CN104197309A - 含so3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含SO3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法。该方法是将含SO3和粉尘低温烟气进行电除尘，电除尘后烟气温度290～310℃；然后将烟气送入耐酸和高温的换热设备、与余热锅炉使用的软水进行热交换，烟气经热交换后温度140～160℃；热交换后的软水用于余热锅炉，热交换后的烟气经烟气动力波净化装置、填料塔吸收SO3后排放；其中，耐酸和高温的换热设备连续运行12～36小时用烟气动力波净化装置的循环稀酸洗涤液清洗一次。本发明能够实现烟气热能的综合回收利用，避免出现堵塞、腐蚀问题，减少冷却水蒸发量，降低生产成本，提高经济效益，适于在本领域内推广应用。

Description

含SO3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法
技术领域
本发明属于余热利用领域，具体涉及一种含SO3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法。
背景技术
目前我国的硫酸产量已超过美国，成为世界上最大的硫酸生产国，硫酸产量为8400万吨/年。生产硫酸的方法按原料划分，主要有硫磺制酸、硫铁矿(硫精砂)制酸、冶炼烟气制酸、硫化氢制酸、石膏制酸等；其中硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸、石膏制酸均有电除尘器、动力波洗涤器等除尘、降温设备。电除尘器出口出来的烟气为300℃左右的含尘(≤200g/Nm3)，含SO2、SO3、水分的腐蚀性气体，该烟气经动力波、填料塔、稀酸板式换热器等设备将温度降低到35℃左右，烟气中的热量通过水冷却塔散发到空气中。由于该烟气的特性：当温度低于220℃的露点温度时，气体中的SO3与水结合会生成硫酸雾，导致目前国内部分厂家通过热管省煤器或热管锅炉，只能回收300℃降低到250℃段约50℃温差的烟气热能，但即便如此，热管设备仍然出现堵塞、腐蚀、回收热量受限的问题。
发明内容
本发明是要解决现有技术存在的不足，提供一种含SO3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：含SO3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法：将含SO3和粉尘低温烟气进行电除尘，电除尘后烟气温度290～310℃；然后将烟气送入耐酸和高温的换热设备、与余热锅炉使用的软水进行热交换，烟气经热交换后温度140～160℃；热交换后的软水用于余热锅炉，热交换后的烟气经烟气动力波净化装置、填料塔吸收SO3后排放；其中，耐酸和高温的换热设备连续运行12～36小时用烟气动力波净化装置的循环稀酸洗涤液清洗一次。
本领域技术人员可以理解的是，上述耐酸和高温的换热设备是指耐稀酸腐蚀和耐高温(能承受300℃高温即可)材料制作的气液换热器。
其中，上述方法中所述含SO3和粉尘低温烟气是硫铁矿制酸工艺、冶炼烟气制酸工艺或石膏制酸工艺直接排放的烟气。
其中，上述方法中，烟气经烟气动力波净化装置、填料塔吸收SO3后得到的酸液经降温后用于制酸工艺。
其中，上述方法中所述软水的总硬度≤0.03mmol/L。
其中，上述方法中，将含SO3和粉尘低温烟气进行电除尘后烟气含尘≤200g/Nm3。
本发明的有益效果是：现有硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸、石膏制酸工艺中的烟气中的热量通常都通过水冷却塔散发到空气中，这些热能被白白浪费掉。本发明将含SO3和粉尘低温烟气中的热能通过换热设备进行回收热能，并定期用烟气动力波净化装置的循环稀酸洗涤液清洗换热设备，从而实现烟气热能的综合回收利用，避免经常出现堵塞、腐蚀问题；由于温度降低，也能减轻后续设备的工作压力，延长后续设备的使用年限，有效减少后续设备的维修频率，减少冷却水蒸发量，降低生产成本。本发明将回收的热能用于余热锅炉的软水加热，提高了进余热锅炉的软水温度，由于软水温度的提高导致余热锅炉的蒸汽量得到增加。蒸汽销售价格在120元/t，为公司增加了经济效益。因此，本发明方法能够真正起到热能的回收利用，降低生产成本，延长设备的使用年限，为公司增加经济效益的作用，适于在本领域内推广应用。
具体实施方式
本发明含SO3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法：将含SO3和粉尘低温烟气进行电除尘，电除尘后烟气温度290～310℃；然后将烟气送入耐酸和高温的换热设备、与余热锅炉使用的软水进行热交换，烟气经热交换后温度140～160℃；热交换后的软水用于余热锅炉，热交换后的烟气经烟气动力波净化装置、填料塔吸收SO3后排放；其中，耐酸和高温的换热设备连续运行12～36小时用烟气动力波净化装置的循环稀酸洗涤液清洗一次。
具体的，本发明软水加热的温度与软水流量、烟气流量等相关，可进行适当控制。
具体的，上述方法中所述含SO3和粉尘低温烟气是硫铁矿制酸工艺、冶炼烟气制酸工艺或石膏制酸工艺直接排放的烟气。
优选的，上述方法中，烟气经烟气动力波净化装置、填料塔吸收SO3后得到的酸液经降温后用于制酸工艺。
优选的，上述方法中所述软水的总硬度≤0.03mmol/L。
优选的，上述方法中，将含SO3和粉尘低温烟气进行电除尘后烟气含尘≤200g/Nm3。
下面通过实施例对本发明内容进行进一步的说明，但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例之中。
实施例一 用本发明方法对热能进行回收利用
本发明可在现有制酸系统中进行改造，也可在新建生产系统中推广。申请人采用硫铁矿(硫精砂)制酸，一条年产2万吨硫酸的生产线，将硫铁矿制酸工艺中的烟气经过电除尘出来后(约300℃)，通过耐稀酸腐蚀和耐温的材料做成的液气换热器的气体管路，烟气换热后经动力波净化装置、填料塔等设备吸收SO3后排放，吸收SO3后得到的酸液经降温后用于制酸工艺。生产用水经过水处理设备后，出来的软水经过耐稀酸腐蚀和耐温的材料做成的液气换热器的液体管路进行换热。换热后的软水温度升高(85℃左右)，进入余热锅炉，进行制取蒸汽。换热设备连续运行24小时，烟气动力波净化装置的循环稀酸洗涤液自动清洗换热设备一次。采用改造后的工艺比原来的工艺有以下优点：
利用本发明后，减轻了后续设备的工作压力和设备的腐蚀，延长设备10％的使用寿命。降低了37.5％的净化冷却换热负荷。与原来的工艺流程相比减少冷却水2.67倍。原来2万吨的硫酸生产线净化冷却水每天消耗50吨水，利用本发明后，净化冷却水每天消耗为18.72吨，节约31.27吨。
利用本发明后，可以进行热能回收，并加以利用。软水每天通过换热器带走的热量(热损为0.97)折合标煤为513kg。
申请人一条年产2万吨硫酸的生产线。吨酸生产成本降低10.884元。可以年降低生产成本21.768万元。节约水费资金33021.12元，创造利润18.468万元。对于硫酸生产来说意义非常重要，值得推广和应用。

Claims (5)

1.含SO3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法，其特征在于：将含SO3和粉尘低温烟气进行电除尘，电除尘后烟气温度290～310℃；然后将烟气送入耐酸和高温的换热设备、与余热锅炉使用的软水进行热交换，烟气经热交换后温度140～160℃；热交换后的软水用于余热锅炉，热交换后的烟气经烟气动力波净化装置、填料塔吸收SO3后排放；其中，耐酸和高温的换热设备连续运行12～36小时用烟气动力波净化装置的循环稀酸洗涤液清洗一次。
2.根据权利要求1所述的含SO3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法，其特征在于：所述含SO3和粉尘低温烟气是硫铁矿制酸工艺、冶炼烟气制酸工艺或石膏制酸工艺直接排放的烟气。
3.根据权利要求1所述的的含SO3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法，其特征在于：烟气经烟气动力波净化装置、填料塔吸收SO3后得到的酸液经降温后用于制酸工艺。
4.根据权利要求1所述的含SO3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法，其特征在于：所述软水的总硬度≤0.03mmol/L。
5.根据权利要求1所述的含SO3和粉尘低温烟气中热能回收利用的方法，其特征在于：将含SO3和粉尘低温烟气进行电除尘后烟气含尘≤200g/Nm3。
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