[发明专利]一种硫酸转化升温的方法

说明书

技术领域

本发明属于硫酸生产技术领域，具体是涉及一种硫酸转化升温的方法。

背景技术

硫酸转化升温过程是硫酸生产操作控制的关键工序，现有硫酸生产转化工序设计的“3+1”、“3+2”流程中的转化工序的换热流程是：IV、I III、II或III、I IV、II的工艺流程设计，在大型冶炼烟气制酸装置中，均采用煤气开工炉和电炉进行预热升温或系统故障时保温的工艺设计，用于硫酸转化系统的预热升温或系统故障时保温操作控制。现有工艺设计的硫酸转化升温流程，一般都是采用在转化器的一层和四层进行外加热源进行升温。

然而实际生产过程中存在一些缺陷：(1)开工炉或电炉内部温升过快，温差较大，设备的焊接处容易拉裂，维修费用较高，使用寿命短；(2)开工炉补热需要大量使用煤气，煤气使用过程中危险性极大，升温时间较长。一旦烟气出现波动(ISA冶炼烟气制酸为间断作业，烟气量和烟气浓度波动大)，极易导致转化温度的进一步降低，造成转化器三四层触媒温度很难达到工艺技术标准要求，转化反应后移，导致尾气排放偏高甚至超标；(3)在系统故障保温操作控制时，开工炉点燃准备时间为2小时，启动应急保温的及时性太差。

目前，在全球环境受到严重威胁，全球能源短缺的形势下，环境保护理念日益增强，节能意识不断提高，节能减排已成为国家的可持续发展战略要求。工业硫酸生产的过程更要从生产系统节能减排技术进行突破，实现烟气制酸环保、节能、清洁产业化生产。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种工艺简单，设备投资少，维护费用低，清洁环保的硫酸转化升温方法，克服传统硫酸转化升温工艺的缺陷，实现ISA炉非稳态冶炼烟气制酸的环保、节能、清洁产业化生产。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

一种硫酸转化升温的方法，其特征在于：冶炼烟气制酸转化系统II热交换器管程出口增设一套电加热装置。

所述的电加热装置的加热器电热管为镍铬INCOLY800合金钢材质、外径Φ16mm、壁厚δ＝2mm；绝缘材料为电熔高纯无机改性氧化镁粉；电阻丝为KANTHAL Cr20Ni80材质；通过高速机械化装粉和先粗缩后精密缩管工艺，确保镁粉密度和加热管圆整度；加热管缩管后需经1060瓦斯气体发绿炉发绿处理，提高其电性能、抗氧化性和红外辐射性能。

所述的加热器中心装一双芯K型热电偶和加装支撑板，加热元件表面负荷取值小于3W/cm²。

所述的加热器采用立式安装，顶部接线。

所述的电加热装置采用外层连接变径且密封、内层保温的控温方式。

所述的电加热装置的壳体为316L不锈钢密封焊接，大型折弯机折弯，并用高温螺杆将δ＝3mm高温不锈钢分块压制后的盘状构件固定于壳体外表面。

将所述的电加热装置的操作系统并入主控DCS系统，实现远程控制。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：该技术操作简便，可根据生产需要及时开启升温补充热量，提高三层烟气进口温度，以保证系统转化热平衡。专门设计的电加热装置，其使用寿命提高到30000小时，转化器温度升降更加高效、稳衡。该方法有效缩短升温和接气时间，确保转化器各层进口烟气温度均达到工艺技术要求，总转化效率从99.10％提高至99.90％以上，最终使尾气SO₂排放浓度降至295mg/Nm³以内，远低于国家新标准(GB25466-2010)，不仅节约了能源还降低了硫酸生产成本，完全实现了ISA炉冶炼烟气制酸环保、节能、清洁产业化生产。

附图说明

图1是改造前硫酸转化升温工艺流程图；

图2是改造后硫酸转化升温工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但附图和实施例并不是对本发明技术方案的限定。所有基于本发明教导所做的变换，都应落入本发明的保护范围。

实施例1

图1示出了改造前硫酸转化升温的工艺流程。

ISA炉冶炼烟气制酸生产中转化的基本原理是二氧化硫在催化剂的作用下氧化为三氧化硫，转化的核心是提高转化率，减少排放尾气中的SO₂含量，以达到节能环保的目的。在冶炼烟气制酸生产转化工段的操作中温度控制是关键，只有按生产工艺要求控制好转化温度，才能获得最好的转化率。