專利名稱：一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢熱利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法及裝置。
背景技術(shù)：
在我國，硫酸生產(chǎn)包括硫磺制酸、硫鐵礦制酸、冶煉煙氣制酸，而上述制酸方法絕大多數(shù)都采用比較先進(jìn)的兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝，制酸過程中，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量是相當(dāng)可觀的，充分回收利用這些熱量是硫酸制造工業(yè)的一項重要任務(wù)，在兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝中，通常把焙燒過程中800-1000℃的余熱稱為高溫余熱，約占余熱總量的60％，轉(zhuǎn)化過程中500℃左右的余熱稱為中溫余熱，約占余熱總量的15％，干吸過程中100℃左右的余熱稱為低溫余熱，約占余熱總量的25％，高溫余熱和中溫余熱由于溫度高，因此回收利用比較容易，低溫余熱溫度低，且酸溫與酸的濃度有關(guān)，如硫鐵礦制酸中，一吸酸和二吸酸的濃度為98％，酸溫為100℃左右，干燥酸的濃度為93％，酸溫為70℃左右；在硫磺制酸工藝中，一吸酸、二吸酸、干燥酸的濃度均為98％，酸溫均為100℃左右。由于回收難度大，因此大多數(shù)硫酸生產(chǎn)廠家沒有對低溫余熱進(jìn)行回收，一般將生成的帶有低溫余熱的酸流經(jīng)酸冷器，與循環(huán)冷水進(jìn)行換熱降溫，這樣做不但低溫余熱得不到利用，而且為了降低酸的溫度，還需要使用大量的冷水，既浪費(fèi)了能源，又浪費(fèi)了水源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能降耗的利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法及裝置。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的即一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法，其特征是利用兩轉(zhuǎn)兩吸工藝制造硫酸中生成的濃度為98％的酸作為熱源，利用酸冷器加熱供暖系統(tǒng)中的供暖循環(huán)水進(jìn)行供暖。
酸冷器可以選用陽極保護(hù)管殼式酸冷器，為防止供暖循環(huán)水在酸冷器和供暖系統(tǒng)中結(jié)垢，供暖循環(huán)水為中間水或脫鹽水。當(dāng)利用的低溫余熱提供給供暖循環(huán)水的熱量等于供暖循環(huán)水散失的熱量時，即可采用上述方法進(jìn)行供暖。
當(dāng)利用低溫余熱提供給供暖循環(huán)水的熱量小于供暖循環(huán)水散失的熱量時，為保證供暖，供暖系統(tǒng)中設(shè)有供暖循環(huán)水增溫裝置。
當(dāng)利用低溫余熱提供給供暖循環(huán)水的熱量大于供暖循環(huán)水散失的熱量時，為保證供暖，供暖系統(tǒng)中設(shè)有供暖循環(huán)水降溫裝置。
一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的裝置，包括酸冷器，酸冷器分為管程和殼程，殼程與進(jìn)酸管、出酸管連接，管程與循環(huán)水進(jìn)水管、循環(huán)水出水管連接，循環(huán)水進(jìn)水管、循環(huán)水出水管上均設(shè)有閥門，其特征在于酸冷器的管程還通過管路與供暖裝置連接。
所述的酸冷器為陽極保護(hù)管殼式酸冷器，所述的供暖系統(tǒng)包括熱水塔、散熱裝置，溫水塔；熱水塔通過供暖水熱水管與陽極保護(hù)管殼式酸冷器的管程連接，溫水塔通過供暖水溫水管與陽極保護(hù)管殼式酸冷器的管程連接，供暖水熱水管、供暖水溫水管上均設(shè)有閥門，熱水塔與散熱裝置之間通過管路連接，管路上設(shè)有熱水泵，散熱裝置與溫水塔之間通過管路連接，供暖水溫水管上設(shè)有溫水泵，溫水塔通過管路與供暖循環(huán)水補(bǔ)充塔連接。如利用低溫余熱提供給供暖循環(huán)水的熱量等于供暖循環(huán)水散失的熱量時，即可采用如上設(shè)置進(jìn)行供暖，當(dāng)供暖循環(huán)水出現(xiàn)損耗時，通過供暖循環(huán)水補(bǔ)充塔向溫水塔內(nèi)補(bǔ)充適量的供暖循環(huán)水即可。
熱水塔通過管路與供暖循環(huán)水增溫裝置連接，熱水塔和溫水塔之間設(shè)有連接管，連接管上設(shè)有閥門。當(dāng)利用低溫余熱提供給供暖循環(huán)水的熱量小于供暖循環(huán)水散失的熱量時，或硫酸生產(chǎn)設(shè)備臨時停車時，為保證供暖，可以通過供暖循環(huán)水增溫裝置加熱供暖循環(huán)水，進(jìn)行輔助性供暖。供暖循環(huán)水增溫裝置可以選用硫酸制造行業(yè)中常用的蒸汽鍋爐，也可以采用其他可以產(chǎn)生高溫蒸汽的設(shè)備。
供暖水溫水管上設(shè)置供暖循環(huán)水降溫裝置。當(dāng)利用低溫余熱提供給供暖循環(huán)水的熱量大于供暖循環(huán)水散失的熱量時，為保證供暖，可以通過供暖循環(huán)水降溫裝置冷卻供暖循環(huán)水；在冬季供暖的前期和后期因氣溫較高，為防止出現(xiàn)供暖溫度過高的情況，也可以通過供暖循環(huán)水降溫裝置調(diào)節(jié)供暖循環(huán)水的溫度；供暖循環(huán)水降溫裝置可以選用換熱器，如管殼式換熱器等。
本發(fā)明利用兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝中生成的濃度為98％的酸作為熱源加熱循環(huán)水進(jìn)行供暖，既回收利用了硫酸生產(chǎn)中的低溫余熱，又節(jié)省了取暖所需要的能源和費(fèi)用，具有節(jié)能降耗、便于維護(hù)、便于對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改造的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中的酸冷器可以采用陽極保護(hù)管殼式酸冷器，也可以采用其他類型的酸冷器。當(dāng)使用陽極保護(hù)管殼式酸冷器時，因?yàn)殛枠O保護(hù)管殼式酸冷器一般采用316L不銹鋼制造，而316L不銹鋼在濃硫酸中的鈍化效果與硫酸的濃度和溫度有重要關(guān)系，濃度為98％酸在陽極保護(hù)管殼式酸冷器中的最高使用溫度不能高于120℃，可正常工作在100℃左右；濃度為93％的酸在陽極保護(hù)管殼式酸冷器中的最高使用溫度不能高于70℃，因此濃度為93％的酸不適合作為熱源。冬季供暖只能選用濃度為98％的酸，供暖循環(huán)水采用中間水或脫鹽水，不易結(jié)垢，有利于延長酸冷器和供暖系統(tǒng)的使用壽命。本發(fā)明不破壞原有硫酸生產(chǎn)設(shè)備，便于對現(xiàn)有技術(shù)的硫酸生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行改造。在不需要供暖的春、夏、秋季節(jié)，通過關(guān)閉供暖水熱水管、供暖水溫水管上的閥門，打開循環(huán)水進(jìn)水管、循環(huán)水出水管上的閥門即可。在需要供暖的冬季，關(guān)閉循環(huán)水進(jìn)水管、循環(huán)水出水管上的閥門，打開供暖水熱水管、供暖水溫水管上的閥門即可使用。正常使用時，只需及時補(bǔ)充損耗的供暖循環(huán)水即可，便于維護(hù)。經(jīng)試驗(yàn)，采用本發(fā)明加熱的供暖循環(huán)水的溫度穩(wěn)定在65℃～80℃之間，完全可以滿足冬季供暖的需要。本發(fā)明利用硫酸生產(chǎn)中的低溫余熱進(jìn)行供暖，既有效解決了低溫余熱難以回收的難題，又為企業(yè)節(jié)省了大量的供暖費(fèi)用，可廣泛應(yīng)用于硫酸生產(chǎn)企業(yè)中。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的示意圖。
如圖中所示1循環(huán)水出水管，2閥門，3閥門，4供暖水熱水管，5陽極保護(hù)管殼式酸冷器，6供暖水溫水管，7閥門，8閥門，9循環(huán)水進(jìn)水管，10熱水塔，11熱水泵，12蒸汽鍋爐，13閥門，14連接管，15溫水塔，16散熱裝置，17供暖循環(huán)水補(bǔ)充塔，18溫水泵，19閥門，20閥門，21管殼式換熱器，22閥門。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1如圖1所示酸冷器為陽極保護(hù)管殼式酸冷器5，陽極保護(hù)管殼式酸冷器5的管程與循環(huán)水進(jìn)水管9、循環(huán)水出水管1連接，陽極保護(hù)管殼式酸冷器5的殼程與進(jìn)酸管、出酸管連接，循環(huán)水進(jìn)水管9、循環(huán)水出水管1上分別設(shè)有閥門8、閥門2，熱水塔10通過供暖水熱水管4與陽極保護(hù)管殼式酸冷器5的管程連接，溫水塔15通過供暖水溫水管6與陽極保護(hù)管殼式酸冷器5的管程連接，供暖水熱水管4上設(shè)有閥門3，供暖水溫水管6設(shè)有閥門7，熱水塔10與散熱裝置16之間的管路上設(shè)有熱水泵11，供暖水溫水管6上設(shè)有溫水泵18，溫水塔15通過管路與供暖循環(huán)水補(bǔ)充塔17連接。
本發(fā)明在不需要供暖的春、夏、秋季節(jié)時，閥門3、閥門7處于關(guān)閉狀態(tài)，閥門2、閥門8處于打開狀態(tài)，冷卻循環(huán)水通過循環(huán)水進(jìn)水管9、循環(huán)水出水管1流經(jīng)陽極保護(hù)管殼式酸冷器5的管程，濃度為98％的酸通過進(jìn)酸管、出酸管流經(jīng)陽極保護(hù)管殼式酸冷器5的殼程。
在需要供暖的冬季，在通過供暖循環(huán)水補(bǔ)充塔17向溫水塔15中注入適量的供暖循環(huán)水，供暖循環(huán)水選用中間水，關(guān)閉閥門2、閥門8，同時打開閥門3、閥門7，在溫水泵18的作用下，溫水塔15中的供暖循環(huán)水通過供暖水溫水管6流入陽極保護(hù)管殼式酸冷器5的管程，與殼程中流動的濃度為98％的酸進(jìn)行熱交換.加熱后的供暖循環(huán)水從供暖水熱水管4流入熱水塔10，在熱水泵11的作用下，進(jìn)入散熱裝置16，散熱裝置16可以選用散熱片，經(jīng)過散熱裝置16的散熱，供暖循環(huán)水的溫度下降，流回溫水塔15，重復(fù)上述過程，即可實(shí)現(xiàn)持續(xù)供暖，如果供暖循環(huán)水出現(xiàn)損耗，通過供暖循環(huán)水補(bǔ)充塔17向溫水塔15注入適量的供暖循環(huán)水即可。
本實(shí)施例適用于所利用低溫余熱提供給供暖循環(huán)水的熱量等于供暖循環(huán)水散失的熱量時的情況。
實(shí)施例2如圖2所示熱水塔10上設(shè)有供暖循環(huán)水增溫裝置，供暖循環(huán)水增溫裝置為蒸汽鍋爐12，熱水塔10和溫水塔15之間設(shè)有連接管14，連接管14上設(shè)有閥門13，其他同圖1。
在不需要供暖的春、夏、秋季節(jié)，本實(shí)施例同實(shí)施例1。
在需要供暖的冬季，正常供暖時本實(shí)施例與實(shí)施例1相同。
在需要供暖的冬季，當(dāng)硫酸生產(chǎn)設(shè)備臨時停車時，為了不影響供暖，可以關(guān)停溫水泵18，同時打開閥門13，使熱水塔10與溫水塔15連通，通過蒸汽鍋爐12向熱水塔10內(nèi)輸送少量高溫低壓蒸汽，維持熱水塔10內(nèi)供暖循環(huán)水的溫度，在熱水泵11的作用下，供暖循環(huán)水在熱水塔10、散熱裝置16、溫水塔15形成的循環(huán)回路中流動，進(jìn)行輔助性供暖。
在需要供暖的冬季，當(dāng)所利用低溫余熱提供給供暖循環(huán)水的熱量小于供暖循環(huán)水散失的熱量時，供暖循環(huán)水的溫度會逐漸降低，為了不影響供暖，可以通過蒸汽鍋爐12向熱水塔10內(nèi)輸送少量高溫低壓蒸汽，維持熱水塔10內(nèi)供暖循環(huán)水的溫度，保證供暖。
實(shí)施例3如圖3所示供暖水溫水管6上設(shè)置供暖循環(huán)水降溫裝置，供暖循環(huán)水降溫裝置為管殼式換熱器21，供暖水溫水管6上加設(shè)了一個閥門19，管殼式換熱器21的管程通過進(jìn)水管、出水管與供暖水溫水管6連接，管殼式換熱器21的管程的進(jìn)水管和出水管上分別設(shè)有閥門20、閥門22，其他同圖2。
在不需要供暖的春、夏、秋季節(jié)，本實(shí)施例同實(shí)施例1。
在需要供暖的冬季，正常供暖時或硫酸生產(chǎn)設(shè)備臨時停車時或當(dāng)所利用低溫余熱提供給供暖循環(huán)水的熱量小于供暖循環(huán)水散失的熱量時，本實(shí)施例同實(shí)施例2，且上述情況時，閥門19處于打開狀態(tài)，閥門20、閥門22處于關(guān)閉狀態(tài)。
在需要供暖的冬季，當(dāng)所利用低溫余熱提供給供暖循環(huán)水的熱量大于供暖循環(huán)水散失的熱量時，供暖循環(huán)水的溫度會越來越高，起不到降低酸溫的作用，同時一旦酸溫過高，也會對陽極保護(hù)管殼式酸冷器5造成損壞，為了避免酸溫過高，可以關(guān)閉閥門19，同時打開閥門20，閥門22，使供暖循環(huán)水流經(jīng)管殼式換熱器21的管程，同時在管殼式換熱器21的殼程中通入冷水，對管程中的供暖循環(huán)水進(jìn)行持續(xù)降溫，即可以保證本發(fā)明正常運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)施。
在需要供暖的冬季，特別是冬季的初期和末期，氣溫較高，為了防止出現(xiàn)供暖溫度過熱的現(xiàn)象，關(guān)閉閥門19，同時打開閥門20、閥門22，使供暖循環(huán)水流經(jīng)管殼式換熱器21的管程，同時在管殼式換熱器21的殼程中通入冷水，對管程中的供暖循環(huán)水進(jìn)行降溫，將供暖循環(huán)水的溫度降低到合適的溫度，使用調(diào)溫后的供暖循環(huán)水繼續(xù)供暖。
本發(fā)明不局限于以上實(shí)施例，供暖循環(huán)水也可以采用脫鹽水或其他不易結(jié)垢的水，供暖循環(huán)水增溫裝置和供暖循環(huán)水降溫裝置也可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他的現(xiàn)有技術(shù)的裝置。
權(quán)利要求
1.一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法，其特征是利用兩轉(zhuǎn)兩吸工藝制造硫酸中生成的濃度為98％的酸作為熱源，利用酸冷器加熱供暖系統(tǒng)中的供暖循環(huán)水進(jìn)行供暖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法，其特征在于所述的酸冷器為陽極保護(hù)管殼式酸冷器，供暖循環(huán)水為中間水或脫鹽水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法，其特征在于供暖系統(tǒng)中設(shè)有供暖循環(huán)水增溫裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法，其特征在于供暖系統(tǒng)中設(shè)有供暖循環(huán)水降溫裝置。
5.一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的裝置，包括酸冷器，酸冷器分為管程和殼程，殼程與進(jìn)酸管、出酸管連接，管程與循環(huán)水進(jìn)水管、循環(huán)水出水管連接，循環(huán)水進(jìn)水管、循環(huán)水出水管上均設(shè)有閥門，其特征在于酸冷器的管程還通過管路與供暖裝置連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的裝置，其特征在于所述的酸冷器為陽極保護(hù)管殼式酸冷器，所述的供暖系統(tǒng)包括熱水塔、散熱裝置，溫水塔；熱水塔通過供暖水熱水管與陽極保護(hù)管殼式酸冷器的管程連接，溫水塔通過供暖水溫水管與陽極保護(hù)管殼式酸冷器的管程連接，供暖水熱水管、供暖水溫水管上均設(shè)有閥門，熱水塔與散熱裝置之間通過管路連接，管路上設(shè)有熱水泵，散熱裝置與溫水塔之間通過管路連接，供暖水溫水管上設(shè)有溫水泵，溫水塔通過管路與供暖循環(huán)水補(bǔ)充塔連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的裝置，其特征在于熱水塔通過管路與供暖循環(huán)水增溫裝置連接，熱水塔和溫水塔之間設(shè)有連接管，連接管上設(shè)有閥門。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法，其特征在于供暖循環(huán)水增溫裝置為蒸汽鍋爐。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法，其特征在于供暖水溫水管上設(shè)置供暖循環(huán)水降溫裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法，其特征在于所述的供暖循環(huán)水降溫裝置為換熱器。
全文摘要
本發(fā)明屬于廢熱利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法及裝置。一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的方法，其特征是利用兩轉(zhuǎn)兩吸工藝制造硫酸中生成的濃度為98％的酸作為熱源，利用酸冷器加熱供暖系統(tǒng)中的供暖循環(huán)水進(jìn)行供暖。一種利用硫酸生產(chǎn)低溫余熱進(jìn)行供暖的裝置，包括酸冷器，酸冷器分為管程和殼程，殼程與進(jìn)酸管、出酸管連接，管程與循環(huán)水進(jìn)水管、循環(huán)水出水管連接，循環(huán)水進(jìn)水管、循環(huán)水出水管上均設(shè)有閥門，其特征在于酸冷器的管程還通過管路與供暖裝置連接。本發(fā)明既回收利用了硫酸生產(chǎn)中的低溫余熱，又節(jié)省了取暖所需要的能源和費(fèi)用，具有節(jié)能降耗、便于維護(hù)、便于對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改造的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F24D3/02GK101078532SQ20071001448
公開日2007年11月28日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者張龍銀 申請人:淄博建龍化工有限公司