CN106390617B - 托普索湿法制酸装置和方法以及在线清理式空气过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种托普索湿法制酸装置和方法以及在线清理式空气过滤装置。所述制酸装置包括焚烧器、选择性催化还原反应器、二氧化硫转化塔、冷凝器、与焚烧器连接的第一风机、与冷凝器连接的第二风机、在线清理式空气过滤装置。所述过滤装置包括第一风筒、过滤填料、第二风筒和清扫单元，清扫单元包括压缩气源、气源控制阀、吹扫管、活动连接件，压缩气源内含压缩气体并通过气源控制阀与吹扫管连接，吹扫管通过活动连接件可转动地设置在第二风筒内，并且吹扫管上设置有能够朝向第一风筒内的过滤填料喷吹气体的喷气孔。本发明能够实现对空气过滤填料的在线清理；能够有效地保证WSA制酸系统的连续稳定运行，且节省人工清理的成本费用。

Description

托普索湿法制酸装置和方法以及在线清理式空气过滤装置
技术领域
本发明涉及工业用空气过滤技术领域，具体来讲，涉及一种能够对大气进行过滤并具有在线清理功能的工业用在线清理式空气过滤装置，以及一种包括该工业用在线清理式空气过滤装置的托普索湿法制酸装置。
背景技术
通常，丹麦托普索湿法制酸工艺(可称为WSA湿法制酸工艺)可将焦炉煤气中脱除的硫化氢(H2S)气体生产为98％的浓硫酸。具体来讲，WSA湿法制酸工艺通常为：煤气和空气在焚烧炉内燃烧，温度控制在1000±50℃；然后将H2S气体引入焚烧炉内参与燃烧，H2S转化为二氧化硫(SO2)气体，燃烧后的气体称为过程气；过程气在选择性催化还原(SCR)反应器内进行脱氮处理后进入SO2转化塔，将过程气中的SO2气体转化为三氧化硫(SO3)气体；最后进入WSA冷凝器用空气对过程气进行冷却，SO3气体被冷却为硫酸产品，尾气经烟囱排入大气。
H2S燃烧过程和SO3气体冷却过程所用的空气均是利用离心式空气风机直接从大气抽来的。为了避免空气中所含粉尘、杂质对产品质量以及催化剂使用寿命造成影响，燃烧空气风机和冷却空气风机吸入口均设置了空气过滤器对空气进行净化，以提高进入工艺系统内空气的品质。
然而，在生产过程中，发明人发现空气过滤器堵塞十分严重，导致燃烧空气风量和冷却空气风量降低，无法满足WSA制酸工艺正常生产需要，造成生产不稳定。而且空气过滤器堵塞后，只能将其拆卸，进行人工清理，同时也造成检修成本高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。
例如，本发明的目的之一在于解决空气过滤器堵塞而无法在线清理的问题。
为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种工业用在线清理式空气过滤装置。所述工业用在线清理式空气过滤装置包括具有第一进风端和第一出风端的第一风筒，第一风筒内设置有用于过滤空气中粉尘和杂质的过滤填料，第一出风端与工业用风机入口端连通，所述空气过滤装置还包括第二风筒和清扫单元，其中，第二风筒具有通过法兰与第一风筒的第一进风端连通的第二出风端、和与大气连通的第二进风端；清扫单元包括压缩气源、气源控制阀、吹扫管、活动连接件，其中，所述压缩气源内含有压缩气体并通过气源控制阀与吹扫管连接，所述吹扫管通过活动连接件可转动地设置在第二风筒内，并且吹扫管上设置有一个或两个以上能够朝向第一风筒内的过滤填料喷吹气体的喷气孔。
在本发明的一个示例性实施例中，所述喷气孔的数量可以为三个以上，且可被均匀地设置在吹扫管上。
在本发明的一个示例性实施例中，所述活动连接件可包括定位件、密封件和锁紧件，所述定位件和密封件用于安装并密封横穿第二风筒的吹扫管，所述锁紧件在确保吹扫管能够沿自身轴向转动的情况下对定位件和密封件紧固。
本发明的另一目的之一在于解决常规的托普索湿法制酸工艺在运动过程中，因空气过滤装置堵塞而导致的托普索湿法制酸装置无法长期连续稳定运行的问题。
为了实现上述目的，本发明的另一方面提供了一种托普索湿法制酸装置。所述托普索湿法制酸装置包括通过管路连接的焚烧器、选择性催化还原反应器、二氧化硫转化塔、冷凝器、与焚烧器连接的第一风机、以及与冷凝器连接的第二风机，所述托普索湿法制酸装置还包括在线清理式空气过滤装置，所述在线清理式空气过滤装置包括第一风筒、过滤填料、第二风筒和清扫单元，其中，所述第一风筒具有第一进风端和第一出风端，所述过滤填料设置在第一风筒内并用于过滤空气中粉尘和杂质，所述第一风筒的第一出风端与第一风机的入口端连通或者与第二风机的入口端连通，第二风筒具有通过法兰与第一风筒的第一进风端连通的第二出风端、和与大气连通的第二进风端；清扫单元包括压缩气源、气源控制阀、吹扫管、活动连接件，其中，所述压缩气源内含有压缩气体并通过气源控制阀与吹扫管连接，所述吹扫管通过活动连接件可转动地设置在第二风筒内，并且吹扫管上设置有一个或两个以上能够朝向第一风筒内的过滤填料喷吹气体的喷气孔。
在本发明的一个示例性实施例中，所述托普索湿法制酸装置可包括两个在线清理式空气过滤装置，其中，一个在线清理式空气过滤装置的第一风筒的第一出风端与第一风机的入口端连通，并且另一个在线清理式空气过滤装置的第一风筒的第一出风端与第二风机的入口端连通。
本发明的又一方面提供了一种托普索湿法制酸方法。所述托普索湿法制酸方法采用如上所述的托普索湿法制酸装置来制备浓硫酸。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：能够实现对空气过滤填料的在线清理，有效地解决了空气过滤器堵塞严重、清理困难的难题；能够有效地保证WSA制酸系统的连续稳定运行，且节省人工清理的成本费用。
附图说明
图1示出了本发明的一个示例性实施例的工业用在线清理式空气过滤装置的结构示意图。
图2示出了图1的工业用在线清理式空气过滤装置中的清扫单元的结构示意图。
附图标记说明：
1、防雨棚 2、第一法兰 3、过滤填料 4、第一风筒
5、第二法兰 6、前端定位套 7、前端密封套 8、压缩气源
9、气源控制阀 10、O型圈 11、吹扫管 12、锁紧螺母
13、后端密封套 14、后端定位套
具体实施方式
在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的托普索湿法制酸装置和方法以及在线清理式空气过滤装置。
图1示出了本发明的一个示例性实施例的工业用在线清理式空气过滤装置的结构示意图。图2示出了图1的工业用在线清理式空气过滤装置中的清扫单元的结构示意图。
如图1和图2所示，在本发明的一个示例性实施例中，工业用在线清理式空气过滤装置可包括第一风筒4、过滤填料3、第二风筒和清扫单元。
具体来讲，第一风筒4可具有进风端(例如，可记为第一进风端，如图1中的下端)和出风端(例如，可记为第一出风端，如图1中的上端)。第一风筒4的第一出风端与工业用风机入口端连通，从而为与该工业用风机的出口端连通的工业设备提供过滤、净化后的空气。第一风筒4可以为金属或合金筒，例如，可以为钢质筒。优选地，第一风筒4沿竖直方向设置，以使流经其中的控制垂直流动，从而获得更好的过滤净化效果。
过滤填料3可设置在第一风筒4内，并用于过滤空气中粉尘和杂质。过滤填料的种类和类型可根据工艺对空气过滤的要求和品质选择。例如，过滤填料可以为纤维滤网等。
第二风筒可具有进风端(例如，可记为第二进风端，如图2中的下端)和出风端(例如，可记为第二出风端，如图2中的上端)。其中，第二出风端可通过第二法兰5与第一风筒4的第一进风端连通；第二进风端可直接与大气连通或通过法兰与大气连通。第二风筒可以为金属或合金筒，例如，可以为钢质筒。优选地，第二风筒沿竖直方向设置，以使流经其中的控制垂直流动，从而获得更好的过滤净化效果。
清扫单元包括压缩气源8、气源控制阀9、吹扫管11、活动连接件。具体来讲，压缩气源8内可含有洁净的压缩气体(例如，空气)，并且压缩气源8通过气源控制阀9(例如，机械阀门或电动阀门)与吹扫管11连接。吹扫管11不与控制阀连接的一端可设置为盲端。气源控制阀9用于控制吹扫管11与压缩气源8的接通或封闭。可通过活动连接件将吹扫管11密封且可转动地设置在第二风筒中。吹扫管11上可设置有一个或两个以上(如图2中的三个)能够朝向第一风筒4内的过滤填料3喷吹压缩气体的喷气孔。这里，喷气孔的数量可以设置为三个以上，并可以被均匀地设置在吹扫管上，以期实现对过滤填料各部位的吹扫清理。当气源控制阀接通后，压缩气体从压缩气源中进入吹扫管，并通过喷气孔喷向过滤填料，从而将实现对附着或团聚在过滤填料上的灰尘或杂质的清理。同时，由于吹扫管可转动，所以能够更好地对过滤填料进行喷吹清理，有助于对过滤填料的全方位吹扫清理。
如图2所示，在本发明的另一个示例性实施例中，工业用在线清理式空气过滤装置还可在上述结构的基础之上，将活动连接件配置为包括定位件、密封件和锁紧件。其中，定位件可以包括前端定位套6和后端定位套14。密封件可包括前端密封套7、后端密封套13和O型圈10。定位件和密封件用于安装并密封横向设置(例如，横穿)于第二风筒的吹扫管11。锁紧件在确保吹扫管11能够沿自身轴向转动的情况下对定位件和密封件紧固。锁紧件可以为紧锁螺母。紧锁螺母可与加工在吹扫管盲端的螺纹进行连接配合。优选地，锁紧螺母12的数量可以为两个。
另外，在本发明的另一个示例性实施例中，工业用在线清理式空气过滤装置还可在上述结构的基础之上，进一步包括防雨棚1。防雨棚1可设置并覆罩在第一风筒4的上方。如图1所示，防雨棚1可通过第一法兰2覆罩在第一风筒4的上方。
在本发明的另一个示例性实施例中，托普索湿法制酸装置可包括通过管路连接的焚烧器、选择性催化还原反应器、二氧化硫转化塔、冷凝器、与焚烧器连接的第一风机、以及与冷凝器连接的第二风机；并且还可包括在线清理式空气过滤装置。
如图1至图2所示，在线清理式空气过滤装置可包括第一风筒4、过滤填料、第二风筒和清扫单元。
其中，第一风筒4可具有进风端(例如，可记为第一进风端，如图1中的下端)和出风端(例如，可记为第一出风端，如图1中的上端)。第一风筒4的第一出风端与第一风机的入口端连通，从而为与第一风机的出口端连通的焚烧器提供过滤、净化后的空气。或者，第一风筒4的第一出风端与第二风机的入口端连通，从而为与第二风机的出口端连通的冷凝器提供过滤、净化后的空气。第一风筒4可以为金属或合金筒，例如，可以为钢质筒。优选地，第一风筒4沿竖直方向设置，以使流经其中的控制垂直流动，从而获得更好的过滤净化效果。
过滤填料可设置在第一风筒4内，并用于过滤空气中粉尘和杂质。过滤填料的种类和类型可根据工艺对空气过滤的要求和品质选择。例如，过滤填料可以为纤维滤网等。
第二风筒可具有进风端(例如，可记为第二进风端，如图2中的下端)和出风端(例如，可记为第二出风端，如图2中的上端)。其中，第二出风端可通过法兰与第一风筒4的第一进风端连通；第二进风端可直接与大气连通或通过法兰与大气连通。第二风筒可以为金属或合金筒，例如，可以为钢质筒。优选地，第二风筒沿竖直方向设置，以使流经其中的控制垂直流动，从而获得更好的过滤净化效果。
清扫单元包括压缩气源8、气源控制阀9、吹扫管11、活动连接件。具体来讲，压缩气源8内可含有洁净的压缩气体(例如，空气)，并且压缩气源8通过气源控制阀9(例如，机械阀门或电动阀门)与吹扫管11连接。吹扫管11不与控制阀连接的一端可设置为盲端。气源控制阀9用于控制吹扫管11与压缩气源8的接通或封闭。可通过活动连接件将吹扫管11密封且可转动地设置在第二风筒中。吹扫管11上可设置有一个或两个以上(如图2中的三个)能够朝向第一风筒4内的过滤填料喷吹压缩气体的喷气孔。这里，喷气孔的数量可以设置为三个以上，并可以被均匀地设置在吹扫管11上，以期实现对过滤填料各部位的吹扫清理。当气源控制阀接通后，压缩气体从压缩气源中进入吹扫管11，并通过喷气孔喷向过滤填料，从而将实现对附着或团聚在过滤填料上的灰尘或杂质的清理。同时，由于吹扫管可转动，所以能够更好地对过滤填料进行喷吹清理，有助于对过滤填料的全方位吹扫清理。
此外，托普索湿法制酸装置还可包括两个在线清理式空气过滤装置，其中，一个在线清理式空气过滤装置的第一风筒4的第一出风端与第一风机的入口端连通，并且另一个在线清理式空气过滤装置的第一风筒4的第一出风端与第二风机的入口端连通。
本发明的在线清理式空气过滤装置经在某钢铁公司煤化工厂的WSA制酸装置中使用，使用效果证明，过滤填料发生堵塞后，能够很方便、有效地进行在线清理，从而保证了WSA制酸系统的连续稳定运行，节省了人工清理的成本费。此外，本发明所提供的空气过滤装置将各部件尺寸缩小后，也可用于重型卡车的空气滤清器的清扫。
综上所述，本发明能够实现对空气过滤填料的在线清理，能够有效地保证WSA制酸系统的连续稳定运行，且节省人工清理的成本费用。
尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (4)

1.一种托普索湿法制酸方法，其特征在于，所述托普索湿法制酸方法采用托普索湿法制酸装置制备浓硫酸，所述托普索湿法制酸装置包括通过管路连接的焚烧器、选择性催化还原反应器、二氧化硫转化塔、冷凝器、与焚烧器连接的第一风机、以及与冷凝器连接的第二风机，所述托普索湿法制酸装置还包括在线清理式空气过滤装置，所述在线清理式空气过滤装置包括第一风筒、过滤填料、第二风筒和清扫单元，其中，
所述第一风筒具有第一进风端和第一出风端，所述过滤填料设置在第一风筒内并用于过滤空气中粉尘和杂质，所述第一风筒的第一出风端与第一风机的入口端连通或者与第二风机的入口端连通，第二风筒具有通过法兰与第一风筒的第一进风端连通的第二出风端、和与大气连通的第二进风端；
清扫单元包括压缩气源、气源控制阀、吹扫管、活动连接件，其中，所述压缩气源内含有压缩气体并通过气源控制阀与吹扫管连接，所述吹扫管通过活动连接件可转动地设置在第二风筒内，并且吹扫管上设置有一个或两个以上能够朝向第一风筒内的过滤填料喷吹气体的喷气孔。
2.根据权利要求1所述的托普索湿法制酸方法，其特征在于，所述托普索湿法制酸装置包括两个在线清理式空气过滤装置，其中，一个在线清理式空气过滤装置的第一风筒的第一出风端与第一风机的入口端连通，并且另一个在线清理式空气过滤装置的第一风筒的第一出风端与第二风机的入口端连通。
3.根据权利要求1所述的托普索湿法制酸方法，其特征在于，所述喷气孔的数量为三个以上，且被均匀地设置在吹扫管上。
4.根据权利要求1所述的托普索湿法制酸方法，其特征在于，所述活动连接件包括定位件、密封件和锁紧件，所述定位件和密封件用于安装并密封横穿第二风筒的吹扫管，所述锁紧件在确保吹扫管能够沿自身轴向转动的情况下对定位件和密封件紧固。
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