CN106800278A - 一种用于冶炼生产硫酸的控制系统 - Google Patents

Abstract

一种用于冶炼生产硫酸的控制系统，包括：烟气预洗涤及二氧化硫吸收装置、胺液再生装置、胺液过滤及净化装置以及安装于烟气预洗涤及二氧化硫吸收装置、胺液再生装置、胺液过滤及净化装置处的传感器和控制主机。本发明能够保证生产的顺利进行，也有助于突发情况下对控制系统的管理，保障了生产的连续性，提高了生产的效率。

Description

一种用于冶炼生产硫酸的控制系统

技术领域

本发明属于 技术领域，具体是指一种用于冶炼生产硫酸的控制系统。

背景技术

随着我国经济快速发展，高浓度磷复肥的快速崛起，我国硫酸工业经历了“十五”的高速发展，于“十五”末期部分地区供过于求的态势初现端倪。2006 年硫酸工业进入产业格局调整时期。

①硫酸产量增速减缓，冶炼烟气制酸增长快速，硫酸原料结构更趋合理。

②硫酸消费量继续增长。

③硫酸产业集中度进一步提升，装置向大型化发展。

④硫磺、硫酸进口量继续增加，我国硫资源，对外依存度已超过 50%。

⑤硫酸区域产能发展不平衡，造成局部供求矛盾激化，市场疲软。

从我国硫酸工业的发展趋势来看，随着近几年我国化肥工业用酸需求量的加大以及环保要求的日益提高，我国硫酸生产原料结构发生了根本性的转变，硫磺制酸的比例逐年提高，使得我国的硫磺资源进口大量增加，对外依存度已超过 50%左右，硫资源短缺已成阻碍我国硫酸工业发展的关键因素。所以从我国硫酸工业的发展趋势来看，继续稳定硫铁矿制酸的产量、积极稳妥的发展硫磺制酸、继续加强烟气制酸的回收利用和加快硫酸工业技术开发力度已是硫酸工业未来发展趋势。

① 根据已知在建项目统计，2010 年，我国硫酸生产能力将超过 7000 万吨。

② 根据“十一五”磷复肥所需硫酸量，以及化工、轻工、纺织、钢铁等工业随国民经济增长所增加耗酸量，预计 2010 年我国硫酸产量达到 6500 万吨即可满足需求，硫酸供大于求的趋势不会改变。

③ “十一五”硫酸工业发展趋势 一是云南、贵州、湖北 3 个主要产磷省以建设大型硫磺制酸装置为主，与湿法磷酸配套，基本做到供需平衡。 二是随着有色金属冶炼业的快速发展，大型冶炼企业的硫酸将主导全国大部分地区硫酸市场，同时平抑西南市场硫酸价格。 三是沿江沿海地区以获取能源为目的建设硫磺制酸装置的势头，会因硫酸市场饱和而所减弱，将用 3-5 年的时间消化现有剩余能力。 四是硫铁矿渣的综合利用成为矿制酸的盈利点，促进了 40 万吨/年大型硫铁矿制酸装置的建设，同时将挤掉部分中小矿制酸企业的原料及市场。 五是我国硫磺回收能力逐步提高，预计 2010 年能力达到 350 万吨，产量可达 250万-300 万吨，将有效补充国内硫需求。进口硫磺将稳定在 850 万-900 万吨左右。 从我国硫酸工业长期发展来看，一方面，硫酸工业产能、产量和集中度的逐步提高，昭示着行业较为光明的发展前景；另一方面，硫酸原料结构的改变、硫资源的短缺、进口依存度的加大等诸多因素也考验着硫酸工业的市场风险抵御能力；再者，在利益驱动之下，我国硫酸装置投资已呈过热趋热，未来几年硫酸市场供过于求形势将愈发明显。所以对于我国的硫酸工业而言，以市场为导向、合理利用现有资源、防止盲目发展已是我国硫酸工业继续保持健康、发展的关键所在。

因此，很有必要设计一种用于冶炼生产硫酸的控制系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于冶炼生产硫酸的控制系统。

本发明的内容包括：

一种用于冶炼生产硫酸的控制系统，包括：

烟气预洗涤及 二氧化硫吸收装置

锅炉烟气分别通过四电场电除尘器除尘后，经锅炉引风机引入脱硫系统的文丘里洗涤器，烟气在文丘里洗涤器中经过再次除尘和降温后进入 二氧化硫吸收塔，经胺液洗涤吸收，脱除其中的 二氧化硫后，净化尾气经汇合烟道通入烟囱排空， 四套吸收塔中完成吸收过程产生的富含 二氧化硫的吸收液（简称富胺液）通过富胺液外排泵打入富胺罐中，再通过富胺液输送泵送入解吸塔进行解吸，解吸出的纯净 二氧化硫气体经过高架冷凝器冷凝脱水后经管道送往硫酸干吸工序混气室混气；

胺液再生装置

液解吸再生工序是通过外部蒸汽加热富胺液，将 二氧化硫从胺液中汽提出来成为产品气，同时富胺液再生为含少量 二氧化硫的贫胺液，完成一次吸收与解吸的循环过程；富胺液通过富胺液外排泵汇入富胺罐后由富胺液输送泵打入解析塔，富胺液在进塔之前先与解析塔外排的高温贫胺液（106℃）进行换热，将富胺液温度由 48.6℃升高到 92℃进入解析塔，充分回收利用了系统余热；

胺液过滤及净化装置

胺液过滤及净化工序主要的目的是过滤胺液以除去胺液中富集的超细粉尘，使得 二氧化硫吸收塔及解吸塔不会因胺液的粉尘富集而堵塞填料层造成填料塔运行阻力上升，而影响系统的正常运行；

以及安装于烟气预洗涤及 二氧化硫吸收装置、胺液再生装置、胺液过滤及净化装置处的传感器和控制主机。

本发明中，作为一种优选的技术方案，所述烟气预洗涤及 二氧化硫吸收装置 中，工业炉窑烟气首先通过锅炉风机引入脱硫系统的预洗涤及 二氧化硫吸收工序，进行烟气的冷却降温和净化除尘。预洗涤设备的选择主要是根据脱硫系统入口烟气的含尘条件所决定的，包括：烟尘含量及烟尘粒径分布条件。

本发明中，作为一种优选的技术方案，所述胺液再生装置中，解吸塔装填的是 CTI 公司开发的规整填料，富胺液在塔内至上而下通过填料层，贫胺液经过再沸器产生的蒸汽由塔底部向上逐渐与富胺液相接触，使得富胺液的解吸得以均与和达到设计的解吸深度。

本发明中，作为一种优选的技术方案，胺液过滤及净化装置中，通过离子交换树脂用氢氧化钠溶液置换出胺液中富集的热稳定性盐。

本发明中，作为一种优选的技术方案，置换出的热稳定性盐被冲洗水带出后作为工业废水外排，该部分废水进入废水处理站处理后回用。

本发明中，作为一种优选的技术方案，所述控制主机采用西门子 S7-300 系列 PLC控制柜。

本发明的有益效果是，

S7-300 是模块化中小型 PLC 系统，它能满足中等性能要求的应用。模块化，无排风扇结构，易于实现分布，易于用户掌握等特点使得 S7-300 成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的解决方案。 多种的、性能递增的 CPU 和丰富的且带有许多方便功能的 I/O 扩展模块，使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块。当任务规模扩大并且愈加复杂时，可随时使用附加模块对 PLC 进行扩展。 S7-300 通 过 通 讯 处 理 器 ， 或 通 过 集 成 在 CPU 上 的 PROFIBUSDP 接 口 连 接 到 PROFIBUS-DP 网络上。带有 PROFIBUS-DP 主站/ 从站接口的 CPU 能够实现高速的、用户方便的分布式自动化组态。从用户观点出发， 通过 PROFIBUS-DP 分布式 I/O 就像处理集中的 I/O 一样，具有相同的组态、地址和编程。

本发明能够保证生产的顺利进行，也有助于突发情况下对控制系统的管理，保障了生产的连续性，提高了生产的效率。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

一种用于冶炼生产硫酸的控制系统，包括：

烟气预洗涤及 二氧化硫吸收装置

锅炉烟气分别通过四电场电除尘器除尘后，经锅炉引风机引入脱硫系统的文丘里洗涤器，烟气在文丘里洗涤器中经过再次除尘和降温后进入 二氧化硫吸收塔，经胺液洗涤吸收，脱除其中的 二氧化硫后，净化尾气经汇合烟道通入烟囱排空， 四套吸收塔中完成吸收过程产生的富含 二氧化硫的吸收液（简称富胺液）通过富胺液外排泵打入富胺罐中，再通过富胺液输送泵送入解吸塔进行解吸，解吸出的纯净 二氧化硫气体经过高架冷凝器冷凝脱水后经管道送往硫酸干吸工序混气室混气；所述烟气预洗涤及 二氧化硫吸收装置 中，工业炉窑烟气首先通过锅炉风机引入脱硫系统的预洗涤及 二氧化硫吸收工序，进行烟气的冷却降温和净化除尘。预洗涤设备的选择主要是根据脱硫系统入口烟气的含尘条件所决定的，包括：烟尘含量及烟尘粒径分布条件；

胺液再生装置

液解吸再生工序是通过外部蒸汽加热富胺液，将 二氧化硫从胺液中汽提出来成为产品气，同时富胺液再生为含少量 二氧化硫的贫胺液，完成一次吸收与解吸的循环过程；富胺液通过富胺液外排泵汇入富胺罐后由富胺液输送泵打入解析塔，富胺液在进塔之前先与解析塔外排的高温贫胺液（106℃）进行换热，将富胺液温度由 48.6℃升高到 92℃进入解析塔，充分回收利用了系统余热；所述胺液再生装置中，解吸塔装填的是 CTI 公司开发的规整填料，富胺液在塔内至上而下通过填料层，贫胺液经过再沸器产生的蒸汽由塔底部向上逐渐与富胺液相接触，使得富胺液的解吸得以均与和达到设计的解吸深度；

胺液过滤及净化装置

胺液过滤及净化工序主要的目的是过滤胺液以除去胺液中富集的超细粉尘，使得 二氧化硫吸收塔及解吸塔不会因胺液的粉尘富集而堵塞填料层造成填料塔运行阻力上升，而影响系统的正常运行；胺液过滤及净化装置中，通过离子交换树脂用氢氧化钠溶液置换出胺液中富集的热稳定性盐，置换出的热稳定性盐被冲洗水带出后作为工业废水外排，该部分废水进入废水处理站处理后回用；

以及安装于烟气预洗涤及 二氧化硫吸收装置、胺液再生装置、胺液过滤及净化装置处的传感器和控制主机，所述控制器采用西门子 S7-300 系列 PLC控制柜。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于冶炼生产硫酸的控制系统，其特征是，包括：

烟气预洗涤及 二氧化硫吸收装置

锅炉烟气分别通过四电场电除尘器除尘后，经锅炉引风机引入脱硫系统的文丘里洗涤器，烟气在文丘里洗涤器中经过再次除尘和降温后进入 二氧化硫吸收塔，经胺液洗涤吸收，脱除其中的 二氧化硫后，净化尾气经汇合烟道通入烟囱排空， 四套吸收塔中完成吸收过程产生的富含 二氧化硫的吸收液通过富胺液外排泵打入富胺罐中，再通过富胺液输送泵送入解吸塔进行解吸，解吸出的纯净 二氧化硫气体经过高架冷凝器冷凝脱水后经管道送往硫酸干吸工序混气室混气；

胺液再生装置

液解吸再生工序是通过外部蒸汽加热富胺液，将 二氧化硫从胺液中汽提出来成为产品气，同时富胺液再生为含少量 二氧化硫的贫胺液，完成一次吸收与解吸的循环过程；富胺液通过富胺液外排泵汇入富胺罐后由富胺液输送泵打入解析塔，富胺液在进塔之前先与解析塔外排的高温贫胺液进行换热，将富胺液温度由 48.6℃升高到 92℃进入解析塔，充分回收利用了系统余热；

胺液过滤及净化装置

胺液过滤及净化工序主要的目的是过滤胺液以除去胺液中富集的超细粉尘，使得 二氧化硫吸收塔及解吸塔不会因胺液的粉尘富集而堵塞填料层造成填料塔运行阻力上升，而影响系统的正常运行；

以及安装于烟气预洗涤及 二氧化硫吸收装置、胺液再生装置、胺液过滤及净化装置处的传感器和控制主机。

2.如权利要求1所述的一种用于冶炼生产硫酸的控制系统，其特征是，所述烟气预洗涤及 二氧化硫吸收装置 中，工业炉窑烟气首先通过锅炉风机引入脱硫系统的预洗涤及 二氧化硫吸收工序，进行烟气的冷却降温和净化除尘。

3.预洗涤设备的选择主要是根据脱硫系统入口烟气的含尘条件所决定的，包括：烟尘含量及烟尘粒径分布条件。

4.如权利要求1所述的一种用于冶炼生产硫酸的控制系统，其特征是，所述胺液再生装置中，解吸塔装填的是 CTI 公司开发的规整填料，富胺液在塔内至上而下通过填料层，贫胺液经过再沸器产生的蒸汽由塔底部向上逐渐与富胺液相接触，使得富胺液的解吸得以均与和达到设计的解吸深度。

5.如权利要求1所述的一种用于冶炼生产硫酸的控制系统，其特征是，胺液过滤及净化装置中，通过离子交换树脂用氢氧化钠溶液置换出胺液中富集的热稳定性盐。

6.如权利要求4所述的一种用于冶炼生产硫酸的控制系统，其特征是，置换出的热稳定性盐被冲洗水带出后作为工业废水外排，该部分废水进入废水处理站处理后回用。

7.如权利要求1所述的一种用于冶炼生产硫酸的控制系统，其特征是，所述控制主机采用西门子 S7-300 系列 PLC控制柜。