CN208292665U - 一种资源节约型废酸处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种资源节约型废酸处理装置，废酸经焚烧炉进行裂解后，生成SO2气体，并经洗涤塔、冷却器及电除雾器净化后进入干燥塔干燥，转化器转化后进入吸收塔进行生成，吸收塔的尾气经脱硫塔后直接排放。整个装置设备简单，运行成本低，尾气处理部分利用离子液脱硫代替传统脱硫系统，离子液脱硫利用冷吸热解工艺，将尾气中SO2气体脱出回收成原料来加以利用，不会产生二次污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及废酸处理装置领域，具体是一种资源节约型废酸处理装置。
背景技术
世界上近四十年来生产硫酸的原料一直是以硫磺为主。目前世界上硫酸原料结构为：硫磺约占65％，硫铁矿占16％，冶炼烟气制酸及其它原料占19％。我国是一个硫铁矿资源丰富的国家，探明储量在22亿吨以上(折标矿计)，但矿石品位不高。品位大于35％的硫铁矿仅有2.2亿吨，我国另一部分硫铁矿属伴生硫铁矿与有色金属共存，选矿后即为硫精砂，其储量在2亿吨左右。从合理利用资源和控制环境污染方面考虑，利用冶炼烟气来生产硫酸是一条较合理的原料路线，但其必须依托于相关的有色冶金工业，受到有色冶炼规模的制约。
目前我国石油、化工、印染、冶金等行业在生产过程中产生大量废硫酸，这些废酸属于危废品，不能直接外排，必须经过处理。硫酸含硫量32.6％，废硫酸同样可以作为生产硫酸的原料，废硫酸处理装置不仅是一个环保装置，同时也是一个硫酸生产装置，原料没有成本，废酸再生出的新产品硫酸又可以供企业使用，还带来较大的经济效益，同时还解决企业的污染问题。因此有必要提供一种资源节约型废酸处理装置，以有效利用资源，节约成本。
目前硫酸生产技术基本上都是采用接触法工艺即是以含硫原料制取二氧化硫气体，二氧化硫气体在催化剂的催化作用下氧化成为三氧化硫，再将三氧化硫吸收而生成硫酸。国内外已普遍采用两次转化、两次吸收制酸工艺，使二氧化硫的转化率达到99.9％以上，三氧化硫的吸收率达到99.99％以上，放空尾气中二氧化硫含量控制在400PPm以下。
虽然现有技术中硫酸制备装置已经非常成熟，但其针对的制酸材料为浓度一致的原料，而废酸用来制备硫酸具有浓度不等的缺陷，常规制酸设备不能满足废酸处理进行制酸的要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种资源节约型废酸处理装置，以解决现有技术中存在的缺陷。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种资源节约型废酸处理装置，包括废酸入口(1)，废酸经废酸入口(1)进入废酸地下槽(2)，然后经雾化喷枪(4)喷射进入焚烧炉(3)，焚烧炉(3)还接入天然气入口和纯氧入口，空气入口(9)进入空气由空气风机(8)输送经过空气一级预热器(7)、空气二级预热器(6)预热后，与天然气入口和纯氧入口汇合后进入焚烧炉(3)，将废酸裂解成SO2气体，所述焚烧炉(3)排出SO2气体经废热锅炉(5)和空气二级预热器(6)后依次进入洗涤塔(10)、填料冷却塔(12)和电除雾器(13)，洗涤塔(10)产生的稀硫酸经稀硫酸出口(14)排出；SO2气体净化后输送至干燥塔(19)，干燥后SO2气体经风机输送依次经过经过三段气气换热器(23)、二段气气换热器(24)和一段气气换热器(26)换热至420℃后进入转化器(28)，转化后SO3气体经三段锅壳(25)吸收热量，再经三段气气换热器(23)降温至180℃后进入吸收塔(29)，SO3气体经吸收塔(29)顶部喷洒的98％浓硫酸吸收后，加水调节酸浓至98％，在泵的作用下，输送至吸收塔酸循环槽(22)，并经吸收塔的酸冷器(21)冷却后，一部分输送至吸收塔(29)顶部进行喷洒循环使用，多余的98％浓酸经板式换热器降温后经成品酸出口排出；
进一步的，所述洗涤塔(10)、填料冷却塔(12)分别连接有板式换热器(11)和循环泵，所述循环泵用于对SO2气体循环进行洗涤和冷却；
进一步的，所述一段气气换热器(26)入口设置有电加热炉(27)，用于对转化器(28)内部升温；
进一步的，所述干燥塔(19)顶部装有金属丝网除雾器，塔内用93％浓硫酸淋洒，吸水稀释后自塔底进入干燥塔酸循环槽(20)，并经循环泵泵入干燥塔的酸冷器(21)冷却后进入干燥塔(19)循环利用，所述干燥塔的酸冷器(21)配入98％的浓硫酸维持循环酸浓度；
进一步的，所述吸收塔(29)吸收后的尾气排放至脱硫塔(15)，尾气与脱硫塔(15)顶部喷洒的有机胺脱硫剂逆流接触，脱除尾气中SO2，尾气由脱硫塔(15)顶部排出，直接进入脱硫塔(15)顶部烟囱排放至空气中；脱硫后的有机胺进入脱硫塔(15)存液区，并经板式换热器(11)后进入解析塔(16)，解析出的SO2气体和水蒸气一同进入板式换热器(11)降温冷凝，气液混合物进入分离器(18)中进行气液分离，分离后的气体送回到干燥塔(19)再次转化吸收；
进一步的，所述解析塔(16)连接有再沸器(17)，用于为解析塔(16)提供低压饱和蒸汽；
本实用新型的有益效果是：整个装置设备简单，运行成本低，尾气处理部分利用离子液脱硫代替传统脱硫系统，离子液脱硫利用冷吸热解工艺，将尾气中SO2气体脱出回收成原料来加以利用，不会产生二次污染。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、废酸入口，2、废酸地下槽，3、焚烧炉，4、雾化喷枪，5、废热锅炉，6、空气二级预热器，7、空气一级预热器，8、空气风机，9、空气入口，10、洗涤塔，11、板式换热器，12、填料冷却塔，13、电除雾器，14、稀硫酸出口，15、脱硫塔，16、解析塔，17、再沸器，18、分离器，19、干燥塔，20、干燥塔酸循环槽，21、酸冷器，22、吸收塔酸循环槽，23、三段气气换热器，24、二段气气换热器，25、三段锅壳，26、一段气气换热器，27、电加热炉，28、转化器，29、吸收塔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种资源节约型废酸处理装置，包括废酸入口(1)，废酸经废酸入口(1)进入废酸地下槽(2)，然后经雾化喷枪(4)喷射进入焚烧炉(3)，焚烧炉(3)还接入天然气入口和纯氧入口，空气入口(9)进入空气由空气风机(8)输送经过空气一级预热器(7)、空气二级预热器(6)预热后，与天然气入口和纯氧入口汇合后进入焚烧炉(3)，将废酸裂解成SO2气体，所述焚烧炉(3)排出SO2气体经废热锅炉(5)和空气二级预热器(6)后依次进入洗涤塔(10)、填料冷却塔(12)和电除雾器(13)，洗涤塔(10)产生的稀硫酸经稀硫酸出口(14)排出；SO2气体净化后输送至干燥塔(19)，干燥后SO2气体经风机输送依次经过经过三段气气换热器(23)、二段气气换热器(24)和一段气气换热器(26)换热至420℃后进入转化器(28)，转化后SO3气体经三段锅壳(25)吸收热量，再经三段气气换热器(23)降温至180℃后进入吸收塔(29)，SO3气体经吸收塔(29)顶部喷洒的98％浓硫酸吸收后，加水调节酸浓至98％，在泵的作用下，输送至吸收塔酸循环槽(22)，并经吸收塔的酸冷器(21)冷却后，一部分输送至吸收塔(29)顶部进行喷洒循环使用，多余的98％浓酸经板式换热器降温后经成品酸出口排出；
进一步的，所述洗涤塔(10)、填料冷却塔(12)分别连接有板式换热器(11)和循环泵，所述循环泵用于对SO2气体循环进行洗涤和冷却；
进一步的，所述一段气气换热器(26)入口设置有电加热炉(27)，用于对转化器(28)内部升温；
进一步的，所述干燥塔(19)顶部装有金属丝网除雾器，塔内用93％浓硫酸淋洒，吸水稀释后自塔底进入干燥塔酸循环槽(20)，并经循环泵泵入干燥塔的酸冷器(21)冷却后进入干燥塔(19)循环利用，所述干燥塔的酸冷器(21)配入98％的浓硫酸维持循环酸浓度；
进一步的，所述吸收塔(29)吸收后的尾气排放至脱硫塔(15)，尾气与脱硫塔(15)顶部喷洒的有机胺脱硫剂逆流接触，脱除尾气中SO2，尾气由脱硫塔(15)顶部排出，直接进入脱硫塔(15)顶部烟囱排放至空气中；脱硫后的有机胺进入脱硫塔(15)存液区，并经板式换热器(11)后进入解析塔(16)，解析出的SO2气体和水蒸气一同进入板式换热器(11)降温冷凝，气液混合物进入分离器(18)中进行气液分离，分离后的气体送回到干燥塔(19)再次转化吸收；
进一步的，所述解析塔(16)连接有再沸器(17)，用于为解析塔(16)提供低压饱和蒸汽；
资源节约型废酸处理装置和传统的两转两吸制酸装置比较具有如下优点：
1.生产工艺设备减少：
a转化器由五段转化减化为仅有三段转化(同时催化剂装填减少)。
b转化器的四段和五段没有，四段和五段的换热器也没有。
c二次吸收系统都没有，包括第二吸收塔、酸循环槽、酸循环泵、酸冷却器等。
2.运行成本降低：
a没有二次转化和二次吸收制酸工艺流程缩短，鼓风机的阻力减少10kPa左右，鼓风机电耗减少。
b没有了第二吸收塔酸循环泵，此酸循环泵也就没有了运行成本。
3.设备投资总额减少10％左右。
4.设备减少后，整个装置占地面积相应减少。
5.资源节约型废酸处理工艺尾气处理部分利用离子液脱硫代替传统脱硫系统(传统的脱硫工艺会产生二次污染)，离子液脱硫利用冷吸热解工艺，将尾气中SO2气体脱出回收成原料来加以利用，此法为变废为宝，将不可再生的硫资源回收利用。离子液脱硫系统中离子液即为SO2气体循环吸收液(离子液主要成分为有机胺)，此离子液为第三代产品，可稳定可靠运行，并已获得了相应的专利。
6.裂解工段的焚烧炉不仅可以处理废硫酸，同样可以焚烧硫磺、焚烧硫化氢气体及其他含量含硫废气废液。助燃空气采取二级预热，预热温度在500℃左右，有效保证焚烧炉运行温度在1050℃左右。为提高出焚烧炉烟气SO2气体浓度，在可在助燃空气中加入部分纯氧。
7.此工艺可以处理酸浓低于80％的废酸，国内在运行的废酸处理装置处理的废酸浓度都是比较高的，烷基化废酸居多。特别对于那些废酸浓度比较低，浓缩到70％以上就会有聚合结焦问题的废酸，必须用此工艺来处理。这种低酸浓废酸焚烧后气浓比较低，转化系统有反应热不能自平衡问题，此工艺中配套有烟气提浓系统，气浓提高后进转化系统。
8.此工艺系统整个生产过程中无硫资源外排，烟气净化工段产生的稀酸作为干吸工段工艺补水使用，尾气中SO2气体被充分脱硫后，无害排放，脱出的SO2气体回收再利用作为制酸原料。全系统无其他排放，也无二次污染出现。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种资源节约型废酸处理装置，其特征在于：包括废酸入口(1)，废酸经废酸入口(1)进入废酸地下槽(2)，然后经雾化喷枪(4)喷射进入焚烧炉(3)，焚烧炉(3)还接入天然气入口和纯氧入口，空气入口(9)进入空气由空气风机(8)输送经过空气一级预热器(7)、空气二级预热器(6)预热后，与天然气入口和纯氧入口汇合后进入焚烧炉(3)，将废酸裂解成SO2气体，所述焚烧炉(3)排出SO2气体经废热锅炉(5)和空气二级预热器(6)后依次进入洗涤塔(10)、填料冷却塔(12)和电除雾器(13)，洗涤塔(10)产生的稀硫酸经稀硫酸出口(14)排出；SO2气体净化后输送至干燥塔(19)，干燥后SO2气体经风机输送依次经过三段气气换热器(23)、二段气气换热器(24)和一段气气换热器(26)换热至420℃后进入转化器(28)，转化后SO3气体经三段锅壳(25)吸收热量，再经三段气气换热器(23)降温至180℃后进入吸收塔(29)，SO3气体经吸收塔(29)顶部喷洒的98％浓硫酸吸收后，加水调节酸浓至98％，在泵的作用下，输送至吸收塔酸循环槽(22)，并经吸收塔的酸冷器(21)冷却后，一部分输送至吸收塔(29)顶部进行喷洒循环使用，多余的98％浓酸经板式换热器降温后经成品酸出口排出。
2.根据权利要求1所述的一种资源节约型废酸处理装置，其特征在于：所述洗涤塔(10)、填料冷却塔(12)分别连接有板式换热器(11)和循环泵，所述循环泵用于对SO2气体循环进行洗涤和冷却。
3.根据权利要求2所述的一种资源节约型废酸处理装置，其特征在于：所述一段气气换热器(26)入口设置有电加热炉(27)，用于对转化器(28)内部升温。
4.根据权利要求3所述的一种资源节约型废酸处理装置，其特征在于：所述干燥塔(19)顶部装有金属丝网除雾器，塔内用93％浓硫酸淋洒，吸水稀释后自塔底进入干燥塔酸循环槽(20)，并经循环泵泵入干燥塔的酸冷器(21)冷却后进入干燥塔(19)循环利用，所述干燥塔的酸冷器(21)配入98％的浓硫酸维持循环酸浓度。
5.根据权利要求4所述的一种资源节约型废酸处理装置，其特征在于：所述吸收塔(29)吸收后的尾气排放至脱硫塔(15)，尾气与脱硫塔(15)顶部喷洒的有机胺脱硫剂逆流接触，脱除尾气中SO2，尾气由脱硫塔(15)顶部排出，直接进入脱硫塔(15)顶部烟囱排放至空气中；脱硫后的有机胺进入脱硫塔(15)存液区，并经板式换热器(11)后进入解析塔(16)，解析出的SO2气体和水蒸气一同进入板式换热器(11)降温冷凝，气液混合物进入分离器(18)中进行气液分离，分离后的气体送回到干燥塔(19)再次转化吸收。
6.根据权利要求5所述的一种资源节约型废酸处理装置，其特征在于：所述解析塔(16)连接有再沸器(17)，用于为解析塔(16)提供低压饱和蒸汽。
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| CN111533092A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-14 | 山东合生固废处置工程有限公司 | 一种含硫磷有机废弃物的处置和再利用的方法 |
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