專利名稱：硫鐵礦制酸廢熱回收的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢熱回收利用的方法，具體是指一種硫鐵礦制酸廢熱回收的方法。
背景技術(shù)：
目前，我國硫鐵礦制酸產(chǎn)量達(dá)到20Mt/a，且硫鐵礦制酸裝置大型化得到了較快的發(fā)展， 多套200 400kt/a硫鐵礦制酸裝置在運行或建設(shè)中，隨著能源供應(yīng)的日趨緊張，將硫酸生 產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的中低溫廢熱進行回收利用已越來越引起我國硫酸工作者的重視。
傳統(tǒng)硫鐵礦制酸系統(tǒng)在沸騰爐出口設(shè)有廢熱鍋爐，以回收二氧化硫氣體的950 360 'C溫區(qū)的熱量，同時與之配套的沸騰爐蒸發(fā)管用于將該部分回收的熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽，蒸汽 產(chǎn)量為3.5Mpa、 45(TC的蒸汽0.9 1. lt/t(酸)。近來在轉(zhuǎn)化系統(tǒng)裝了省煤器，來預(yù)熱鍋爐 給水，蒸汽產(chǎn)量可以達(dá)到1.0 1.2 t/t(酸)。但除氧器還要消耗低壓蒸汽O. 10 0. 12t/t(酸)，如果扣掉除氧器消耗的蒸汽，實際蒸汽產(chǎn)量還是只有0.9 1. lt/t(酸)。只 利用省煤器預(yù)熱鍋爐給水的方式，沒有根本改變傳統(tǒng)的廢熱回收率較低的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述之不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能提高廢熱的回收率的硫鐵礦制酸 廢熱回收的方法。
本發(fā)明所釆用的技術(shù)方案是a. 回收硫鐵礦制酸生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化一段出口所排出的S03氣體所帶的一部分熱 量，具體方案是利用高溫過熱器將S03氣體所帶的一部分熱量傳遞給蒸汽最終成為3.5MPa
、45(TC的蒸汽。
b. 回收將要進入二吸塔的溫度為16(TC左右的三氧化硫氣體的部分熱量，具體方案 是利用換熱器對將要進入二吸塔的溫度為160'C左右的三氧化硫氣體所帶的部分熱量傳遞 給送往沸騰爐的空氣，將空氣預(yù)熱到IO(TC左右；
c. 回收電除塵或旋風(fēng)出口排出的30(TC左右的爐氣的部分熱量，具體方案是利用換 熱器對300。C左右的爐氣的部分熱量傳遞給經(jīng)步驟b預(yù)熱后的送往沸騰爐的空氣，將空氣 進一步預(yù)熱到20(TC;
d. 回收干吸系統(tǒng)高溫吸收所產(chǎn)生的熱量，在給水通道上利用換熱器將干吸熱回收系 統(tǒng)的酸所帶的部分熱量傳給鍋爐給水。
所述步驟d的酸所帶的部分熱量傳給鍋爐給水的具體方案是利用兩個串聯(lián)的換熱器， 且使鍋爐給水的流向與酸的流向相反，對鍋爐給水分二段預(yù)熱，第一段將軟水預(yù)熱到ioo°C，第二段預(yù)熱到180 190°C。
所述的步驟d中的高溫吸收是指吸收酸溫不低于120°C。 所述步驟b中，空氣預(yù)熱后的溫度為90 100。C。 所述步驟c中，空氣預(yù)熱后的溫度為200°C。
工作原理回收將要進入二吸塔的溫度為160。C左右的三氧化硫氣體的部分熱量，回 收后，三氧化硫氣體溫度可降至 10(TC，對進入二吸塔后的三氧化硫氣體的吸收，不僅 無害，反而有利，因為三氧化硫溫度 100。C已接近三氧化硫冷凝溫度，不容易生成酸霧， 尾氣不冒白煙，所以進入二吸塔前的三氧化硫氣體尚有5(TC左右的熱量可利用。
本來硫鐵礦制酸在ni換出或iv換出裝省煤器用來預(yù)熱鍋爐給水，現(xiàn)在只不過把位置移
一下，將熱回收裝置即高溫過熱器安裝在一段出，利用廢熱將蒸汽加熱到3.5MPa 、 450 °C，而在轉(zhuǎn)化一段出裝高溫過熱器這早已是成熟的技術(shù)。
硫鐵礦制酸中，采用YRHS干吸熱回收系統(tǒng)。由于硫鐵礦制酸S02濃度只有8.5。/。，且 成品酸的水份80 90%來自爐氣，由干燥塔除下來，所以99.5°/。酸的稀釋主要靠干燥酸。 由于進入YRHS高溫吸收系統(tǒng)較大量的94%左右的干燥酸，而進入YRHS系統(tǒng)的干燥酸和吸 收下來的S03—定要排出YRHS系統(tǒng)，同時也把YRHS系統(tǒng)吸收S03的熱量也帶出去了。這 部分酸從21(TC降到8(TC，正好可以把鍋爐全部給水從4(TC加熱到180 19(TC，加熱后 的鍋爐給水送往氣包。從氣包出來的蒸汽再經(jīng)二級過熱器，最終變?yōu)?.5MPa45(TC的中壓 蒸汽。
本發(fā)明的有益效果在于由于利用轉(zhuǎn)化和電除塵出口的中低溫廢熱來預(yù)熱沸騰爐的空 氣；利用轉(zhuǎn)化一段出口廢熱作為蒸汽的高溫過熱器，利用一吸高溫吸收的廢熱來預(yù)熱鍋爐 給水，所有回收的廢熱均可生成3. 5Mpa， 45(TC的中壓蒸汽，蒸汽總產(chǎn)量可以達(dá)到1. 5 1.6t/t(酸)，且整個熱回收系統(tǒng)自身不用消耗蒸汽，因此所產(chǎn)蒸汽可全部用來發(fā)電，或背 壓式發(fā)電后低壓蒸汽全部輸給用戶使用，故極大地提高了廢熱回收率及利用率。


下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明對空氣加熱和蒸汽高溫過熱器廢熱回收流程示意圖2為本發(fā)明YRHS給水加熱的廢熱回收流程示意圖。
圖中1、沸騰爐；2、空氣輸入通道；3、汽包； 4、空氣鼓風(fēng)機；5、軟
水泵； 6、低溫過熱器；7、蒸汽外排通道；8、干吸收熱量系統(tǒng)；9、以S03氣 體為熱源的預(yù)熱器；10、以爐氣為熱源的預(yù)熱器；11、給水通道； 12、低溫預(yù)熱 器；13、高溫預(yù)熱器；14、高溫過熱器。具體實施方案
硫鐵礦制酸廢熱回收的方法，該方法包括以下步驟
a. 回收硫鐵礦制酸生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化一段出口所排出的S03氣體所帶的一部分熱 量，具體方案是如圖1所示，在蒸汽外排通道7上設(shè)高溫過熱器14，利用高溫過熱器14 將S03氣體所帶的一部分熱量傳遞給由低溫過熱器6送出的蒸汽，并將蒸汽變成3.5MPa 、 45(TC的蒸汽。
b. 回收將要進入二吸塔的溫度為16(TC左右的三氧化硫氣體的部分熱量，具體方案 是(圖1):利用安裝在空氣鼓風(fēng)機4和沸騰爐1之間的空氣輸入通道2上的以SCb氣體為 熱源的預(yù)熱器9中對將要進入二吸塔的溫度為160'C左右的三氧化硫氣體所帶的部分熱量 傳遞給送往沸騰爐1的空氣，將空氣的溫度預(yù)熱到90 10(TC。
c. 回收電除塵或旋風(fēng)出口排出的300'C左右爐氣的部分熱量，具體方案(圖l)是利用 以爐氣為熱源的預(yù)熱器10將30(TC左右的爐氣的部分熱量傳遞給經(jīng)步驟b預(yù)熱后的送往 沸騰爐的空氣，將空氣進一步預(yù)熱到20(TC;
d. 回收干吸熱回收系統(tǒng)8高溫吸收所產(chǎn)生的熱量，如圖2所示，在汽包3與軟水泵5 之間的給水通道11上利用兩個串聯(lián)的換熱器即低溫預(yù)熱器12、高溫預(yù)熱器13，且使給水 的流向與酸的流向相反，對鍋爐給水分二段預(yù)熱，第一段經(jīng)低溫預(yù)熱器12后將軟水預(yù)熱 到10(TC，第二段高溫預(yù)熱器13后，預(yù)熱到180 190°C。
利用本發(fā)明大大提高了熱回收率和利用率，現(xiàn)以150k/a為例，即18.75t/h硫酸產(chǎn)量
進行計算.-
1、 硫鐵礦焙燒鍋爐回收熱量為5.93X107kj/h 16472kw(按lt/t酸計)
2、 空氣預(yù)熱器入爐空氣20(TC，空氣量30000Nm3/h比40。C空氣增加熱量為 6.29X106kj/h 1748KW
3、 轉(zhuǎn)化一段出口蒸汽高溫過熱器 8.36X106 kj/h 2322kw
4、 YRHS干吸低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)1.79X107 kj/h 4972kw 這部份熱量相當(dāng)7000kg/h低壓蒸汽，即0. 375 t/t(酸)比硫磺制酸少的主要原因就是
稀釋器進的主要是94.5酸，發(fā)熱量少。
合計9.19X107kj/h 25528kw
相當(dāng)于29.13 t/t(酸)蒸汽G.5Mpa 450°C)折合1.55 t/t(酸)蒸汽。比常規(guī)制酸，廢熱 利用量余熱增加了 40%左右。
權(quán)利要求
1、一種硫鐵礦制酸廢熱回收的方法，其特征在于該方法包括以下步驟a.回收硫鐵礦制酸生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化一段出口所排出的SO3氣體所帶的一部分熱量，具體方案是利用高溫過熱器將SO3氣體所帶的一部分熱量傳遞給蒸汽并將蒸汽變成3.5MPa、450℃的蒸汽。b.回收將要進入二吸塔的溫度為160℃左右的三氧化硫氣體的部分熱量，具體方案是利用換熱器對將要進入二吸塔的溫度為160℃左右的三氧化硫氣體所帶的部分熱量傳遞給送往沸騰爐的空氣，將空氣進行預(yù)熱到90～100℃。c.回收電除塵裝置或旋風(fēng)出口排出的300℃左右的爐氣的部分熱量，具體方案是利用換熱器對300℃左右的爐氣的部分熱量傳遞給經(jīng)步驟b預(yù)熱后的送往沸騰爐的空氣，將空氣進一步預(yù)熱到200℃；d.回收干吸YRSH熱回收系統(tǒng)高溫吸收所產(chǎn)生的熱量，在給水通道上利用換熱器將干吸熱回收系統(tǒng)的酸所帶的部分熱量傳給鍋爐給水和軟水。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫鐵礦制酸廢熱回收的方法，其特征在于所述步驟d的 酸所帶的部分熱量傳給鍋爐給水的具體方案是利用兩個串聯(lián)的換熱器，且使鍋爐給水的 流向與酸的流向相反，對鍋爐給水分二段預(yù)熱，第一段將軟水預(yù)熱到100'C，第二段預(yù)熱 到180 190°C。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫鐵礦制酸廢熱回收的方法，其特征在于所述步驟b中， 空氣預(yù)熱后的溫度為90 100°C。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫鐵礦制酸廢熱回收的方法，其特征在于所述步驟c中， 空氣預(yù)熱后的溫度為20(TC。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硫鐵礦制酸廢熱回收的方法，其特征在于所述的步驟d 中的高溫吸收是指吸收酸溫不低于12(TC。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硫鐵礦制酸廢熱回收的方法，該方法步驟如下回收硫鐵礦制酸生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化一段出口所排出的SO₃氣體所帶的一部分熱量來加熱蒸汽；回收將要進入二吸塔的三氧化硫氣體的部分熱量來加熱入爐空氣；回收電除塵或旋風(fēng)出口排出的爐氣的部分熱量來進一步加熱入爐空氣；回收干吸高溫吸收系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量來加熱鍋爐給水和軟水。由于利用轉(zhuǎn)化廢熱和電除塵出口的中低溫廢熱來預(yù)熱沸騰爐的空氣，利用轉(zhuǎn)化一段出口的設(shè)高溫過熱器來加熱蒸汽；利用高溫吸收的廢熱來預(yù)熱鍋爐給水。其回收熱量最終全部生成3.5MPa，450℃的中壓蒸汽，蒸汽產(chǎn)量可以達(dá)到1.5～1.6t/t(酸)，極大地提高了廢熱回收率及利用率。
文檔編號C01B17/00GK101538022SQ20091003908
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者申屠華德, 陳祥明 申請人:陳祥明;申屠華德