CN211545951U - 一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置，其包括热回收塔，酸循环槽，蒸汽蒸发器，蒸发器给水加热器和稀释酸混合器，所述热回收塔的底部进口通过进气管路连接转化工段省煤器的出口，热回收塔的底部出口连接所述酸循环槽的进口，酸循环槽内设有高温酸循环泵，所述高温酸循环泵的出口通过管道连接至所述蒸汽蒸发器的硫酸进口，蒸汽蒸发器的硫酸出口通过管道分为两路，其中一路连接所述蒸发器给水加热器的硫酸进口，另一路连接所述稀释酸混合器的硫酸进口，稀释酸混合器的硫酸出口通过管道连接所述热回收塔中部的循环酸进口。本实用新型可直接用于硫酸或者烟酸生产系统中，其能大大提高烟酸生产系统的能量回收率。

Description

一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置
技术领域
本实用新型涉及一种烟酸生产装置中低温位余热回收的装置，具体的说就是5％～35％发烟硫酸生产中，浓酸吸收三氧化硫时对低温位余热回收的装置，适用于烟酸生产领域。
背景技术
硫磺制酸生产主要包括含硫原料的燃烧、二氧化硫的氧化及三氧化硫的吸收三个过程，这些过程均伴有大量的化学能释放出来。大部分硫酸生产装置对含硫原料燃烧和二氧化硫氧化产生的高、中温位热能尽可能地进行了回收利用，副产蒸汽，而对于三氧化硫吸收系统中的低温位热能，长期以来除了少数生产企业用于加热工业用水和生活用水外，一般都是用循环冷却水移走而白白浪费。传统的硫磺制酸装置，只回收了产生的总热量的70％左右，有25％左右的热量倍循环水冷却带走。随着能源价格的暴涨和耐高温、高浓度硫酸材质的研发改进，从经济和技术两方面都促进了低温余热利用的发展。如果引入低温回收系统，可利用吸收酸的热量生产低压蒸汽，每生产一吨硫酸可多回收0.3～1Mpa的低压蒸汽0.4t～0.5t，使产汽率最高可达到1.7t/t酸，硫酸厂总的热能回收率达到90％以上，这是硫酸工业低温余热利用的一项突破性的技术，它无疑是今后余热利用技术的发展方向，其具有很重大的现实意义。
此外，低温回收系统适用于中国硫酸行业现有状况，若是不生产烟酸，可增产低压(0.6Mpag)蒸汽0.4t～0.5t/t酸，使得硫酸厂总的热能回收率达到90％以上；若是生产20％发烟硫酸，可增产低压(0.6Mpag)蒸汽0.24～0.34t/t酸，烟酸厂总的热能回收率达到85％以上。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置，经该回收装置后烟酸生产系统能量回收率可达到85％以上，本装置可直接用于硫酸或者烟酸生产系统中。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置，其包括热回收塔，酸循环槽，蒸汽蒸发器，蒸发器给水加热器和稀释酸混合器，所述热回收塔的底部进口通过进气管路连接转化工段省煤器的出口，热回收塔的底部出口连接所述酸循环槽的进口，酸循环槽内设有高温酸循环泵，所述高温酸循环泵的出口通过管道连接至所述蒸汽蒸发器的硫酸进口，蒸汽蒸发器的硫酸出口通过管道分为两路，其中一路连接所述蒸发器给水加热器的硫酸进口，另一路连接所述稀释酸混合器的硫酸进口，稀释酸混合器的硫酸出口通过管道连接所述热回收塔中部的循环酸进口。
进一步的，所述进气管路上设有阀门XV-1，并且在阀门XV-1前端的进气管路上还设有两支旁路管道，两支旁路管道上分别设有阀门XV-2和阀门XV-3，且一支管道连接至烟酸塔，另一支管道连接至一吸塔。
进一步的，所述稀释酸混合器和酸循环槽的底部均设有酸排放口，其两个酸排放口均通过管道连接至地下槽，所述地下槽内设有排酸泵，排酸泵的出口通过管道连接至干燥塔的循环槽。
进一步的，所述蒸发器给水加热器的硫酸出口通过管道连接至干燥塔的循环槽，蒸发器给水加热器的除氧水出口连接蒸汽蒸发器，除氧水经流过蒸汽蒸发器内的高温酸加热汽化，产生低压蒸汽。
进一步的，所述热回收塔内设有上、下两层填料，中部的循环酸进口位于两层填料之间，同时在热回收塔上部还设有二级喷淋酸进口，二级喷淋酸进口位于上层填料的上方。
进一步的，所述装置中采用的管道材质为碳钢材质，且管道的管弯头采用不锈钢材质。
本实用新型的有益效果是：本装置中的热回收塔两级吸收，可直接用于硫酸或者烟酸生产系统中，其能大大提高烟酸生产系统的能量回收率，回收率可达到85％以上。并且需要停车检修或出现故障时可立即短路该系统，不会造成制酸装置停产，适合老厂改造及新厂分期投资。
附图说明
图1是用于烟酸装置的低温位余热回收装置的设备和流程示意图。
图中标记为：1-热回收塔，2-酸循环槽，3-高温酸循环泵，4-蒸汽蒸发器，5-稀释酸混合器，6-蒸发器给水加热器，7-地下槽，8-排酸泵。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置，其包括热回收塔1，酸循环槽2，蒸汽蒸发器4，蒸发器给水加热器6和稀释酸混合器5，所述热回收塔1的底部进口通过进气管路连接转化工段省煤器的出口，热回收塔1的底部出口连接所述酸循环槽2的进口，酸循环槽2内设有高温酸循环泵3，所述高温酸循环泵3的出口通过管道连接至所述蒸汽蒸发器4的硫酸进口，蒸汽蒸发器4的硫酸出口通过管道分为两路，其中一路连接所述蒸发器给水加热器6的硫酸进口，另一路连接所述稀释酸混合器5的硫酸进口，且蒸发器给水加热器6的硫酸出口通过管道连接至干燥塔的循环槽，蒸发器给水加热器6的除氧水出口连接蒸汽蒸发器4，除氧水经流过蒸汽蒸发器4内的高温酸加热汽化，产生低压蒸汽；所述稀释酸混合器5的硫酸出口通过管道连接所述热回收塔1中部的循环酸进口，同时稀释酸混合器5和酸循环槽2的底部均设有酸排放口，其两个酸排放口均通过管道连接至地下槽7，所述地下槽7内设有排酸泵8，排酸泵8的出口通过管道连接至干燥塔的循环槽。
本实施例中，所述进气管路上设有阀门XV-1，并且在阀门XV-1前端的进气管路上还设有两支旁路管道，两支旁路管道上分别设有阀门XV-2和阀门XV-3，且一支管道连接至烟酸塔，另一支管道连接至一吸塔。这样当低温热回收系统故障需要停用，可以打开进入一吸塔的短路旁路，切断进入热回收塔的烟气，烟气直接进入一吸塔，这样无需停烟酸生产装置，且热回收塔也省去除雾器，降低热回收塔高度。
本实施例中，所述热回收塔1内设有上、下两层填料，中部的循环酸进口位于两层填料之间，同时在热回收塔1上部还设有二级喷淋酸进口，二级喷淋酸进口位于上层填料的上方。
本实施例中，为防止烟气出口对管道的冲刷腐蚀，本装置中采用的管道材质为碳钢材质，且管道的管弯头采用不锈钢材质。此外本装置中接触高温酸部分的部件设备材质为耐腐蚀不锈钢,其余介质可选用碳钢。
图1所示的用于发烟硫酸生产系统中低温热回收的装置工作流程如下：
1)烟气流程：
来自省煤器的含SO3气体一部分进入烟酸塔，烟气量根据烟酸的生产负荷通过调节 XV-2阀门控制，剩余的气体进入热回收塔，热回收塔内设有上、下两层填料，含三氧化硫气体向上依次经过两级填料后由塔顶离开进入干吸工段一吸塔；正常工况，XV-3阀门是关闭的，只有热回收塔塔顶和烟酸塔塔顶的烟气进入一吸塔对烟气中的三氧化硫进行再次吸收，若低温余热回收装置故障停车或者停车检修，可以关闭阀门XV-1，打开XV-3，原进入热回收塔的烟气可直接进入干吸工段一吸塔，不影响产酸系统的正常生产。
2)酸流程：
温度190℃，浓度≈99.6％的循环酸由高温酸循环泵从塔槽一体的酸循环槽内打蒸汽蒸发器换热，经与除氧水换热，酸温降低约15℃，然后大部分酸经稀释酸混合器加水调节至w(H2SO4)≈99％，稀释热使得酸温升高至180℃后进入热回收塔第一层填料作为循环高温酸，另有一小部分硫酸经蒸发器给水加热器将酸温降至150℃进一步回收热量后串入一吸塔和干燥塔的循环槽，经过一吸塔和干燥塔槽混酸，降温后温度60℃，浓度≈98.5％的硫酸经干吸塔槽循环酸泵一部分用于一吸塔和干燥塔的循环酸，一分部作为热回收塔第二层填料的上塔酸，经低温段吸收后的酸也落入高温段，最终回到低温热回收系统循环酸槽，以此循环。
3)除氧水和蒸汽流程：
来自厂区的110℃左右的除氧水经蒸发器给水加热器由低温余热回收系统经过蒸汽发生器后外串的高温硫酸加热至150℃，然后经管道送入蒸汽发生器，被来自高温酸循环泵的高温酸加热汽化，产生0.6MPag低压蒸汽，蒸汽经管道并入全厂低压蒸汽管网，供其他装置使用冷凝后，再用于制备除氧水。
通过运行上述装置后，烟酸厂可增产低压(0.6Mpag)蒸汽(0.24～0.34)t/t酸，总的热能回收率达到85％以上。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置，其特征在于，包括热回收塔，酸循环槽，蒸汽蒸发器，蒸发器给水加热器和稀释酸混合器，所述热回收塔的底部进口通过进气管路连接转化工段省煤器的出口，热回收塔的底部出口连接所述酸循环槽的进口，酸循环槽内设有高温酸循环泵，所述高温酸循环泵的出口通过管道连接至所述蒸汽蒸发器的硫酸进口，蒸汽蒸发器的硫酸出口通过管道分为两路，其中一路连接所述蒸发器给水加热器的硫酸进口，另一路连接所述稀释酸混合器的硫酸进口，稀释酸混合器的硫酸出口通过管道连接所述热回收塔中部的循环酸进口。
2.根据权利要求1所述的一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置，其特征在于，所述进气管路上设有阀门XV-1，并且在阀门XV-1前端的进气管路上还设有两支旁路管道，两支旁路管道上分别设有阀门XV-2和阀门XV-3，且一支管道连接至烟酸塔，另一支管道连接至一吸塔。
3.根据权利要求1所述的一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置，其特征在于，所述稀释酸混合器和酸循环槽的底部均设有酸排放口，其两个酸排放口均通过管道连接至地下槽，所述地下槽内设有排酸泵，排酸泵的出口通过管道连接至干燥塔的循环槽。
4.根据权利要求1所述的一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置，其特征在于，所述蒸发器给水加热器的硫酸出口通过管道连接至干燥塔的循环槽，蒸发器给水加热器的除氧水出口连接蒸汽蒸发器，除氧水经流过蒸汽蒸发器内的高温酸加热汽化，产生低压蒸汽。
5.根据权利要求1所述的一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置，其特征在于，所述热回收塔内设有上、下两层填料，中部的循环酸进口位于两层填料之间，同时在热回收塔上部还设有二级喷淋酸进口，二级喷淋酸进口位于上层填料的上方。
6.根据权利要求1所述的一种用于烟酸装置的低温位余热回收装置，其特征在于，所述装置中采用的管道材质为碳钢材质，且管道的管弯头采用不锈钢材质。
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