，液體噴淋密度20?25m3/ (m2 *h)，填料高度3?4米。
[0016]實(shí)施例1:采用本發(fā)明的20萬噸/年硫磺制酸裝置
來自轉(zhuǎn)化工段的含6?10%S03工藝氣，從管式噴射吸收器的上部進(jìn)入管式噴射吸收器內(nèi)，與安裝在噴射吸收器上部的霧化噴頭噴出的濃硫酸接觸，工藝氣中的303被吸收。噴射器直徑為Φ 1800mm,有效高度為4000_。進(jìn)入管式噴射吸收器酸濃控制在99.1%?99.3%,酸溫控制在170°C?185°C。出噴射吸收器酸濃控制99.5?99.6%,酸溫控制在195°C?210°C。從管式噴射器的下部出來的工藝氣進(jìn)入氣液分離器中進(jìn)行氣液分離后，工藝氣經(jīng)氣液分離器氣相出口除霧器除霧后進(jìn)入二級(jí)吸收塔。二級(jí)吸收塔為填料塔，塔直徑Φ 4000mm,有效塔高13000mm。工藝氣自下而上與從自塔頂而下的98%硫酸在填料層中逆流接觸，工藝氣中的殘余SO3被吸收，再經(jīng)塔頂除霧器除霧后從塔頂返回轉(zhuǎn)化工段進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化。
[0017]貯存在氣液分離器下部的高溫濃硫酸經(jīng)噴射循環(huán)泵加壓后送往廢熱鍋爐回收余熱，生產(chǎn)0.5?1.0MPa的低壓飽和蒸汽。出余熱鍋爐溫度?180°c濃硫酸進(jìn)入加水稀釋器加水稀釋酸濃至99.1%?99.3%再送管式噴射吸收器霧化噴頭。吸收SCyg產(chǎn)生的多余濃硫酸從余熱鍋爐出口引出送至最終吸收塔循環(huán)酸槽或空氣干燥循環(huán)酸槽用于生產(chǎn)98%硫酸。
[0018]實(shí)施例2:采用本發(fā)明的60萬噸/年硫磺制酸裝置
來自轉(zhuǎn)化工段的含6?10%S03工藝氣，從管式噴射吸收器的上部進(jìn)入管式吸收器內(nèi)，與安裝在噴射吸收器內(nèi)的霧化噴頭噴出的濃硫酸接觸，工藝氣中的303被吸收。噴射器直徑為Φ 3000mm，有效高度為6000mm。進(jìn)入管式噴射吸收器酸濃控制在99.1%?99.3%,酸溫控制在170°C?185°C。出噴射吸收器酸濃控制99.5?99.6%,酸溫控制在195°C?210°C。從管式噴射器的下部出來的工藝氣進(jìn)入氣液分離器中氣液分離后，工藝氣經(jīng)氣液分離器氣相出口除霧器除霧后進(jìn)入二級(jí)吸收塔。二級(jí)吸收塔為填料塔，塔直徑Φ6600_，有效塔高13000mm。工藝氣自下而上與從自塔頂而下的98%硫酸在填料層中逆流接觸，工藝氣中的殘余303被吸收，再經(jīng)塔頂除霧器除霧后從塔頂返回轉(zhuǎn)化工段進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化。
[0019]貯存在氣液分離器下部的高溫濃硫酸經(jīng)噴射循環(huán)泵加壓后送往廢熱鍋爐回收余熱，生產(chǎn)0.5?1.0MPa的低壓飽和蒸汽。出余熱鍋爐溫度?180°C濃硫酸進(jìn)入加水稀釋器加水稀釋酸濃至99.1%?99.3%后送管式噴射吸收器霧化噴頭，繼續(xù)吸收S03。吸收SO3后產(chǎn)生的多余濃硫酸從余熱鍋爐出口引出送至最終吸收塔循環(huán)酸槽或空氣干燥循環(huán)酸槽用于生產(chǎn)98%硫酸。
【權(quán)利要求】
1.硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:包括管式噴射吸收器、配有噴射循環(huán)泵的氣液分離器、廢熱鍋爐、稀釋器、鍋爐給水加熱器、脫鹽水預(yù)熱器、二級(jí)吸收塔、配有二級(jí)吸收酸循環(huán)泵的二級(jí)吸收塔循環(huán)酸槽、二級(jí)吸收循環(huán)酸冷器； 所述管式噴射吸收器由混合室和設(shè)置在混合室內(nèi)的霧化噴頭構(gòu)成，從硫酸裝置轉(zhuǎn)化工段一次轉(zhuǎn)化來的SO3I藝氣進(jìn)入管式噴射吸收器的混合室內(nèi)，在混合室內(nèi)與霧化噴頭向混合室內(nèi)噴入的硫酸液滴進(jìn)行充分接觸，由硫酸液滴吸收工藝氣中大部分SO3，產(chǎn)生高溫濃硫酸； 所述氣液分離器設(shè)置在管式噴射吸收器下方，出管式噴射吸收器的SO3工藝氣及高溫濃硫酸進(jìn)入氣液分離器，經(jīng)氣液分離器進(jìn)行氣液分離后，氣相離開氣液分離器進(jìn)入二級(jí)吸收塔底部，分離下來的高溫濃硫酸貯存在氣液分離器下部，然后由噴射循環(huán)泵加壓后送往廢熱鍋爐； 所述二級(jí)吸收塔為填料塔，濃硫酸通過二級(jí)吸收塔上部?jī)?nèi)的分酸器均勻分布在填料中，來自氣液分離器的工藝氣自下而上在二級(jí)吸收塔中的填料層與濃硫酸逆流接觸，工藝氣中殘余的303被濃硫酸吸收，二級(jí)吸收塔的下塔酸自流進(jìn)入二級(jí)吸收塔循環(huán)酸槽暫存，再經(jīng)二級(jí)吸收循環(huán)泵送至二級(jí)吸收循環(huán)酸冷器冷卻后去二級(jí)吸收塔上部的分酸器； 出二級(jí)吸收塔頂?shù)墓に嚉夥祷亓蛩嵫b置轉(zhuǎn)化工段進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化； 所述廢熱鍋爐回收高溫濃硫酸中低溫位余熱產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，降溫后的濃硫酸送入稀釋器中調(diào)節(jié)酸濃度后再送至管式噴射吸收器的霧化噴頭，由管式噴射吸收器的霧化噴頭向混合室噴出； 與此同時(shí)，從廢熱鍋爐出口引出一股濃酸經(jīng)鍋爐給水加熱器和脫鹽水預(yù)熱器回收余熱后，作為產(chǎn)品酸輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:管式噴射吸收器混合室內(nèi)設(shè)置I?3層霧化噴頭，霧化噴頭出來的濃硫酸與SO3工藝氣充分接觸，霧化噴頭噴淋密度為100?200 t/ (m2 *h)，管式噴射吸收器混合室內(nèi)氣流速度為8?15 m/s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:氣液分離器氣相出口設(shè)置除霧器進(jìn)一步除去酸霧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸裝置中SO3吸收低溫位熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:二級(jí)吸收塔內(nèi)氣流速度為1.6?2.0m/s，液體噴淋密度20?25m3/ Cm2.h)，填料高度3?4米。
【文檔編號(hào)】C01B17/775GK104495757SQ201510004554
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月6日
【發(fā)明者】程信義, 李會(huì)文 申請(qǐng)人:東華工程科技股份有限公司