CN215463225U - 一种高浓度so2矿业炉窑尾气的硫酸回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，包括脱硫塔；脱硫塔中部设有一列管式换热器，冷却水通道为列管式换热器的壳程，冷却水进口在其一侧的下部，出口在其另一侧的上部；脱硫塔侧壁位于列管式换热器下方，设有尾气入口；脱硫塔侧壁位于尾气入口下方，外接循环管路；循环管路中的溶液通过循环泵驱动，沿循环管路上端自列管式换热器上方通入脱硫塔内部，并通过粗脱硫段空心喷嘴向下喷淋；循环管路外接双氧水引入口及稀硫酸引出口。管外的冷却水通过塔内独立设置的换热器，对双氧水和SO₂的反应热进行吸收，达到降低烟气温度、提升脱硫效率的效果。

Description

一种高浓度SO2矿业炉窑尾气的硫酸回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种硫酸回收装置，具体来说，是一种高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，属于矿业炉窑尾气脱硫技术领域。

背景技术

现有技术中，对于工业废气脱硫，一般采用脱硫塔内喷淋的方式来实现，双氧水与SO₂发生反应会产生硫酸，于是，现有技术中也有利用双氧水参与到脱硫塔循环来进行脱硫。

然而，双氧水与SO₂发生反应后会产生大量的热量，现有技术一般是通过循环水流来吸收热量，但是效果不明显，对于体积较小的脱硫塔而言，则难以达到降温的效果。例如，公开日为2015年5月6日，公开号为2015年5月6日，名称为“一种新型双氧水法尾气脱硫装置”。

此外，现有技术中对于双氧水与SO₂发生反应会产生硫酸的脱硫方式，受限于反应放热等因素，脱硫的效率还有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，通过塔内独立设置的换热器，对反应热进行吸收，达到降低烟气温度、提升脱硫效率的效果。

本实用新型采取以下技术方案：

一种高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，包括脱硫塔；所述脱硫塔中部设有一列管式换热器1，冷却水通道为列管式换热器1的壳程，冷却水进口在其一侧的下部，出口在其另一侧的上部；所述脱硫塔侧壁位于所述列管式换热器1下方，设有尾气入口；所述脱硫塔侧壁位于尾气入口下方，外接循环管路；所述循环管路中的溶液通过循环泵驱动，沿循环管路上端自列管式换热器1上方通入脱硫塔内部，并通过粗脱硫段空心喷嘴2向下喷淋；所述循环管路外接双氧水引入口及稀硫酸引出口。

优选的，所述双氧水引入口位于所述稀硫酸引出口的上方。

优选的，所述脱硫塔的侧壁位于粗脱硫段空心喷嘴2上方还设有精脱硫段空心喷嘴3，所述精脱硫段空心喷嘴3外接另一双氧水引入口。

进一步的，所述双氧水引入口与另一双氧水引入口同时与双氧水源连通。

优选的，所述列管式换热器1内的管道直径相同，且在横截面范围内均匀布置。

进一步的，所述粗脱硫段空心喷嘴2在的喷头在横截面范围内均匀布置。

更进一步的，所述精脱硫段空心喷嘴3的喷头具有4个，在横截面范围内相隔90°均匀布置。

本实用新型的有益效果在于：

1)由于双氧水和硫酸的反应是放热反应，为提高脱硫效率，管外冷却水通过塔内独立设置的换热器，对双氧水和SO₂的反应热进行吸收，达到降低烟气温度、提升脱硫效率的效果。

2)由于在列管内气液流速增大，呈湍流状态，增大了气液接触面积，使反应更加充分，从而提高了脱硫效率；同样脱硫效率下，液气比较小，使循环泵运行费用降低，从而节省了能源。

3)经过粗脱硫含微量SO₂的尾气和精脱硫段空心喷嘴喷射的双氧水继续进行反应，列管式换热器的降温效果使得精脱硫步骤成为可行，进一步提升SO₂的脱除效率后，达标排入大气。

附图说明

图1是本实用新型高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置工艺流程图。

图2是本实用新型高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置脱硫塔主视图。

图3是图2中A-A剖视图。

图4是图2中B-B剖视图。

图中，1.列管式换热器，2.粗脱硫段空心喷嘴，3.精脱硫段空心喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

参见图1-图4，一种高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，包括脱硫塔；所述脱硫塔中部设有一列管式换热器1，冷却水通道为列管式换热器1的壳程，冷却水进口在其一侧的下部，出口在其另一侧的上部；所述脱硫塔侧壁位于所述列管式换热器1下方的位置设有尾气入口；所述脱硫塔侧壁位于尾气入口下方外接循环管路，所述循环管路中的溶液通过循环泵驱动，沿循环管路上端自列管式换热器1上方通入脱硫塔内部，并通过粗脱硫段空心喷嘴2向下喷淋；所述循环管路外接双氧水引入口及稀硫酸引出口。

在此实施例中，参见图1，所述双氧水引入口位于所述稀硫酸引出口的上方。

在此实施例中，参见图1、2，所述脱硫塔的侧壁位于粗脱硫段空心喷嘴2上方还设有精脱硫段空心喷嘴3，所述精脱硫段空心喷嘴3外接另一双氧水引入口。参见图1，所述双氧水引入口与另一双氧水引入口同时与双氧水源连通。

在此实施例中，参见图3，所述列管式换热器1内的管道直径相同，且在横截面范围内均匀布置。

在此实施例中，所述粗脱硫段空心喷嘴2所在横截面范围内均匀布置，附图未对此进行展示。

在此实施例中，参见图4，所述精脱硫段空心喷嘴3的喷头具有4个，在横截面范围内相隔90°均匀布置。

下面具体举例说明：

1、废气来源：矿业炉窑尾气。

待处理的废气：高浓度SO₂矿业炉窑尾气，含SO₂为50000ppm(5％)，尾气温度160℃，尾气中的SO₂含量高，为实现超低排放(＜35mg/Nm3)，资源的有效回收利用，需要开发新型高效的SO₂脱除装置。

2、现有废气系统存在的问题。

废气直接排放到环境中，污染环境，破坏生态平衡。

3、改造目的

通过高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，净化尾气，同时回收利用有用的硫酸溶液。

装置概述：

这是一种高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，能够实现尾气中SO₂的高效回收利用，实现尾气中的SO₂超低排放。本装置包括：

尾气进口的顺气流列管式换热器1，参见图3，均布气流，增加液膜，增大接触面积，反应更充分；同样脱硫率下，液气比较小，循环泵运行费用低，节省能源；同时管外的冷却水带走双氧水和SO₂反应热，反应和换热同时进行，进一步提高脱硫效率；

塔上部环形布置的喷嘴，参见图4，进一步脱除SO₂；

粗脱硫段空心喷嘴2，参见图1、2；

精脱硫段空心喷嘴3，参见图1、2、4；

考虑循环溶液和双氧水的腐蚀性，装置内部结构及喷嘴均采用碳钢衬PTFE。

工作流程：来自矿业炉窑的高浓度SO₂尾气，先经过粗脱硫段，即首先进入列管式换热器管程，和列管上部喷入的稀硫酸和双氧水溶液在管内充分反应，因为在列管内气液流速均增大，气液呈湍流状态流过管内，均布了气流，增大了气液接触面积，使反应更充分，提高了脱硫效率，同样脱硫率下，液气比较小，循环泵运行费用低，节省了能源；由于双氧水和硫酸的反应是放热反应，为提高脱硫效率，管外的冷却水以换热的形式带走了双氧水和SO₂的反应热量。精脱硫段在粗脱硫上部，有环形布置的双氧水射流喷嘴3，粗脱硫后含微量SO₂的尾气和喷射的双氧水继续进行反应，进一步脱除SO₂，达标排入大气。

以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，其特征在于：

包括脱硫塔；

所述脱硫塔中部设有一列管式换热器(1)，冷却水通道为列管式换热器(1)的壳程，冷却水进口在其一侧的下部，出口在其另一侧的上部；

所述脱硫塔侧壁位于所述列管式换热器(1)下方，设有尾气入口；

所述脱硫塔侧壁位于尾气入口下方，外接循环管路；所述循环管路中的溶液通过循环泵驱动，沿循环管路上端自列管式换热器(1)上方通入脱硫塔内部，并通过粗脱硫段空心喷嘴(2)向下喷淋；

所述循环管路外接双氧水引入口及稀硫酸引出口。

2.如权利要求1所述的高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，其特征在于：所述双氧水引入口位于所述稀硫酸引出口的上方。

3.如权利要求1所述的高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，其特征在于：所述脱硫塔的侧壁位于粗脱硫段空心喷嘴(2)上方还设有精脱硫段空心喷嘴(3)，所述精脱硫段空心喷嘴(3)外接另一双氧水引入口。

4.如权利要求1所述的高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，其特征在于：所述双氧水引入口与另一双氧水引入口同时与双氧水源连通。

5.如权利要求1所述的高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，其特征在于：所述列管式换热器(1)内的管道直径相同，且在横截面范围内均匀布置。

6.如权利要求5所述的高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，其特征在于：所述粗脱硫段空心喷嘴(2)的喷头在横截面范围内均匀布置。

7.如权利要求3所述的高浓度SO₂矿业炉窑尾气的硫酸回收装置，其特征在于：所述精脱硫段空心喷嘴(3)的喷头具有4个，在横截面范围内相隔90°均匀布置。

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