[发明专利]一种用于回收硫酸装置中的低温余热系统及其用途

说明书

技术领域

本发明属于制硫酸工业领域，具体涉及一种用于回收硫酸装置的低温余热系统及其用途。

背景技术

硫酸低温余热回收技术的开发应用已有二十多年的历史，在国际上美国孟莫克、德国鲁奇公司都相继成功开发了该技术，其原理为通过提高吸收系统循环酸的温度，将吸收反应热用来产生低压蒸汽。目前中国所应用的硫酸低温余热回收系统主要有DWRHS系统和美国孟莫克公司的HRS系统等。HRS系统和DWRHS系统，吸收塔均为填料塔，一般分为两段填料，工艺流程如下：自省煤器来的转化气从吸收塔底部进入，稀释酸在塔顶部淋洒，气液在塔中填料段接触并反应，稀释酸吸收转化气中的SO₃成浓酸，并放出反应热，热的浓酸经循环酸泵输送到蒸汽发生器的管程与壳程中的水换热，将水加热成蒸汽回收热量，冷却后的浓酸在稀释混合器中加水稀释，稀释酸再进入吸收塔顶部，完成整个装置的酸循环，多余的浓酸由蒸汽发生器出口引出，经给水预热器降温后进入成品酸贮槽。低温位热能回收系统中所有与高温浓硫酸接触的部位均采用耐酸合金，其主要设备吸收塔、循环酸泵槽、稀释混合器、蒸汽发生器换热管束及管路等均采用耐酸合金钢制造，装置一旦出现紧急情况，热酸排到有防腐衬里的地下槽中贮存。

常规低温余热回收系统中浓酸稀释混合器布置在蒸汽发生器之后，在稀释混合器中将浓硫酸加水稀释，由于水加入浓硫酸的过程反应非常激烈，并放出大量热量，此处酸浓变化大，腐蚀也特别严重，易使该设备因腐蚀而损坏，从而影响整个装置长周期运行。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种用于回收硫酸装置中的低温余热系统及其用途，通过提高硫酸温度来提高低温余热的温度，使得整个硫酸循环系统严格控制在温度为200℃左右、硫酸浓度为98.5％～100％的条件下运行，充分回收硫酸的吸收及稀释所产生的低温余热，浓硫酸的稀释设在具有良好耐酸性能内衬的吸收塔底部进行，不需专设稀释混合器，大大降低了装置的故障率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于回收硫酸装置的低温余热系统，所述系统包括吸收塔1、循环泵2、蒸汽发生器3给水预热器4、循环罐6和给水泵7；所述吸收塔1为分别与一吸塔5和循环罐6相通的吸收三氧化硫且稀释硫酸的塔；所述循环罐6的硫酸管路分别与所述蒸汽发生器3和给水预热器4连接；所述蒸汽发生器3的硫酸管路分别与所述吸收塔1和给水预热器4连接；所述给水预热器4与给水泵7连接；所述循环泵2于所述循环罐6内。

所述循环罐6与所述蒸汽发生器3和给水预热器4之间、所述蒸汽发生器3与所述吸收塔1和所述给水加热器4之间分别通过管道连接；所述管道上分别安装有检测控制仪表；所述检测控制仪表包括：温度仪、压力表、液位计、流量表和分析仪。

所述吸收塔1为立式喷淋塔，并设有喷咀，其壳体设置有内衬。上部为三氧化硫吸收段，底部为浓硫酸稀释段。

所述循环泵2包括循环泵体和控制机构，所述循环泵体是由直流无刷电机、叶轮、泵体和电机外壳组成，所述控制机构包括无传感变频控制器组，所述无传感变频控制器组与所述直流无刷电机相连。

所述循环泵2为高温循环酸泵；所述循环罐6为高温酸循环罐，其壳体设置有内衬。

所述高温酸循环罐的衬里采用的材料是0Cr13Al，其用碳含量为0.07％、硅含量为0.95％、锰含量为0.98％、磷含量为0.03％、硫含量为0.02％、铬含量为13％、余量为铁的合金制备，所述的百分数为重量百分数。

所述蒸汽发生器3采用列管釜式蒸汽发生器，包括加热炉、控制器、温度传感器；所述列管釜式蒸汽发生器的采用碳钢材料制成。

所述给水预热器4为管壳式换热器，其包括壳体、管板、管箱；所述管板的一侧连接壳体，另一侧连接管箱，所述壳体内设有换热管和排气管，所述换热管穿过隔板和所述的管板连接管箱，所述排气管穿过所述隔板连接壳体；所述壳体上具有热硫酸入口和冷硫酸出口，所述管箱设有给水出口和给水入口。

所述管板所用的材料是0Cr13Al，其用碳含量为0.08％、硅含量为1.00％、锰含量为1.00％、磷含量为0.04％、硫含量为0.03％、铬含量为13.5％、余量为铁的合金制备，所述的百分数为重量百分数。

利用上述回收硫酸装置的低温余热系统回收余热的方法，所述方法包括以下步骤：

A.来自于自省煤器的转化气体从所述吸收塔1顶部通入，所述吸收塔1内185℃、98.7％的硫酸吸收转化气体中的三氧化硫，未被吸收的三氧化硫从所述吸收塔1底部进入所述一吸塔5中由循环酸吸收；