專利名稱：硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種硫酸生產(chǎn)裝置，特別涉及一種接觸法生產(chǎn)硫酸工藝中的煙氣凈 化裝置。
背景技術(shù)：
在冶煉煙氣制酸工業(yè)中，當(dāng)硫化礦焙燒所產(chǎn)出的煙氣中的S02濃度達(dá)到接觸法生產(chǎn)
硫酸的要求時，便將煙氣經(jīng)過冷卻與收塵凈化之后送硫酸廠生產(chǎn)硫酸。接觸法生產(chǎn)硫酸 一般包括凈化、轉(zhuǎn)化、吸收三個工序。該法所生產(chǎn)硫酸的濃度與爐氣中的水分有關(guān)，一 般通過控制進(jìn)入凈化工序中干燥塔的水分以產(chǎn)出不同濃度的硫酸，而爐氣中進(jìn)入干燥塔 的水分大體上等于凈化后出電除霧器爐氣的飽和水蒸汽含量，溫度愈高，含水量(主要 指爐氣中的飽和水蒸汽)愈多，溫度愈低含水量愈少。因此要控制帶入干燥塔的水分量，
就要控制好電除霧器出口爐氣的溫度。若爐氣中二氧化硫濃度為8.0%左右，要產(chǎn)98%酸 時，須把干燥塔入口爐氣溫度控制在38 'C以下。若需要產(chǎn)93%酸時， 一般把進(jìn)干燥塔 爐氣溫度控制在42'C以下。當(dāng)產(chǎn)品硫酸為發(fā)煙硫酸時，吸收塔所需要的水量更少，因此， 干燥塔入口氣體的水分含量更要嚴(yán)格控制，氣體還帶有水沫，帶水沫量越多，干燥塔的 進(jìn)口溫度就應(yīng)更低一些。因此干燥塔入口爐氣溫度過高或帶水沫量過多就不能生產(chǎn)出合 格的產(chǎn)品硫酸，甚至?xí)绊懥蛩嵯到y(tǒng)的運(yùn)行。
以硫化礦為原料的接觸法制酸裝置的爐氣凈化流程有許多種，主要采用魯奇酸洗流 程、水洗凈化流程、封閉型稀酸洗滌、高效動力波凈化工藝等， 一般包括洗滌塔、冷卻 塔、電除霧器等設(shè)備。 一套年生產(chǎn)能力為10萬噸的接觸法制酸裝置，通常是由直徑為 5000mm左右的1臺洗滌塔和1臺填料冷卻塔、2 4臺電除霧器的主要設(shè)備組成裝置。 其填料冷卻塔一般為單臺且與前后設(shè)備串聯(lián)，上一工序處理完的煙氣全部在一臺設(shè)備內(nèi)
進(jìn)行凈化處理，這種處理方式雖有利于系統(tǒng)內(nèi)部的壓力平衡，但在接觸法制酸工藝中， 凈化部分需處理的煙氣量是隨著煙氣中二氧化硫濃度降低而增大，當(dāng)煙氣中二氧化硫濃 度低至4~5%時，凈化部分的最大負(fù)荷可達(dá)6 7萬Nm3/h，尤其是煙氣系統(tǒng)漏風(fēng)率高時 煙氣量更大，而l臺填料冷卻塔的處理能力一般為5萬Nr^/h左右，凈化處理能力明顯不 足，因此在單臺設(shè)備的處理能力為固定值的前提下，這種凈化煙氣凈化處理裝置的處理能力無法根據(jù)煙氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。凈化處理能力不足易導(dǎo)致煙氣溫度高、煙氣停留時間過短 而不利于酸霧顆粒成長等問題。根據(jù)資料證明，煙氣進(jìn)入洗滌塔后，煙氣溫度由20(TC以 上降至60 7(TC，其中的S03全部轉(zhuǎn)化為酸霧。而微粒酸霧是非常難以除去的，將影響 觸媒的壽命并使尾氣超標(biāo)，通常是通過延長煙氣在進(jìn)入電除霧器前的停留時間使微粒酸 霧長大至足以在電除霧過程中被除去，現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)值為大于15秒，而該類裝置在處理二氧 化硫濃度低至4 5%的煙氣時，煙氣進(jìn)入電除霧器前的停留時間將小于15秒，酸霧未長 大，無法在在電除霧過程中被除去，達(dá)不到凈化要求，凈化出口煙氣溫度過高，當(dāng)煙氣 溫度高于理論溫度2'C以上時，將不能正常產(chǎn)出合格的93%的硫酸，影響產(chǎn)品質(zhì)量，且 系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行受到影響。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)未提供接觸法制酸的煙氣凈化裝置以適應(yīng)煙氣處理量負(fù)荷變化 的工況要求，需進(jìn)一步改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化裝置，應(yīng)用于年生產(chǎn)能力為10 萬噸的接觸法制酸裝置，它可根據(jù)待處理的煙氣量負(fù)荷變化而調(diào)整整套裝置的煙氣凈化 處理能力，達(dá)到降低凈化后煙氣的溫度，延長煙氣停留時間，改善煙氣凈化指標(biāo)的效果。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
一種硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化裝置，用于年生產(chǎn)能力為IO萬噸的接觸法制酸裝置的煙氣 凈化，包括氣體填料冷卻塔，其特征在于所述的氣體填料冷卻塔數(shù)量為兩臺，所述的 二臺氣體填料冷卻塔的進(jìn)口管并聯(lián)聯(lián)接，出口管并聯(lián)聯(lián)接。
作為對本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的二臺填料氣體冷卻塔的結(jié)構(gòu)相同、高度相等。
作為對本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的二臺填料氣體冷卻塔直徑相同。 作為對本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的二臺填料氣體冷卻塔的進(jìn)口管上和出口管 上均設(shè)置有閥門。
作為對本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的二臺填料氣體冷卻塔的進(jìn)口管直徑相等， 出口管直徑相等。
作為對本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的二臺填料氣體冷卻塔均單獨(dú)配置有氣體冷 卻塔循環(huán)泵和板式換熱器。
本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型將煙氣分流為兩部分單獨(dú)處理，上一工序 所產(chǎn)出的煙氣分流為兩部分分別引入不同的填料氣體冷卻塔內(nèi)進(jìn)行處理，再由出口管匯合將處理后的煙氣合并進(jìn)入下一工序，本實(shí)用新型可大大降低單臺設(shè)備的負(fù)荷，使整套 裝置的凈化處理能力可根據(jù)煙氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時，為避免煙氣分流為兩部分單獨(dú)處理 對系統(tǒng)壓力平衡等方面的影響，本實(shí)用新型使其結(jié)構(gòu)相同、高度相等，這樣可使兩部分 處理煙氣所遇到的阻力基本相同，即使在所處理的煙氣量不同的情況下，亦可達(dá)到系統(tǒng) 內(nèi)的壓力自平衡的效果。同時，二臺填料冷卻塔的處理能力可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置為相 同或不同，還可通過進(jìn)出口管上的陶門進(jìn)行并聯(lián)、串聯(lián)的調(diào)整，在低負(fù)荷時可調(diào)節(jié)到單 臺設(shè)備工作狀態(tài)，以利于檢修、維護(hù)等。本實(shí)用新型能將煙氣的氣速降低一倍左右，煙 氣停留時間延長一倍左右，可降低爐氣溫度，提高爐氣凈化率和產(chǎn)品質(zhì)量，減輕風(fēng)機(jī)的 腐蝕及其動力消耗，減少尾氣污染。
另外，在凈化電除霧前增加一臺填料塔后，煙氣停留時間延長，能促進(jìn)水分、酸霧 顆粒的成長，有利于電除霧出口煙氣的達(dá)標(biāo)，確保制酸系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，從而達(dá)到穩(wěn)定 系統(tǒng)的高風(fēng)量運(yùn)行的目標(biāo)。
在某廠采用本實(shí)用新型后，氣體冷卻塔出口溫度降到39°C以下，煙氣的氣速由1.5 m/s 降到0.8m/s，煙氣停留時間為由9s增加到17s，凈化指標(biāo)達(dá)到要求，不需補(bǔ)充98%酸就 可正常產(chǎn)出93%酸，取得了很好的效果。以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)正視示意圖。 圖2為本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)俯視示意圖。 圖中1-進(jìn)口管、2-填料洗滌塔I、 3-填料洗滌塔II、 4-出口管、5-氣體冷卻塔循環(huán)泵、6-板式換熱器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
某企業(yè)有鋅冶煉系統(tǒng)煙氣除汞工程凈化裝置一套，為年生產(chǎn)能力為IO萬噸的接觸法
制酸裝置，采用直徑為5600mm、高度為14000mm的氣體填料冷卻塔I 2冷卻，設(shè)計(jì)氣 量104,000Nm3/h，當(dāng)所處理的煙氣二氧化硫濃度為4 5%時，氣量達(dá)130，000Ntn3/h，造 成填料冷卻塔氣速過大，達(dá)1.5m/h，氣體冷卻塔內(nèi)氣液無法充分接觸，氣液換熱效果差， 循環(huán)液溫升較??；板式換熱器3臺全開仍然不能達(dá)到理想的冷卻效果，致使凈化出口煙 氣溫度高于設(shè)計(jì)值2 3'C，超過了39'C，凈化帶出水分大，給后續(xù)的干燥，轉(zhuǎn)化工序帶 來很大影響，不能正常產(chǎn)出93%的硫酸。
5該企業(yè)應(yīng)用本實(shí)用新型對該裝置進(jìn)行改造，在現(xiàn)有的氣體冷卻塔I 2旁邊原氣體冷卻 塔循環(huán)泵5處增設(shè)一臺直徑為4500mm、高度為14000mm氣體冷卻塔I13分流一部分煙 氣，加設(shè)一臺規(guī)格為Q=600m3/h、H=26m的氣體冷卻塔循環(huán)泵5，加設(shè)一臺規(guī)格為F-210m2 的板式換熱器6。 二臺填料氣體冷卻塔并聯(lián)，上一工序所產(chǎn)出的煙氣由進(jìn)口管分流為兩部 分由進(jìn)口管1分別由設(shè)置有閥門的進(jìn)口管引入二臺填料氣體冷卻塔進(jìn)行處理，再由出口 管4匯合將處理后的煙氣合并進(jìn)入下一工序。投入使用后，氣體冷卻塔出口溫度降到39。C 以下，煙氣的氣速由1.5m/s降到0.8m/s，煙氣停留時間為由9s增加到17s，凈化指標(biāo)達(dá) 到要求，不需補(bǔ)充98%酸就可正常產(chǎn)出93%酸，取得了很好的效果。
權(quán)利要求1、一種硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化裝置，用于年生產(chǎn)能力為10萬噸的接觸法制酸裝置的煙氣凈化，包括氣體填料冷卻塔，其特征在于所述的氣體填料冷卻塔數(shù)量為兩臺，所述的二臺氣體填料冷卻塔的進(jìn)口管并聯(lián)聯(lián)接，出口管并聯(lián)聯(lián)接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化裝置，其特征在于所述的二臺填料 氣體冷卻塔的結(jié)構(gòu)相同、高度相等。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化裝置，其特征在于所述的二臺填料 氣體冷卻塔直徑相同。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化裝置，其特征在于所述的二臺填料 氣體冷卻塔的進(jìn)口管上和出口管上均設(shè)置有閥門。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化裝置，其特征在于所述的二臺填料 氣體冷卻塔的進(jìn)口管直徑相等，出口管直徑相等。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化裝置，其特征在于所述的二臺填料 氣體冷卻塔均單獨(dú)配置有氣體冷卻塔循環(huán)泵和板式換熱器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種接觸法制酸工藝的煙氣凈化裝置。用于年生產(chǎn)能力為10萬噸的接觸法制酸裝置的煙氣凈化，其特征在于氣體填料冷卻塔數(shù)量為兩臺，二臺氣體填料冷卻塔并聯(lián)聯(lián)接，上一工序所產(chǎn)出的煙氣由管道分流為兩部分分別由進(jìn)口管引入二臺氣體填料冷卻塔進(jìn)行處理，再由出口管匯合將處理后的煙氣合并進(jìn)入下一工序。本實(shí)用新型可根據(jù)待處理的煙氣量負(fù)荷變化而調(diào)整整套裝置的煙氣凈化處理能力，達(dá)到降低凈化后煙氣的溫度，延長煙氣停留時間，改善煙氣凈化指標(biāo)的效果。
文檔編號B01D53/50GK201150837SQ20082005203
公開日2008年11月19日 申請日期2008年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月7日
發(fā)明者丁少林, 劉智能, 宋文豹, 康 肖, 胡澤亞, 陳振東 申請人:株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司