CN104176713A - 酸性气体冷凝液收集排放装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种酸性气体冷凝液收集排放装置，设置在硫酸装置干燥系统后和二氧化硫风机前的负压管线中，其特征在于，酸性气体冷凝液收集排放装置包括：U型管线、冷凝液收集排罐、冷凝液标量筒；U型管线设置在干燥塔出口与二氧化硫风机之间，冷凝液收集排罐与U型管线的底部连通，冷凝液标量筒与冷凝液收集排罐连通。在二氧化硫气体负压管线上设置冷凝液收集排放装置收集冷凝液，通过定期排放收集的冷凝液并进行标量，可及时跟踪二氧化硫气体中冷凝液的去处以及酸雾夹带状况，从而防止酸液对设备、管道腐蚀以及冷凝液对转化器内触媒的粉化影响，确保硫酸装置生产稳定、安全。本发明设计简单实用，便于制造和安装。

Description

酸性气体冷凝液收集排放装置

技术领域

本发明涉及一种硫酸制造工艺的辅助设备，具体说有关一种酸性冷凝液收集测量装置。

背景技术

浓硫酸生产工艺，一般可分五个工序：燃烧、冷却、干燥、转化、吸收。制酸原料被燃烧生成1000℃左右的二氧化硫酸性气体，二氧化硫酸性气体含SO₂、SO₃、H₂O、N₂、O₂等，在低于280℃的情况下，SO₂、SO₃易与H₂O产生H₂SO₃、H₂SO₄而形成酸液以及酸雾。酸液以及酸雾会凝结成冷凝液以对金属设备和管道产生强腐蚀，并使干法转化中的触媒（V₂O₅）中毒粉化。因此需要设置冷却、除雾、干燥等工序将酸液及酸雾去除。去除的具体过程如下：

制酸原料燃烧生成二氧化硫酸性气体，经废热锅炉二氧化硫气体降温至350℃左右进入冷却系统。在冷却系统高温二氧化硫气体被稀硫酸冷却到40℃以下，再经除雾系统去除微小酸雾，并用95%的硫酸喷淋去除剩余水份，使二氧化硫酸性气体的含水量控制在0.1g/Nm³以下，从而满足干法转化中触媒（V₂O₅）对水份的要求，防止触媒（V₂O₅）因受潮发生中毒粉化。

二氧化硫酸性气体在冷却、除雾、干燥过程中，气体处于负压状态，通过二氧化硫风机的抽吸，冷却、除雾、干燥系统压力在﹣10KPa～﹣2KPa之间。如图1所示，二氧化硫气体由干燥塔进口1进入干燥塔2。经过干燥塔2后从干燥塔出口3流出的二氧化硫气体经风机4升压至25KPa左右，再进入转化器5转化生成三氧化硫气体。在上述过程中，干燥塔出口3到二氧化硫风机4前的管线处于负压状态（-10KPa左右），干燥塔2去除水份的能力、酸雾夹带情况，没有一种比较直观的判断方法，无法及时有效跟踪二氧化硫气体中酸性冷凝液的状况。

在硫酸制造过程中，主要含有SO₂和少量SO₃的二氧化硫酸性气体在移送时随着温度的降低会产生酸性冷凝液。虽然硫酸装置配备冷却、除雾和干燥系统，用于去除酸性冷凝液，但去除效果却没有一种比较直观的判断方法。酸性冷凝液若随着二氧化硫气体由二氧化硫风机4输入到后续工序，会腐蚀设备和管线，使干法转化中的触媒（V₂O₅）因接触到水份而发生中毒粉化。

发明内容

本发明的目的是提供一种酸性气体冷凝液收集排放装置，可收集测量酸性冷凝积液排放量，判断二氧化硫酸性气体中冷凝液夹带量，进而调整相关设备和工艺参数，降低二氧化硫气体冷凝液夹带量，以减少设备腐蚀和避免触媒（V₂O₅）中毒粉化，确保硫酸装置生产稳定、安全。

本发明的酸性气体冷凝液收集排放装置，设置在硫酸装置干燥系统后和二氧化硫风机前的负压管线中，所述酸性气体冷凝液收集排放装置包括：U型管线、冷凝液收集排罐、冷凝液标量筒；所述U型管线设置在干燥塔出口与所述二氧化硫风机之间，所述冷凝液收集排罐与U型管线的底部连通，所述冷凝液标量筒与所述冷凝液收集排罐连通。

所述U型管线的底部设有梯形接口，并通过冷凝液收集排放管线与所述冷凝液收集排罐连通。

所述冷凝液收集排罐呈圆筒形，冷凝液收集排罐的顶部设有排气管线，冷凝液收集排罐的底部呈锥体形并连接排酸管线。

在与所述梯形接口连接的冷凝液收集排放管线中设有第一切断阀，在所述排气管线上设有第二切断阀，以及在所述冷凝液收集排罐的底部的排酸管线上设有第三切断阀。

所述冷凝液标量筒通过所述排酸管线与所述冷凝液收集排罐连接，冷凝液标量筒内设有计量刻度。

所述冷凝液标量筒顶部设有盖子。

所述冷凝液标量筒下部设有排放管线与硫酸装置浓酸地坑连接。

所述排放管线上设有第四切断阀。

本发明的有益效果是：在二氧化硫气体负压管线上设置冷凝液收集排放装置收集冷凝液，通过定期排放收集的冷凝液并进行标量，可及时跟踪二氧化硫气体中冷凝液的去处以及酸雾夹带的状况，从而防止酸液对设备、管道腐蚀以及冷凝液对转化器内触媒的粉化影响，确保硫酸装置生产稳定、安全；改变了干燥塔出口到二氧化硫风机前负压管线（-10KPa左右）上，无法及时有效跟踪干燥塔去除水份能力、酸雾夹带情况。本发明的酸性气体冷凝液收集排放装置设计简单实用，便于制造和安装。

此外，本发明还有以下进一步的优点：

冷凝液标量筒顶部设有顶盖，防止外部液体进入浓酸系统；

冷凝液收集排罐顶部设有排气管，可有效保证标量时准确性；

收集的冷凝积液完全回收，防止环境污染和异味源的产生。

附图说明

图1是现有二氧化硫通过干燥塔经二氧化硫风机抽入转化器的系统示意图；

图2是结合有图3实施例的冷凝液收集排放装置的系统示意图；

图3是本发明一个实施例的冷凝液收集排放装置的结构示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述具体实施方式，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。

如图2和图3所示，本发明一个实施例的酸性气体冷凝液收集排放装置22，设置在硫酸装置干燥系统后例如干燥塔2的出口和二氧化硫风机4前的负压管线23中，酸性气体冷凝液收集排放装置22包括：U型管线6、冷凝液收集排罐13、冷凝液标量筒16。

以下具体说明上述各部分的连接关系、作用和进一步的特点。

U型管线6通过进口3’和出口7分别连接干燥塔二氧化硫气体出口3和二氧化硫风机4的进口之间的负压管线23，使其设置在干燥塔2的出口3与二氧化硫风机4之间的负压管线23中。冷凝液收集排罐13与U型管线6的底部连通。在本实施例中，U型管线6的底部设有梯形接口8，并通过冷凝液收集排放管线10与冷凝液收集排罐13连通。在与梯形接口8连接的排放管线10中设有第一切断阀9。冷凝液收集排罐13呈圆筒形，冷凝液收集排罐13的顶部设有排气管线11，冷凝液收集排罐13的底部呈锥体形并连接排酸管14。在排气管线11上设有第二切断阀12，在冷凝液收集排罐13的底部的排酸管14上设有第三切断阀15。冷凝液标量筒16与冷凝液收集排罐13连通。在本实施例中，冷凝液标量筒通过排酸管14和切断阀15与冷凝液收集排罐13连通，冷凝液标量筒内设有计量刻度17。冷凝液标量筒16的顶部设有盖子14。冷凝液标量筒16的下部设有排放管线19与硫酸装置的浓酸地坑21连接，在排放管19上设有第四切断阀20。

此酸性气体冷凝液收集排放装置22的各部件，采用不锈钢材质制成。梯形接管8的接口的大小端直径分别为100mm、50mm，冷凝液收集排放管线10的直径为50mm。当二氧化硫气体(酸性气体)内含有冷凝液时，随着冷凝液在U型管内凝结，从管壁流至低点梯形接口8处汇集，靠重力沿着排放管线10自流至冷凝液收集排罐13内存积；冷凝液收集排罐13圆筒尺寸约为直径250mm和高400mm，圆筒顶部的排气管线即通气管11的直径为2mm，圆筒底部的锥形结构所连接的排酸管线14的直径为25mm；排酸管线14下方的冷凝液标量筒16的尺寸为直径80mm和高200mm左右。

本发明的操作方法如下：

1.酸性气体冷凝液收集排放装置22收集积液时,梯形接口切断阀即第一切断阀9全开，冷凝液收集排罐排气管切断阀即第二切断阀12、冷凝液收集排罐的排酸管线切断阀即第三切断阀15全闭，二氧化硫气体(酸性气体)中冷凝液自流至冷凝液收集排罐13内存积；冷凝液标量筒排放管线切断阀即第四切断阀20关闭以防止外部液体进入浓酸系统。

2.酸性气体冷凝液收集排放装置22标量时，第一切断阀9全闭，第二切断阀12全开与大气连通，使冷凝液收集排罐13内压力由负压成为正压。

3.取下冷凝液标量筒盖子18，缓慢打开第三切断阀15，通过标量筒16内的刻度17了解冷凝液量；计量完成打开第四切断阀20使冷凝液排入浓酸地坑21，冷凝液标量筒16的冷凝液排尽后关闭第四切断阀21。

4.当冷凝液收集排罐13内冷凝液较多时，反复进行操作3。

5.当冷凝液收集排罐13排尽标量筒16计量完成，关闭第四切断阀、第二切断阀12、第三切断阀15,标量筒16顶部放上盖子18，打开第一切断阀9,冷凝液收集排罐13继续收集二氧化硫气体(酸性气体)中的冷凝液。

总之，在二氧化硫气体负压管线23上设置冷凝液收集排放装置22收集冷凝液，通过定期排放收集的冷凝液并进行标量，可及时跟踪二氧化硫气体中冷凝液的去处以及酸雾夹带的状况，从而防止酸液对设备、管道腐蚀以及冷凝液对转化器内触媒的粉化影响，确保硫酸装置生产稳定、安全；改变了干燥塔出口3到二氧化硫风机4前的负压（-10KPa左右）管线23上无法及时有效跟踪干燥塔去除水份能力、酸雾夹带情况。本发明的酸性气体冷凝液收集排放装置22设计简单实用，便于制造和安装。此外，在冷凝液标量筒16的顶部设有顶盖14，可防止外部液体进入浓酸系统；冷凝液收集排罐13的顶部设有排气管11，可有效保证标量时准确性；以及收集的冷凝积液可完全回收到浓酸地坑21中，这样可防止环境污染和异味源的产生。

综上所述，本发明设计简单实用，便于制造和安装。收集冷凝液，便于及时跟踪二氧化硫气体(酸性气体)中冷凝液状况，防止酸液对设备、管道腐蚀以及冷凝液对转化器内触媒的粉化影响。其中：冷凝液标量筒16的顶部设有顶盖14，可防止外部液体进入浓酸系统；冷凝液收集排罐13的顶部设有排气管11，可有效保证标量时准确性；收集的冷凝积液完全回收，防止环境污染和异味源的产生。

应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种酸性气体冷凝液收集排放装置，设置在硫酸装置干燥系统后和二氧化硫风机前的负压管线中，其特征在于，所述酸性气体冷凝液收集排放装置包括：U型管线、冷凝液收集排罐、冷凝液标量筒；所述U型管线设置在干燥塔出口与所述二氧化硫风机之间，所述冷凝液收集排罐与U型管线的底部连通，所述冷凝液标量筒与所述冷凝液收集排罐连通。

2.根据权利要求1所述的酸性气体冷凝液收集排放装置，其特征在于，所述U型管线的底部设有梯形接口，并通过冷凝液收集排放管线与所述冷凝液收集排罐连通。

3.根据权利要求2所述的酸性气体冷凝液收集排放装置，其特征在于，在与梯形接口连接的冷凝液收集排放管线中设有第一切断阀。

4.根据权利要求2所述的酸性气体冷凝液收集排放装置，其特征在于，所述冷凝液收集排罐呈圆筒形，冷凝液收集排罐的顶部设有排气管线，冷凝液收集排罐的底部呈锥体形并连接有排酸管线。

5.根据权利要求,4所述的酸性气体冷凝液收集排放装置，其特征在于，在所述排气管线上设有第二切断阀，以及在所述冷凝液收集排罐的底部的排酸管线上设有第三切断阀。

6.根据权利要求5所述的酸性气体冷凝液收集排放装置，其特征在于，冷凝液标量筒通过所述排酸管线与所述冷凝液收集排罐连接，所述冷凝液标量筒内设有计量刻度。

7.根据权利要求6所述的酸性气体冷凝液收集排放装置，其特征在于，所述冷凝液标量筒顶部设有盖子。

8.根据权利要求7所述的酸性气体冷凝液收集排放装置，其特征在于，所述冷凝液标量筒下部设有排放管线与硫酸装置浓酸地坑连接。

9.根据权利要求8所述的酸性气体冷凝液收集排放装置，其特征在于，所述排放管线上设有第四切断阀。