一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺及装置的制作方法

本发明涉及热能利用，具体地说是一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺及装置。

背景技术：

1、目前，硫酸工业的热能回收系统是否高效是整个装置的重中之重，当前硫磺制酸装置的吨酸产汽量在：3.0~9.8mpa，400~540℃的高压蒸汽中为1.25~1.32t/t酸，带有低温热回收系统，简称：hrs（heat recovery systems），可以另产0.6~1.0mpa低压饱和蒸汽~0.45t/t酸；在市场上这两种蒸汽的价格差距较大，因此尽量提高高压蒸汽产量，产生更多的经济效益是硫酸工业的迫切追求。

2、申请号为cn2024105933155的中国专利公开了一种，通过根据使用场景、对象灵活配置三套换热器，尽可能利用硫酸生产中的热量，提高高压蒸汽的产量。但是在实际使用中发现，hrs塔的下塔酸温不超过230℃，酸温不够高，没有足够的温差将hrs塔中so3和水反应生成硫酸的反应热量都传递到高压蒸汽系统中去，只能退而求其次的产出部分低压蒸汽，没有办法做到全产高压蒸汽。

技术实现思路

1、本发明为克服现有技术的不足，提供一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺及装置，将现有低温热回收系统产低压蒸汽的热量转移并全部产出高压蒸汽，不产低压蒸汽，减少了低压蒸汽系统，产生更多的经济效益。

2、为实现上述目的，设计一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺，硫酸生产中提高了低温热回收吸收塔下塔高温硫酸温度，高温硫酸的温度为240-280℃，高温硫酸有了足够的温差，能将低温热回收吸收塔中so3和水反应生成硫酸的反应热量全部转移到高压蒸汽系统去，全部产出高压蒸汽，不产生低压蒸汽。

3、所述的低温热回收吸收塔下塔的高温硫酸分别作为高压加热器、烟气加热器、空气加热器的直接热源或间接热源；

4、空气加热器对待焚烧的空气进行加热，空气加热后再焚烧，为高压蒸汽系统提供热量；

5、烟气加热器加热低温热回收吸收塔出来的烟气，低温热回收吸收塔出来的烟气加热后进入冷热换热器，冷热换热器另一侧出口烟气的热量通过省煤器3a、省煤器3b转移至高压蒸汽系统；

6、高压加热器加热来自高压蒸汽系统内省煤器3a、省煤器4a内的给水，加热后的水再次进入高压蒸汽系统内的省煤器3b、省煤器4b被加热，得到高压蒸汽。

7、加热后的水还经过废热锅炉、过热器4a、过热器1b的加热，得到高压蒸汽，所述的废热锅炉的烟侧出入口设置在焚烧单元与转化单元之间，过热器4a设置在转化单元与二次吸收单元之间，过热器1b设置在转化单元内。

8、所述的低温热回收吸收塔下塔硫酸的温度为240-280℃，空气加热器加热进入焚烧炉的空气，将空气从60~130℃加热到220~260℃；烟气加热器加热低温热回收吸收塔出来的烟气，将烟气从70~90℃加热至200~250℃，进入冷热换热器；高压加热器对进入省煤器3a、省煤器4a的高压给水进行加热，将高压给水从104℃~170℃加热至200~260℃。

9、所述的烟气加热器包括烟气加热器a、烟气加热器b，低温热回收吸收塔下塔的高温硫酸分别进入高压加热器、烟气加热器b、空气加热器，从高压加热器、烟气加热器b、空气加热器内出来的硫酸温度降低，再进入烟气加热器a内提供热量，烟气加热器a、烟气加热器b分两次加热低温热回收吸收塔出来的烟气。

10、所述的低温热回收吸收塔出来的烟气经过烟气加热器a第一次加热，将烟气从70~90℃加热至150±20℃，再经过烟气加热器b第二次加热烟气，将烟气加热到200~250℃，进入冷热换热器。

11、所述的低温热回收吸收塔、空气加热器、烟气加热器、高压加热器后道均设有温度监测点和控制阀门，根据设定温度参数调节进入设备的物料量来控制温度。

12、所述的低温热回收吸收塔、空气加热器、烟气加热器、高压加热器中与高温硫酸接触的材料选用耐酸不锈钢，与热水、蒸汽接触的材料选用碳钢。

13、所述的硫酸生产工艺包括但不限于硫磺制酸，硫铁矿制酸，冶炼烟气制酸。

14、为实现上述目的，设计一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用装置，低温热回收吸收塔的酸侧出口分若干路，分别连接高压加热器、烟气加热器b、空气加热器的酸侧入口；高压加热器、烟气加热器b、空气加热器的酸侧出口汇聚成两路，分别连接低温热回收吸收塔稀释器的入口、烟气加热器a的酸侧入口，低温热回收吸收塔稀释器的出口连接低温热回收吸收塔，烟气加热器a的酸侧出口连接预热器的酸侧入口，预热器的酸侧出口分别连接二次吸收单元、干燥单元；所述的高压蒸汽系统中，预热器的水侧入口连接脱盐水源，预热器的水侧出口连接除氧器的入口，除氧器的出口通过锅炉给水泵分别连接锅炉加药装置、省煤器3a的水侧入口、省煤器4a的水侧入口、稀释器稀释水管道；省煤器3a的水侧出口与省煤器4a的水侧出口汇聚成一路，共同连接高压加热器的水侧入口，高压加热器的水侧出口分两路，分别连接省煤器3b的水侧入口、省煤器4b的水侧入口，省煤器3b的水侧出口、省煤器4b的水侧出口汇聚成一路，共同连接废热锅炉的水侧入口，废热锅炉的汽侧出口连接过热器4a的汽侧入口，过热器4a的汽侧出口连接过热器1b的汽侧入口，过热器1b的汽侧出口产出高压蒸汽。

15、本发明同现有技术相比，在现有的硫酸生产装置中用提高低温热回收系统的酸温，并通过传热，全产高压蒸汽，不再产低压蒸汽，取消了低压蒸汽系统，简化了系统。

技术特征：

1.一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺，其特征在于：硫酸生产中提高了低温热回收吸收塔（1-13）下塔高温硫酸温度，高温硫酸的温度为240-280℃，高温硫酸有了足够的温差，能将低温热回收吸收塔（1-13）中so3和水反应生成硫酸的反应热量全部转移到高压蒸汽系统去，全部产出高压蒸汽，不产生低压蒸汽。

2.根据权利要求1所述的一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺，其特征在于：所述的低温热回收吸收塔（1-13）下塔的高温硫酸分别作为高压加热器（1-24）、烟气加热器、空气加热器（1-4）的直接热源或间接热源；

3.根据权利要求2所述的一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺，其特征在于：加热后的水还经过废热锅炉（1-6）、过热器4a（1-15）、过热器1b（1-8）的加热，得到高压蒸汽（121），所述的废热锅炉（1-6）的烟侧出入口设置在焚烧单元与转化单元之间，过热器4a（1-15）设置在转化单元与二次吸收单元之间，过热器1b（1-8）设置在转化单元内。

4.根据权利要求1所述的一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺，其特征在于：所述的低温热回收吸收塔（1-13）下塔硫酸的温度为240-280℃，空气加热器（1-4）加热进入焚烧炉的空气，将空气从60~130℃加热到220~260℃；烟气加热器（1-14）加热低温热回收吸收塔（1-13）出来的烟气，将烟气从70~90℃加热至200~250℃，进入冷热换热器；高压加热器（1-24）对进入省煤器3a（1-12）、省煤器4a（1-17）的高压给水进行加热，将高压给水从104℃~170℃加热至200~260℃。

5.根据权利要求1所述的一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺，其特征在于：所述的烟气加热器（1-14）包括烟气加热器a（1-14-1）、烟气加热器b（1-14-2），低温热回收吸收塔（1-13）下塔的高温硫酸分别进入高压加热器（1-24）、烟气加热器b（1-14-2）、空气加热器（1-4），从高压加热器（1-24）、烟气加热器b（1-14-2）、空气加热器（1-4）内出来的硫酸温度降低，再进入烟气加热器a（1-14-1）内提供热量，烟气加热器a（1-14-1）、烟气加热器b（1-14-2）分两次加热低温热回收吸收塔（1-13）出来的烟气。

6.根据权利要求5所述的一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺，其特征在于：所述的低温热回收吸收塔（1-13）出来的烟气经过烟气加热器a（1-14-1）第一次加热，将烟气从70~90℃加热至150±20℃，再经过烟气加热器b（1-14-2）第二次加热烟气，将烟气加热到200~250℃，进入冷热换热器（1-10）。

7.根据权利要求1所述的一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺，其特征在于：所述的低温热回收吸收塔（1-13）、空气加热器（1-4）、烟气加热器（1-14）、高压加热器（1-24）后道均设有温度监测点和控制阀门，根据设定温度参数调节进入设备的物料量来控制温度。

8.根据权利要求1所述的一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺，其特征在于：所述的低温热回收吸收塔（1-13）、空气加热器（1-4）、烟气加热器（1-14）、高压加热器（1-24）中与高温硫酸接触的材料选用耐酸不锈钢，与热水、蒸汽接触的材料选用碳钢。

9.根据权利要求1所述的一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺，其特征在于：所述的硫酸生产工艺包括但不限于硫磺制酸，硫铁矿制酸，冶炼烟气制酸。

10.根据权利要求5所述的一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺的装置，其特征在于：所述的低温热回收吸收塔（1-13）的酸侧出口分若干路，分别连接高压加热器（1-24）、烟气加热器b（1-14-2）、空气加热器（1-4）的酸侧入口；高压加热器（1-24）、烟气加热器b（1-14-2）、空气加热器（1-4）的酸侧出口汇聚成两路，分别连接低温热回收吸收塔稀释器（1-25）的入口、烟气加热器a（1-14-1）的酸侧入口，低温热回收吸收塔稀释器（1-25）的出口连接低温热回收吸收塔（1-13），烟气加热器a（1-14-1）的酸侧出口连接预热器（1-26）的酸侧入口，预热器（1-26）的酸侧出口分别连接二次吸收单元、干燥单元；所述的高压蒸汽系统中，预热器（1-26）的水侧入口连接脱盐水源（1-29），预热器（1-26）的水侧出口连接除氧器（1-30）的入口，除氧器（1-30）的出口通过锅炉给水泵（1-37）分别连接锅炉加药装置（1-38）、省煤器3a（1-12）的水侧入口、省煤器4a（1-17）的水侧入口、稀释器稀释水管道（1-32）；省煤器3a（1-12）的水侧出口与省煤器4a（1-17）的水侧出口汇聚成一路，共同连接高压加热器（1-24）的水侧入口，高压加热器（1-24）的水侧出口分两路，分别连接省煤器3b（1-11）的水侧入口、省煤器4b（1-16）的水侧入口，省煤器3b（1-11）的水侧出口、省煤器4b（1-16）的水侧出口汇聚成一路，共同连接废热锅炉（1-6）的水侧入口，废热锅炉（1-6）的汽侧出口连接过热器4a（1-15）的汽侧入口，过热器4a（1-15）的汽侧出口连接过热器1b（1-8）的汽侧入口，过热器1b（1-8）的汽侧出口产出高压蒸汽（121）。

技术总结本发明涉及热能利用技术领域，具体地说是一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺及装置。一种硫酸生产中全产高压蒸汽的热能利用工艺，硫酸生产中提高了低温热回收吸收塔下塔高温硫酸温度，高温硫酸的温度为240‑280℃，高温硫酸有了足够的温差，能将低温热回收吸收塔中SO3和水反应生成硫酸的反应热量全部转移到高压蒸汽系统去，全部产出高压蒸汽，不产生低压蒸汽。同现有技术相比，在现有的硫酸生产装置中用提高低温热回收系统的酸温，并通过传热，全产高压蒸汽，不再产低压蒸汽，取消了低压蒸汽系统，简化了系统。技术研发人员：陈齐,周杨,刘纪状,庄永华,赵志受保护的技术使用者：江苏赛瑞科技工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10