煙氣制酸過(guò)程中回收低溫位余熱產(chǎn)生熱水的系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】煙氣制酸過(guò)程中回收低溫位余熱產(chǎn)生熱水的系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及有色、鋼鐵、化工等行業(yè)的煙氣制酸領(lǐng)域，對(duì)煙氣制酸吸收過(guò)程中產(chǎn)生的低溫位余熱回收利用，具體涉及從煙氣制酸裝置中一吸塔中吸收SO3后的濃硫酸的低溫位余熱進(jìn)行利用，屬于余熱綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]在有色、鋼鐵、化工等冶煉的工廠中，煙氣制酸基本過(guò)程包括SO2煙氣凈化、SO 2煙氣轉(zhuǎn)化、SO2煙氣干燥及SO3吸收等過(guò)程。伴隨轉(zhuǎn)化、干燥吸收過(guò)程產(chǎn)生大量反應(yīng)熱及稀釋熱，其中成品酸和放空尾氣帶走其中的6%左右熱能，SO2R化過(guò)程中除冷熱氣體換熱外，多余的反應(yīng)熱大部分工廠都回收了，而干燥和吸收過(guò)程產(chǎn)生的稀釋熱約占整個(gè)硫酸生產(chǎn)釋放熱量的25%-30%，大部份工廠沒(méi)有回收。一般這些熱量全部通過(guò)酸冷器(冷卻介質(zhì)為循環(huán)冷卻水)移出，通過(guò)循環(huán)水冷卻塔釋放到大氣中。
[0004]國(guó)內(nèi)也有少部分廠回收了 SO3吸收過(guò)程產(chǎn)生的低溫位熱，流程大同小異，大都采用回收低溫位余熱產(chǎn)生低壓蒸汽系統(tǒng)(HRS)，如雙獅(張家港)精細(xì)化工有限公司3kt/d硫磺制酸裝置采用孟莫克公司的HRS系統(tǒng)，用于回收制酸裝置中的低溫位熱生產(chǎn)低壓蒸汽。典型的HRS系統(tǒng)主要包含HRS熱回收塔、HRS酸循環(huán)泵、HRS鍋爐、HRS稀釋器、HRS加熱器和預(yù)熱器等設(shè)備。HRS系統(tǒng)比較適用于轉(zhuǎn)化煙氣SO2濃度比較穩(wěn)定的制酸系統(tǒng)，如硫磺制酸系統(tǒng)。但對(duì)銅、錫等冶煉煙氣制酸而言，進(jìn)轉(zhuǎn)化S02&度高達(dá)12%，同時(shí)氣量波動(dòng)高達(dá)50%，且HRS系統(tǒng)工藝流程較長(zhǎng)，一次性投資較高。因此，經(jīng)濟(jì)、有效地回收干燥吸收過(guò)程中的低溫位熱成為煙氣制酸領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提出一種從煙氣制酸過(guò)程中回收低溫位余熱的系統(tǒng)，回收煙氣制酸過(guò)程中低溫位余熱產(chǎn)生高溫?zé)崴?br>[0006]本發(fā)明煙氣制酸過(guò)程中回收低溫位余熱產(chǎn)生熱水的系統(tǒng)，包括一吸塔板式換熱器、一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器、熱水緩沖槽和熱水泵；一吸塔板式換熱器設(shè)置在一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器之前，并與一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器串聯(lián)使用，熱水泵與熱水緩沖槽、一吸塔板式換熱器相連，余熱回收系統(tǒng)采用DCS控制，保證余熱回收系統(tǒng)中的物料及熱平衡。
[0007]來(lái)自煙氣制酸過(guò)程一吸塔90?120°C的濃硫酸在一吸塔板式換熱器中，與60?80°C的低溫?zé)崴M(jìn)行熱交換，得到溫度降到65?100°C的濃硫酸；來(lái)自熱工熱換站的60?80°C低溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱水緩沖槽，經(jīng)熱水泵進(jìn)入一吸塔板式換熱器熱交換后，得到95?100 V的高溫?zé)崴赜弥翢峁Q熱站。
[0008]所述的65?100°C的濃硫酸:溫度范圍在65?85°C時(shí)直接進(jìn)入煙氣制酸過(guò)程中的一吸塔中；溫度范圍在86?100°C時(shí)進(jìn)入一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器中，與循環(huán)冷卻水進(jìn)行熱交換，溫度降到65?85°C后再進(jìn)入一吸塔中。
[0009]所述的一吸塔板式換熱器采用哈氏哈金D205材質(zhì)制作。
[0010]所述的低溫?zé)崴疄檐浕?br>[0011]所述的高溫?zé)崴?jīng)熱工換熱站利用后成為低溫?zé)崴?，再循環(huán)進(jìn)入熱水緩沖槽中。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的系統(tǒng)與傳統(tǒng)工藝相比:一吸塔板式換熱器與一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器串聯(lián)配置，且設(shè)置在陽(yáng)極保護(hù)酸冷器之前，能保證進(jìn)陽(yáng)極保護(hù)酸冷器酸溫低于100°C，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)。傳統(tǒng)系統(tǒng)僅設(shè)置一臺(tái)陽(yáng)極保護(hù)酸冷器，對(duì)波動(dòng)煙氣酸溫難于控制，設(shè)備壽命短；一吸塔板式換熱器板材能長(zhǎng)期耐110?120°c的高溫濃硫酸腐蝕，傳統(tǒng)設(shè)備難于保證；DCS自動(dòng)化控制程度高，操作靈活，能適應(yīng)煙氣量和SO2濃度的變化。
[0013]本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)可以有效從煙氣制酸裝置中回收低溫位余熱產(chǎn)生熱水，可應(yīng)用于有色、鋼鐵、化工等行業(yè)煙氣制酸裝置低溫位余熱的回收，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，運(yùn)行成本低，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，能夠有效促進(jìn)企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為煙氣制酸過(guò)程中回收低溫位余熱產(chǎn)生熱水的系統(tǒng)工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1
利用煙氣制酸過(guò)程中回收低溫位余熱產(chǎn)生熱水的系統(tǒng)，應(yīng)用某10萬(wàn)噸/年銅冶煉煙氣制酸裝置中低溫位余熱產(chǎn)生熱水的回收:
首先，從熱工換熱站來(lái)的約60?80°C低溫?zé)崴M(jìn)入熱水緩沖槽，熱水緩沖槽的液位經(jīng)液位計(jì)控制。
[0016]然后，60?80°C低溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱水泵輸送至一吸塔板式換熱器回收余熱，回收余熱后的熱水溫度控制在95?100°C，送至熱工換熱站。
[0017]其中，熱工換熱站隨不同季節(jié)換熱量發(fā)生變化。冬季時(shí)，一吸塔出口酸中余熱能夠完全被回收產(chǎn)生熱水回用至熱工換熱站，用于全廠生活供暖水加熱和冶煉電解液加熱。夏季時(shí)，熱工換熱站只消耗部分余熱，剩余的余熱需經(jīng)過(guò)一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器移除。
[0018]冬季步驟:一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器不使用，僅使用一吸塔板式換熱器回收低溫位余熱。一吸塔循環(huán)泵來(lái)的90?120°C濃硫酸經(jīng)過(guò)一吸塔板式換熱器冷卻至工藝溫度65?85°C返回一吸塔酸循環(huán)。一吸塔板式換熱器酸側(cè)出口溫度通過(guò)調(diào)節(jié)旁路控制。60?80°C低溫?zé)崴?jīng)過(guò)一吸塔板式換熱器加熱至95?10(TC，送至熱工換熱站用于全廠生活供暖水加熱和冶煉電解系統(tǒng)的板式換熱器用于電解液加熱。
[0019]夏季步驟:由于夏季生活不用供暖，生產(chǎn)熱水僅用于冶煉電解系統(tǒng)的電解液加熱?；厥諢崃啃。釤岽蟛糠滞ㄟ^(guò)循環(huán)水冷卻塔冷卻移出。從一吸塔循環(huán)泵來(lái)的90?120°C的濃硫酸經(jīng)過(guò)一吸塔板式換熱器冷卻至100°C以下后，再進(jìn)入一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器冷卻到65?85°C返回一吸塔酸循環(huán)。60V?80°C低溫?zé)崴?jīng)過(guò)一吸塔板式換熱器加熱至95°C?100°C左右，后進(jìn)入電解系統(tǒng)的板式換熱器加熱電解液。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.煙氣制酸過(guò)程中回收低溫位余熱產(chǎn)生熱水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括一吸塔板式換熱器、一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器、熱水緩沖槽和熱水泵；一吸塔板式換熱器設(shè)置在一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器之前，并與一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器串聯(lián)使用，熱水泵與熱水緩沖槽、一吸塔板式換熱器相連，余熱回收系統(tǒng)采用DCS控制，保證余熱回收系統(tǒng)中的物料及熱平衡； 來(lái)自煙氣制酸過(guò)程一吸塔90?120°C的濃硫酸在一吸塔板式換熱器中，與60?80°C的低溫?zé)崴M(jìn)行熱交換，得到溫度降到65?100°C的濃硫酸；來(lái)自熱工熱換站的60?80°C低溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱水緩沖槽，經(jīng)熱水泵進(jìn)入一吸塔板式換熱器熱交換后，得到95?100°C的高溫?zé)崴赜弥翢峁Q熱站。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種煙氣制酸過(guò)程中余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述的65?100°C的濃硫酸:溫度范圍在65?85°C時(shí)直接進(jìn)入煙氣制酸過(guò)程中的一吸塔中；溫度范圍在86?100°C時(shí)進(jìn)入一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器中，與循環(huán)冷卻水進(jìn)行熱交換，溫度降到65?85°C后再進(jìn)入一吸塔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種煙氣制酸過(guò)程中余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述的一吸塔板式換熱器采用哈氏哈金D205材質(zhì)制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求所述的煙氣制酸過(guò)程中回收低溫位余熱產(chǎn)生熱水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的低溫?zé)崴疄檐浕?br>5.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種煙氣制酸過(guò)程中余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述的高溫?zé)崴?jīng)熱工換熱站利用后成為低溫?zé)崴?，再循環(huán)進(jìn)入熱水緩沖槽中。
【專利摘要】一種煙氣制酸過(guò)程中回收低溫位余熱產(chǎn)生熱水的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一吸塔板式換熱器、一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器、熱水緩沖槽和熱水泵。一吸塔板式換熱器設(shè)置在一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器之前，能保證進(jìn)入陽(yáng)極保護(hù)酸冷器的酸溫低于100℃，可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。一吸塔板式換熱器與一吸塔陽(yáng)極保護(hù)酸冷器串聯(lián)使用，熱水泵與熱水緩沖槽、一吸塔板式換熱器相連，余熱回收系統(tǒng)采用DCS控制，保證余熱回收系統(tǒng)中的物料及熱平衡。本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)能有效從煙氣制酸過(guò)程中回收低溫位余熱產(chǎn)生熱水，可應(yīng)用于有色、鋼鐵、化工等行業(yè)煙氣制酸過(guò)程低溫位余熱的回收，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，運(yùn)行成本低，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，能夠有效促進(jìn)企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
【IPC分類】C01B17-74
【公開(kāi)號(hào)】CN104528662
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510022165
【發(fā)明人】曹霞, 黃衛(wèi)華, 熊小鵬, 周清, 涂瑞, 談河君
【申請(qǐng)人】中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日