CN111298602B - 一种酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统及方法，属于酸洗及废酸再生技术领域，解决了现有的酸再生工程排放尾气温度高，进而需要大量冷却水的技术问题。本发明提供的酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，沿高温废气流动方向包括：酸再生车间的废气吸收洗涤单元、中间输送单元及酸洗车间的余热换热单元；废气吸收洗涤单元用于将上游吸收的高温含酸含尘废气分离及洗涤；中间输送单元用于将废气吸收洗涤单元处理后的高温废气输送到余热换热单元；余热换热单元用于将高温含酸含尘废气加热酸洗机组的酸液，并分离高温废气中的不凝尾气和冷凝液。本发明的酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统及方法，在余热利用的同时达到了减排效果。

Description

一种酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统及方法
技术领域
本发明涉及本发明涉及酸洗及废酸再生技术领域，具体涉及一种酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统及方法。
背景技术
酸再生系统中高温酸气的吸收和尾气排放是重要的工艺环节和控制目标。尾气洗涤系统保证含酸尾气经净化后达标排放。目前酸再生的常规吸收体系的工艺温度在80～85℃，经废气风机加压后会升温，无冷凝换热洗涤系统出口尾气温度通常在90℃附近。因此，尾气温度较高，水蒸汽含量大，约占50％～55％。易导致尾气排放控制效果不理想，低压或低温气候时排放烟囱口因温度突变水蒸气快速凝结引起的白烟浓重。酸再生机组的技术进步和优化多关注在设备结构、填料形式等具体设备设计方面。随着各地排放标准不断升级，为了达到环保排放指标，近年来技术趋势主要通过：1.对酸再生机组加设单独的冷却系统，2.增加新鲜工业喷淋水的用量等措施，来帮助系统降低最终尾气排放的温度，降低尾气排放总量以及其中近饱和水汽含量。该类冷却系统已被证明能有效降低尾气出口温度和水汽含量以及排放总量，同时实现减排消白的目的。该系统运行需要耗费较大量的冷却循环水，运行和维护费用较高。对应典型50～80万吨酸洗产能的机组，配套酸再生增设的循环水量要求在500～1000m3/h，占冷轧工序循环水用量的三成以上，成为冷轧工厂新的循环水大用量点。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种酸洗酸再生联合节能减排余热利用方法，用以解决现有的酸再生工程排放尾气排放量大温度过高、水汽含量高、尾气含酸量易超标不稳定的技术问题。
本发明提供了一种酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，沿高温废气流动方向依次包括：酸再生车间的废气吸收洗涤单元、中间输送单元及酸洗车间的余热换热单元；
废气吸收洗涤单元用于将上游吸收的高温含酸含尘废气分离及洗涤；
中间输送单元用于将废气吸收洗涤单元处理后的高温废气输送到余热换热单元；
余热换热单元用于将高温含酸含尘废气加热酸洗机组的酸液，并分离高温废气中的不凝尾气和冷凝液。
进一步地，废气吸收洗涤单元包括沿高温废气流动方向顺次连接的输送单元、分离单元、洗涤单元、排放单元，所述输送单元用于将酸再生车间上游工艺产生的高温废气输送至分离单元，所述分离单元用于分离高温废气中的液体和气体，所述洗涤单元用于将分离后的气体进行循环洗涤和脱盐水洗涤。
进一步地，洗涤单元的上部设有分支管道，用于将高温废气的净化尾气引入余热换热单元的输送通道。
进一步地，中间输送单元包括一台或多台中间输送风机；所述多台中间输送风机之间采用串联或者并联的工作模式。
进一步地，余热换热单元包括控制阀、余热换热系统和酸循环泵，控制阀位于余热换热系统的高温废气入口处，用于控制高温废气的流量；余热换热系统用于将高温废气的余热加热酸液；酸循环泵位于余热换热系统的酸液入口处，用于控制酸液的流量。
进一步地，余热换热系统包括1个或多个余热换热器，多个余热换热器为并联排列。
进一步地，余热换热器采用逆流间接热交换模式，待加热酸液进入余热换热器的冷流体侧，净化尾气进入余热换热单元的余热换热器的热流体侧。
本发明还提供了一种酸洗酸再生联合节能减排余热利用方法，采用上述酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，酸洗酸再生联合节能减排余热利用方法包括以下步骤：
S1.将酸再生车间中上游工艺产生的高温废气引入废气吸收洗涤单元，经过废气吸收洗涤单元，将高温废气洗涤至达到排放标准的净化尾气；
S2.中间输送单元将全部或部分净化尾气经分支管道输送至酸洗车间的余热换热单元；
S3.净化尾气通过余热换热单元加热酸液，净化尾气与酸液产生逆流间接热交换净化尾气发生相变，把热量传递给酸液后，冷凝为含酸含尘液相和不凝气体，含酸含尘液相汇入酸洗车间废水调节池，不凝气体洗涤净化后达标排放。
进一步地，酸再生车间中上游工艺产生的高温废气经输送单元输送至分离单元，分离单元将高温废气分离为液体和气体，分离后的高温废气从底部引至洗涤单元，洗涤单元的上部向下喷洒吸收液和脱盐水，自下而上流动的高温废气与自上而下的吸收液和脱盐水形成逆向流动，净化高温废气，吸收液和清洗作用后的脱盐水沉积在洗涤单元底部，经泵循环洗涤，实现吸收剂的循环利用。
进一步地，通过控制阀或风机调速控制高温废气的净化尾气进入余热换热单元的余热换热器的热流体侧，通过酸循环泵控制待加热酸液进入余热换热器的冷流体侧；余热换热单元的热流体净化尾气与冷流体待加热酸液在逆流间接传热的过程中，净化尾气将热量传递给待加热酸液，净化尾气温度降低，发生相变，酸液获得热能，温度升高，加热后的酸液用于酸循环工艺生产。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
(1)本发明的酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，能够将酸洗车间的高温废气的净化尾气引入酸洗车间的余热换热单元，作为热源加热酸液，在余热利用的同时达到了减排效果。一方面，实现了高温废气的余热有效利用，减少了酸洗车间的能源消耗；另一方面，不需要为酸再生机组另行设置单独冷却降温系统，为酸再生机组节约了大量冷却循环水和新鲜喷淋工业水的使用。
(2)本发明的酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统不会产生新的污染物。
(3)本发明的酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，根据酸洗车间与酸再生车间的实际输送距离，机组产能匹配度等工艺参数，设计中间输送风机的数量，灵活性强，当选用多台中间输送风机共同工作时，采用串联或者并联的工作模式，能够提升高温废气的输送量。
(4)本发明的酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，通过设置缓冲罐或风机调速对风量进行稳压调节，以保证送入酸洗车间的余热换热单元入口位置的工艺流体稳定运行。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统示意图。
附图标记：
1-废气风机；2-气液分离器；3-废气洗涤塔；4-集水槽；5-中间输送风机；6-余热换热器。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
一方面，本发明提供了一种酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，参见附图1，酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统沿高温废气流动方向依次包括酸再生车间的废气吸收洗涤单元、中间输送单元及酸洗车间的余热换热单元；废气吸收洗涤单元用于将上游吸收的高温废气分离及洗涤；中间输送单元用于将废气吸收洗涤单元处理后的高温废气输送到余热换热单元；余热换热单元用于将高温废气的净化尾气加热酸液，并分离高温废气中的不凝尾气和冷凝液。
当进行酸洗酸再生联合节能减排余热利用时，首先将酸洗酸再生车间中上游工艺产生的高温废气引入废气吸收洗涤单元，经过废气吸收洗涤单元，将高温废气洗涤至达到排放标准的净化尾气；部分或全部净化尾气通过中间输送单元经分支管路输送至酸洗车间的余热换热单元，用于加热酸液，净化尾气与酸液产生逆流间接热交换，净化尾气发生相变，把热量传递给酸液，自身温度降低，冷凝为含酸含尘液相和一部分不凝气体。含酸含尘液相由工艺管道汇入酸洗机组的污水坑，经酸洗车间污水泵汇入工厂综合废水站酸性废水调节池；不凝气体由工艺管道汇入酸洗机组洗涤塔内，与酸洗机组排放尾气汇合后达标排放。
废气吸收洗涤单元沿高温废气流动方向依次包括输送单元、分离单元、洗涤单元、排放单元，输送单元、分离单元、洗涤单元、排放单元顺次连接，输送单元将酸再生车间上游工艺产生的高温废气输送至分离单元，经分离单元分离高温废气中的液体和气体，分离后的高温废气引至洗涤单元，经循环洗涤和脱盐水洗涤，监测达标后，经排放单元排放。
废气吸收洗涤单元还包括收集单元，收集单元与分离单元和洗涤单元连接。
具体的，输送单元包括废气风机1，分离单元包括气液分离器2，洗涤单元包括废气洗涤塔3，排放单元包括烟囱，烟囱上设有烟气在线监测装置，收集单元包括集水槽4。
废气洗涤塔3包括洗涤净化系统、输送系统和吸收液循环系统，洗涤净化系统用于洗涤净化高温废气，输送系统用于将高温废气输送至废气洗涤塔3底部，高温废气自下而上经过洗涤净化单元，从废气洗涤塔3顶部排出，吸收液循环系统用于收集储存洗涤净化单元喷淋的吸收液，并将吸收液输送至洗涤净化系统，实现吸收液的循环利用。
洗涤净化系统位于废气洗涤塔3的内部，自下而上依次包括第一填料层、第一喷淋装置、第二填料层、第二喷淋装置、水膜吸收层和除雾层。第一填料层和第二填料层设有填料，具有比表面积大，孔隙率高，堆积密度小等优点，能够有效吸附并去除高温废气中的低浓度污染物及粉尘颗粒。第一喷淋装置和第二喷淋装置向下喷淋吸收液，能够有效吸收并去除高温废气中的可溶性物质及粉尘颗粒。水膜吸收层能够与高温废气充分接触，传质传热效果好。除雾层用于保障高温废气的水雾夹带少。
输送系统包括洗涤塔风机、位于废气洗涤塔3下部的进风口和位于废气洗涤塔3上部的出风口，洗涤塔风机将高温废气从进风口抽入废气洗涤塔3，经洗涤净化系统吸收净化后，从出风口排出。
吸收液循环系统包括贮液箱和供水泵，位于废气洗涤塔3的底部，贮液箱用于储存收集第一喷淋装置和第二喷淋装置喷淋的吸收液，供水泵将贮液箱中的吸收液输送至第一喷淋装置和第二喷淋装置，进而实现吸收液的循环利用。
废气洗涤塔3的工作原理：废气洗涤塔3属两相逆向流填料废气吸收塔。高温废气从进风口沿切向进入废气洗涤塔3，在洗涤塔风机的动力作用下，迅速充满进气段空间，然后均匀地上升到第一填料层，通过第一填料层的过程中，高温废气中的部分可吸附性气体及粉尘颗粒被吸收。未完全吸收的高温废气继续上升，进入第一喷淋装置，向上流动的高温废气与第一喷淋装置向下喷淋的吸收液形成逆流接触，此过程中继续吸收高温废气中的可溶性物质及粉尘颗粒，可溶性物质随吸收液流入贮液箱。高温废气继续向上经过第二填料层和第二喷淋装置，具体过程与经过第一填料段和第一喷淋装置相同，第二喷淋装置与第一喷淋装置的喷嘴密度不同，喷淋吸收液的压力不同，吸收高温气体的浓度范围不同，在经过两个喷淋装置及两个填料段的接触过程中，热量基本不会损失。通过控制高温废气的流速与滞贮时间保证这一过程的充分与稳定。高温废气向上经过水膜吸收层，吸收高温废气中的可溶性物质等。高温废气向上经过除雾段，高温废气中夹带的吸收液雾滴被清除下来，经过处理后的高温废气从出风口排出。
考虑吸收高温废气中的酸性物质，可以在吸收液中加入碱性物质，促进酸性物质的吸收；考虑吸收高温废气中的化学活泼性差的物质，可以在吸收液中加入表面活性剂，促进化学活泼性差的物质的吸收。
酸洗酸再生车间中上游工艺产生的高温废气经废气风机1输送至气液分离器2，气液分离器2用于分离高温废气中的液体和气体，分离后的高温废气从底部引至废气洗涤塔3，脱盐水洗涤装置由顶部向下喷洒脱盐水，自下而上流动的高温废气与自上而下的脱盐水形成逆流，逆流过程中脱盐水充分吸收高温废气中的杂质，净化高温废气，清洗作用后的脱盐水沉积在废气洗涤塔3底部。脱盐水洗涤后的高温废气，经烟气在线监测仪检测合格后，从烟囱排出。根据烟气在线监测仪测定的数据，调节第一喷淋装置、第二喷淋装置和脱盐水洗涤装置的喷淋流量，当检测值超过设定值时，补加工业水或脱盐水。
气液分离器2分离的液体和废气洗涤塔3底部沉积的清洗作业后的脱盐水和吸收液汇至集水槽4，酸再生车间漂洗工序产生的漂洗液汇入集水槽4，经泵引至废气洗涤塔3，用于循环洗涤。
废气吸收洗涤单元的废气洗涤塔3顶部设有分支管道，分支管道位于脱盐水装置的下端。分支管道为将高温废气引至酸洗车间的余热换热单元的通道。
中间输送单元包括中间输送风机5和分支管道，中间输送风机5的材质为金属或非金属耐酸耐高温材质，优选为钛材质或玻璃钢风机。中间输送单元用于将废气吸收洗涤单元处理后的高温废气输送到余热换热单元。
分支管道为耐酸腐蚀材质，分支管道的设计需要考虑风压和风量，风压设计主要用于克服管道及末端设备阻力，风量设计主要针对能有效利用的余热气量。在充分考虑经济性投资的基础上，选择中间输送风机5的材料、组合方式。
具体的，根据酸洗车间与酸再生车间的实际输送距离，机组产能匹配度等工艺参数，确定中间输送风机5的数量，具体为一台或多台中间输送风机5，根据实际需求，如果选用多台中间输送风机5共同工作，如果单台中间输送风机5不能有效解决输送目标，路程长的需要选择串联工作模式。风量需求大的选择并联工作模式。中间输送风机5上设置缓冲罐或调速装置对风量进行稳压调节，以保证送入酸洗车间的余热换热单元入口位置的工艺流体稳定运行。
位于酸洗机组的余热换热器的选型受面积因素影响，需要根据利用余热量和工作循环位进行优选匹配。考虑到存在酸再生机组与酸洗机组未同运行的状况，余热应作为酸洗机组的辅助加热回路，以避免出现当酸再生机组停机时，酸洗机组需求的热量不能及时提供。余热废酸气将借助酸洗工艺段酸槽的温度调节控制系统进行热量分配。
酸洗车间的余热换热单元包括控制阀、余热换热系统和酸循环泵，余热换热系统包括一个或多个余热换热器6，分别位于一个或多个酸槽，多个余热换热器6为并联排列。控制阀位于余热换热系统的高温废气入口处，用于控制高温废气的流量；余热换热系统用于将高温废气的余热加热酸液；酸循环泵位于余热换热系统的酸液入口处，用于控制酸液的流量，酸循环泵借用原酸洗机组已有设备，在已有设备的管路上做分支即可实现。
控制阀包括总控制阀和多个分支控制阀，总控制阀用于将高温废气的净化尾气引入余热换热系统，并控制高温废气的流量；多个分支控制阀用于将高温废气的净化尾气引入各余热换热器6，并控制高温废气的流量。控制阀可以为手动控制阀或者远程控制调节阀。
酸循环系统借助酸洗机组的酸液循环泵将待加热酸液引入余热热交换系统；因存在多个酸循环分支，允许泵用于将待加热酸液引入各余热换热器6。
余热交换系统设有温度调节装置，可以根据设定温度调节热能的需求量，通过控制总控制阀和多个分支控制阀来实现余热热量的输入。
根据高温废气可利用的余热量及待加热酸液的需求量，余热换热器6设计为集中的一套或多套分布于酸洗车间各工艺段的酸槽附近，余热换热器6为材质为石墨材料或复合石墨材料或陶瓷材料。
余热换热器6包括热流体侧和冷流体侧，其中热流体侧为含酸含尘的高温废气的净化尾气；余热换热器6的冷流体侧为待加热的工艺酸液。冷流体与热流体在逆流间接换热的过程中，高温废气将热量传递给待加热酸液，净化尾气温度降低，发生相变，酸液温度升高，加热后的酸液用于酸循环工艺生产。
来自酸再生车间的高温废气的净化尾气，经过余热换热器6后，热能用于辅助加热酸洗机组的工艺循环用酸，实现余热的利用和节能减排。高温气体发生相变，冷凝为含酸含尘液相和一部分不凝气体。液相由工艺管道汇入酸洗车间的污水坑，经酸洗车间污水泵汇入工厂综合废水站酸性废水调节池；不凝气相由另一工艺管道汇入酸洗车间的洗涤塔内，与酸洗机组排放尾气汇合后达标排放。
通过余热换热器6实现了将高温废气的多余热量加热生产需要的酸液，进而实现了废热的循环利用，并减少酸洗车间的能源消耗。
余热换热器6为石墨材质，具有优异的耐酸腐蚀性能和传热效果。
余热换热器6的热流体侧内表面为多孔状或非规则形状结构，表面结构的特殊设计促进高温废气的流动及热量传递。
余热换热器6的热流体侧和冷流体侧的内表面均可以设有涂层，具有防腐、防结垢、防积灰作用。涂层的配方中添加石墨烯类材料如石墨烯含量为2wt％-5wt％的涂层体系，能够防止表面结尘结垢。
余热换热器6的换热模块包括多个间隔设置的热交换空间，管板也可采用聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯材料，因为聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性，热稳定性，适中的机械强度和防粘性，可以在300℃以下使用，并且能够在任何酸、碱、氧化剂、溶剂中使用，不易结垢。
余热换热器6的换热模块还设有可变导热管，当热流体侧的高温废气温度高时，会少传递热量给冷流体侧的酸液；当热流体侧的高温废气温度低时，会多传递些热量至冷流体侧的酸液，从而保证余热换热的热量，进而保证了待加热的工艺酸液的加热温度。
本发明的可变导热管设有一个储气室，储气室可以设有吸液芯或不设有吸液芯，储气室内充有一定量的不凝性气体如氮气或氩气等，不凝气体与可变导热管内的导热介质共存。当可变导热管启动时，不凝性气体被导热介质冲扫到冷凝段端部的储气室内并滞留，最终不凝性气体全部聚集在储气室形成一个气塞。
酸洗车间的余热换热单元为一个独立的余热热交换系统，不与酸洗机组的其它换热系统相连通，余热热交换系统能够单独实现用高温废气的余热加热酸液功能。
余热热交换系统配合酸洗车间的酸液热交换系统，共同实现酸洗车间内的酸液加热。具体的，余热换热单元为辅助加热系统发挥辅助加热酸液的功能，配合酸洗机组的热交换系统中蒸汽加热器或者导热油加热器共同工作，实现酸洗车间的酸液加热。
热能消耗通常占酸洗机组运行成本的三成及以上。由于冷轧生产的年产能多为数十万吨或百万吨级别，每年通过余热利用可以节约的能耗可观，特别是针对非联合钢铁企业的冷轧工厂，因为没有上游热轧工厂的余热可以利用，蒸汽能源的成本更高。
本发明的酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，是针对新建和目前大部分已建冷轧工厂的酸洗车间和酸再生车间进行设计的，如果酸洗车间和酸再生车间的距离较近，具备实现余热利用设计或实现余热利用改造的前提条件。
因建设项目建设期不同，也可能有部分酸再生机组和酸洗机组的产能匹配度有限，例如酸再生机组的产能明显比距离较近的酸洗机组匹配度产能高30％以上。因此，本发明涉及的余热利用需要进行具体方案具体设计，尽可能兼顾投资和运行的经济性。
另一方面，本发明还提供了一种酸洗酸再生联合节能减排余热利用方法，采用上述酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，酸洗酸再生联合节能减排余热利用方法具体包括以下步骤：
S1.将酸洗酸再生车间中上游工艺产生的高温废气引入废气吸收洗涤单元，经过废气吸收洗涤单元，将高温废气洗涤至达到排放标准的净化尾气；
具体的，酸洗酸再生车间中上游工艺产生的高温废气经废气风机1输送至气液分离器2，气液分离器2用于分离高温废气中的液体和气体，分离后的高温废气从底部引至废气洗涤塔3，第一喷淋装置、第二喷淋装置和脱盐水洗涤装置分别由顶部向下喷洒吸收液和脱盐水，自下而上流动的高温废气与自上而下的吸收液和脱盐水形成逆向流动，并依次通过第一填料段和第二填料段，净化高温废气，吸收液和清洗作用后的脱盐水沉积在废气洗涤塔3底部，经泵引至循环洗涤装置，实现吸收剂的循环利用。
S2.中间输送单元将全部或部分净化尾气经分支管道输送至酸洗车间的余热换热单元；
具体的，一台或多台中间输送风机5将高温废气的净化尾气经分支管道输送至酸洗车间的余热换热单元；缓冲罐或风机调速对风量进行稳压调节，以保证送入酸洗车间的余热换热单元入口位置的工艺流体稳定运行。
S3.高温废气的净化尾气通过余热换热单元加热酸液，高温废气的净化尾气与酸液产生逆向流动，净化尾气发生相变，把热量传递给酸液后，冷凝为含酸含尘液相和不凝气体，含酸含尘液相汇入废水调节池，不凝气体洗涤净化后达标排放。
具体的，控制阀控制高温废气进入余热换热器6的热流体侧，酸循环泵控制待加热酸液进入余热换热器6的冷流体侧。余热换热器6热流体侧的高温废气与冷流体侧的待加热酸液在逆向间接流动的过程中，热流体侧的高温废气将热量传递给冷流体侧的待加热酸液，高温废气的净化尾气温度降低，发生相变，酸液温度升高，加热后的酸液用于酸循环工艺生产。
利用本发明方法有效利用了酸再生机组尾气中的余热，不再为酸再生机组另行设置单独冷却降温系统。输送给酸洗机组的余热得到再次利用，降低了酸洗机组的热能消耗。因此本发明在余热利用的同时达到了减排效果，帮助酸洗机组减少热能消耗，酸再生机组节约了大量冷却循环水和新鲜喷淋工业水的使用。整个酸洗酸再生系统不会因本发明方法的使用而产生新的污染物。
实施例一
利用本发明提供的酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统及方法，对废酸处理量为5m3/h的酸再生机组进行处理，其中，酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统及方法中涉及的装置参数如下所示：
洗涤塔尾气排放温度85～90℃。进气量为13000～15000Nm3/h，选用输送风量为6000m3/h的一台中间输送风机。将部分余热尾气引入酸洗机组1号酸槽附近单独的余热换热系统中。石墨换热器装置换热能力约800000Kcal/h。经冷凝的尾气温度降至50～70℃，经风管汇入酸洗机组洗涤塔达标排放。冷凝液量1.2～1.5m3/h，经工艺管道汇入酸洗车间污水坑。与常规酸再生工艺相比，尾气排放量减少25％～30％。与常规酸洗工艺相比，蒸汽耗量节约1～1.5t/h，节能20％～30％。酸洗机组与酸再生机组的合计排放气量下降超过10％。
实施例二
利用本发明提供的酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统及方法，对废酸处理量为5m3/h的酸再生机组进行处理，其中，酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统及方法中涉及的装置参数如下所示：
洗涤塔尾气排放温度85～90℃。进气量为13000～15000Nm3/h，选用输送风量为6000m3/h的一台+输送风量为5000m3/h的一台中间输送风机。将部分余热尾气引入酸洗机组1号酸槽和2号酸槽附近单独的余热换热系统中。1号酸槽位石墨换热器装置换热能力约800000Kcal/h。2号酸槽位换热装置换热能力约为500000kcal/h。经冷凝的后尾气温度降至50～65℃，经风管汇入酸洗机组洗涤塔达标排放。冷凝液量2～2.5m3/h，经工艺管道汇入酸洗车间污水坑。与常规酸再生工艺相比，尾气排放量减少45％～55％。与常规酸洗工艺相比，蒸汽耗量节约1.8～2.5t/h，节能40％～50％。酸洗机组与酸再生机组的合计排放气量下降近25％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，其特征在于，将酸再生车间的高温废气的净化尾气引入酸洗车间的余热换热单元，作为热源加热酸液；
沿高温废气流动方向依次包括：酸再生车间的废气吸收洗涤单元、中间输送单元及酸洗车间的余热换热单元；
所述废气吸收洗涤单元用于将上游吸收的高温含酸含尘废气分离及洗涤；所述废气吸收洗涤单元包括沿高温废气流动方向顺次连接的输送单元、分离单元、洗涤单元，所述分离单元用于分离高温废气中的液体和气体，所述洗涤单元用于将分离后的气体进行循环洗涤和脱盐水洗涤；
所述分离单元包括气液分离器，洗涤单元包括废气洗涤塔，气液分离器用于分离高温废气中的液体和气体，分离后的高温废气从底部引至废气洗涤塔；
气液分离器分离的液体汇至集水槽，经泵引至废气洗涤塔，用于循环洗涤；所述中间输送单元用于将废气吸收洗涤单元处理后的高温废气输送到余热换热单元；所述中间输送单元包括一台或多台中间输送风机；所述多台中间输送风机之间采用串联或者并联的工作模式；
所述余热换热单元用于将高温含酸含尘废气加热酸洗机组的酸液，并分离高温废气中的不凝尾气和冷凝液；酸洗车间的余热换热单元为一个独立的余热热交换系统，能够单独实现用高温废气的余热加热酸液功能；
所述余热换热单元包括控制阀、余热换热系统和酸循环泵，控制阀位于余热换热系统的高温废气入口处，用于控制高温废气的流量；余热换热系统用于将高温废气的余热加热酸液；酸循环泵位于余热换热系统的酸液入口处，用于控制酸液的流量；
所述控制阀包括总控制阀和多个分支控制阀，总控制阀用于将高温废气的净化尾气引入余热换热系统，并控制高温废气的流量；多个分支控制阀用于将高温废气的净化尾气引入各余热换热器，并控制高温废气的流量；
所述余热换热系统设有温度调节装置，根据设定温度调节热能的需求量，通过控制所述总控制阀和多个分支控制阀来实现余热热量的输入；
所述余热换热系统包括1个或多个余热换热器，多个余热换热器为并联排列；所述余热换热器包括热流体侧和冷流体侧，其中热流体侧为含酸含尘的高温废气的净化尾气，冷流体侧为待加热的工艺酸液；所述热流体侧和冷流体侧的内表面均设有涂层，涂层的配方中添加石墨烯类材料；
所述余热换热器的换热模块包括多个间隔设置的热交换空间，以及可变导热管，可变导热管设有一个储气室，当可变导热管启动时，不凝性气体被导热介质冲扫到储气室内并滞留，在储气室形成一个气塞。
2.根据权利要求1所述酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，其特征在于，所述输送单元用于将酸再生车间上游工艺产生的高温废气输送至分离单元。
3.根据权利要求1所述酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，其特征在于，所述洗涤单元的上部设有分支管道，用于将高温废气的净化尾气引入余热换热单元的输送通道。
4.根据权利要求1所述酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，其特征在于，所述余热换热器采用逆流间接热交换模式，待加热酸液进入余热换热器的冷流体侧，净化尾气进入余热换热单元的余热换热器的热流体侧。
5.一种酸洗酸再生联合节能减排余热利用方法，其特征在于，采用权利要求1至4任一项所述酸洗酸再生联合节能减排余热利用系统，所述酸洗酸再生联合节能减排余热利用方法包括以下步骤：
S1.将酸再生车间中上游工艺产生的高温废气引入废气吸收洗涤单元，经过废气吸收洗涤单元，将高温废气洗涤至达到排放标准的净化尾气；
S2.中间输送单元将全部或部分净化尾气经分支管道输送至酸洗车间的余热换热单元；
S3.净化尾气通过余热换热单元加热酸液，净化尾气与酸液产生逆流间接热交换，净化尾气发生相变，把热量传递给酸液后，冷凝为含酸含尘液相和不凝气体，含酸含尘液相汇入酸洗车间废水调节池，不凝气体洗涤净化后达标排放。
6.根据权利要求5所述酸洗酸再生联合节能减排余热利用方法，其特征在于，所述酸再生车间中上游工艺产生的高温废气经输送单元输送至分离单元，分离单元将高温废气分离为液体和气体，分离后的高温废气从底部引至洗涤单元，洗涤单元的上部向下喷洒吸收液和脱盐水，自下而上流动的高温废气与自上而下的吸收液和脱盐水形成逆向流动，净化高温废气，吸收液和清洗作用后的脱盐水沉积在洗涤单元底部，经泵循环洗涤，实现吸收剂的循环利用。
7.根据权利要求6所述酸洗酸再生联合节能减排余热利用方法，其特征在于，通过控制阀或风机调速控制高温废气的净化尾气进入余热换热单元的余热换热器的热流体侧，通过酸循环泵控制待加热酸液进入余热换热器的冷流体侧；余热换热单元的热流体净化尾气与冷流体待加热酸液在逆流间接传热的过程中，净化尾气将热量传递给待加热酸液，净化尾气温度降低，发生相变，酸液获得热能，温度升高，加热后的酸液用于酸循环工艺生产。
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