CN217921502U - 一种硫酸装置副产无水亚硫酸钠装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用硫酸装置副产无水亚硫酸钠装置，属于工业化工技术领域。该装置包括二吸塔和尾气吸收塔，高浓度烟气和二次转化烟气的输出端均与二吸塔的底部相连，所述的二吸塔底部的输出端与酸循环槽相连，所述的酸循环槽通过酸冷器与二吸塔的上部相连；所述二吸塔顶部的输出端与尾气吸收塔的下部相连；所述尾气吸收塔底部的输出端依次通过中和釜、中和液暂存罐、浓缩蒸发釜、固液分离器和干燥器相连。该装置利用硫酸装置吸收SO3产生的低品位热生产的热水，产生的热水作为浓缩结晶的热源，节省装置的能耗；利用真空浓缩，降低浓缩温度，阻止亚硫酸钠被氧化的能力，提高产品的纯度；利用烧碱吸收，没有温室气体生成，满足现行的环保要求。
Description
技术领域
本实用新型属于化工领域，具体涉及一种硫酸装置副产无水亚硫酸钠装置。
背景技术
亚硫酸钠是一种无机物，白色粉末状固体，易被氧化。在印染工业、皮革工业、造纸、电子、水处理等均有广泛的应用，主要作为脱氧剂、漂白剂、显影剂、还原剂、稳定剂、制造光敏电阻、电镀废水、饮用水的处理等。
生产无水亚硫酸钠工艺有很多种，主要是使用碱液对含SO2气体进行吸收、中和、浓缩蒸发结晶、分离、干燥后得到产品。但是在浓缩蒸发结晶工段，需要消耗大量的蒸汽进行蒸发结晶，能耗高，生产成本高，且产品质量纯度低。
硫酸装置吸收SO3产生的低品位热，目前有些装置不回收，有些装置是将热回收塔酸浓度提高到99～100％，酸温200～220℃，副产低压蒸汽，高温硫酸对设备的材料要求比较高，且采用高温、高浓度的酸液吸收，易产生较多的酸雾，热回收塔上部需再设置一层填料，采用低温低浓度的硫酸吸收，增加热回收塔的高度，提高设备的投资成本。
实用新型内容
本实用新型是针对现有技术存在的技术问题提供一种硫酸装置副产无水亚硫酸钠装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种硫酸装置副产无水亚硫酸钠装置，该装置包括热回收塔、二吸塔、酸循环槽、酸冷器和尾气吸收塔，高浓度烟气和二次转化烟气的输出端均与二吸塔的底部相连，所述的二吸塔底部的输出端与酸循环槽相连，所述的酸循环槽通过酸冷器与二吸塔的上部相连；所述二吸塔顶部的输出端与尾气吸收塔的下部相连；所述尾气吸收塔底部的输出端依次通过中和釜、中和液暂存罐、浓缩蒸发釜、固液分离器和干燥器相连；所述热回收塔上的酸冷器产生的热水与浓缩蒸发釜相连。
本实用新型技术方案中：尾气吸收塔的底部的输出端还与尾气吸收塔的中部以及上部相连。
本实用新型技术方案中：浓缩蒸发釜顶部的输出端依次与表面冷凝器和真空泵相连。
本实用新型技术方案中：所述的酸循环槽通过酸泵与酸冷器相连。
本实用新型技术方案中：一次转化烟气与热回收塔的底部相连，热回收塔的底部的输出端与酸循环槽相连，所述的酸循环槽的输出端通过酸泵与酸冷器相连，所述的酸冷器的输出端与热回收塔的上部相连；其中，酸冷器的一端设有冷水的输入端，另一端设有热水的输出端，该热水输出端与浓缩蒸发釜的下部相连。
一种利用上述的装置实现硫酸装置副产无水亚硫酸钠的方法，具体的步骤如下：
从废热锅炉出口引出一股高浓度含SO2烟气，SO2烟气浓度9～10.5％，管路上设置一台流量计和调节阀，可以依据市场需要，通过调节高浓度烟气流量，实现无水亚硫酸钠浓度的产量。在所述引出的高浓度含SO2烟气与从转化器出来的二次转化烟气一起混合进入二吸塔进行吸收其中的SO3，吸收后的烟气去尾气洗涤塔。
尾气洗涤塔设置2～3段填料，以提高SO2吸收效率。尾气洗涤塔中加入20～30％NaOH溶液，通过循环泵将塔底的循环液分别打入第一段填料和第二段填料，若是3段填料，最下面的一层填料上部设置液体收集再分布器。
从尾气洗涤塔出来的洗涤液送去中和釜内，加入20～30％NaOH溶液进行中和，中和掉洗涤液中的亚硫酸氢钠，至pH为～8.5。
中和之后的洗涤液主要是含21％的亚硫酸钠溶液，依靠重力从中和釜内自流至中和液暂存罐内，通过中和液转料泵输送至浓缩蒸发釜内。
浓缩蒸发釜通过真空泵抽真空，釜内的压力～10kpaA，操作温度约～50℃。
浓缩蒸发釜内通入来自热回收塔吸收SO3产生的热水，亚硫酸钠溶液在浓缩蒸发釜内不断的蒸发浓缩，然后结晶。返回的热水可以回到热回收塔进行加热，不断的循环重复使用。
上述的自热回收塔吸收的SO3产生的热水：从转化器出来的一次转化烟气从热回收塔底部进入，通过98％的硫酸进行吸收，吸收SO3属于放热反应，吸收SO3之后的高温硫酸进入循环槽，酸循环泵将高温硫酸输送至酸冷器中与脱盐水进行换热，可以生成热水温度约70℃，热水用于亚硫酸钠溶液的浓缩蒸发。
从上述浓缩蒸发釜内出来的蒸汽，经过表面冷凝器冷凝后的冷凝液可以回到尾气吸收塔内作为补水使用。
从上述亚硫酸钠溶液经过蒸发浓缩结晶之后，去液固分离器分离，干燥、包装得到无水亚硫酸钠产品。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供了一种利用硫酸装置生产的高浓度含SO2烟气和硫酸尾气，通用碱液吸收，生产无水亚硫酸钠的装置，该装置具有能耗低、投资少、无三废产生、产品质量纯度高等优点。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图。
图1中，1.酸循环槽，2.酸泵，3.酸冷器，4.热回收塔，5.二吸塔，6.尾气吸收塔，7.烟囱，8.循环泵，9.中和釜，10.中和液暂存罐，11.中和液输送泵，12.浓缩蒸发釜，13.表面冷凝器，14.真空泵，15.固液分离器，16.干燥器，17.包装。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此：
如图1，一种硫酸装置副产无水亚硫酸钠装置，该装置包括二吸塔5和尾气吸收塔6，高浓度烟气和二次转化烟气的输出端均与二吸塔5的底部相连，所述的二吸塔5底部的输出端与酸循环槽1相连，所述的酸循环槽1通过酸冷器3与二吸塔5的上部相连；所述二吸塔5顶部的输出端与尾气吸收塔6的下部相连；所述尾气吸收塔底部的输出端依次通过中和釜9、中和液暂存罐10、浓缩蒸发釜12、固液分离器15和干燥器16相连。尾气吸收塔6的底部的输出端还与尾气吸收塔6的中部以及上部相连。浓缩蒸发釜12顶部的输出端依次与表面冷凝器13和真空泵14相连。所述的酸循环槽1通过酸泵2与酸冷器3相连。一次转化烟气与热回收塔4的底部相连，热回收塔4的底部的输出端与酸循环槽1相连，所述的酸循环槽1的输出端通过酸泵与酸冷器3相连，所述的酸冷器3的输出端与热回收塔4的上部相连；其中，酸冷器3的一端设有冷水的输入端，另一端设有热水的输出端，该热水输出端与浓缩蒸发釜的下部相连。
一种利用上述的装置实现硫酸装置副产无水亚硫酸钠的方法，具体的步骤如下：
从废热锅炉出口引出一股高浓度含SO2烟气，SO2烟气浓度9～10.5％，管路上设置一台流量计和调节阀，可以依据市场需要，通过调节高浓度烟气流量，实现无水亚硫酸钠浓度的产量。在所述引出的高浓度含SO2烟气与从转化器出来的二次转化烟气一起混合进入二吸塔进行吸收其中的SO3，吸收后的烟气去尾气洗涤塔。
尾气洗涤塔设置2～3段填料，以提高SO2吸收效率。尾气洗涤塔中加入20～30％NaOH溶液，通过循环泵将塔底的循环液分别打入第一段填料和第二段填料，若是3段填料，最下面的一层填料上部设置液体收集再分布器。
从尾气洗涤塔出来的洗涤液送去中和釜内，加入20～30％NaOH溶液进行中和，中和掉洗涤液中的亚硫酸氢钠，至pH为～8.5。
中和之后的洗涤液主要是含21％的亚硫酸钠溶液，依靠重力从中和釜内自流至中和液暂存罐内，通过中和液转料泵输送至浓缩蒸发釜内。
浓缩蒸发釜通过真空泵抽真空，釜内的压力～10kpaA，操作温度约～50℃。
浓缩蒸发釜内通入来自热回收塔吸收SO3产生的热水，亚硫酸钠溶液在浓缩蒸发釜内不断的蒸发浓缩，然后结晶。返回的热水可以回到热回收塔进行加热，不断的循环重复使用。
上述的自热回收塔吸收的SO3产生的热水：从转化器出来的一次转化烟气从热回收塔底部进入，通过98％的硫酸进行吸收，吸收SO3属于放热反应，吸收SO3之后的高温硫酸进入循环槽，酸循环泵将高温硫酸输送至酸冷器中与脱盐水进行换热，可以生成热水温度约70℃，热水用于亚硫酸钠溶液的浓缩蒸发。
从上述浓缩蒸发釜内出来的蒸汽，经过表面冷凝器冷凝后的冷凝液可以回到尾气吸收塔内作为补水使用。
从上述亚硫酸钠溶液经过蒸发浓缩结晶之后，去液固分离器分离，干燥、包装得到无水亚硫酸钠产品。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种硫酸装置副产无水亚硫酸钠装置，其特征在于：该装置包括二吸塔(5)和尾气吸收塔(6)，高浓度烟气和二次转化烟气的输出端均与二吸塔(5)的底部相连，所述的二吸塔(5)底部的输出端与酸循环槽(1)相连，所述的酸循环槽(1)通过酸冷器(3)与二吸塔(5)的上部相连；所述二吸塔(5)顶部的输出端与尾气吸收塔(6)的下部相连；所述尾气吸收塔底部的输出端依次通过中和釜(9)、中和液暂存罐(10)、浓缩蒸发釜(12)、固液分离器(15)和干燥器(16)相连。
2.根据权利要求1所述的硫酸装置副产无水亚硫酸钠装置，其特征在于：尾气吸收塔(6)的底部的输出端还与尾气吸收塔(6)的中部以及上部相连。
3.根据权利要求1所述的硫酸装置副产无水亚硫酸钠装置，其特征在于：浓缩蒸发釜(12)顶部的输出端依次与表面冷凝器(13)和真空泵(14)相连。
4.根据权利要求1所述的硫酸装置副产无水亚硫酸钠装置，其特征在于：所述的酸循环槽(1)通过酸泵(2)与酸冷器(3)相连。
5.根据权利要求1所述的硫酸装置副产无水亚硫酸钠装置，其特征在于：一次转化烟气与热回收塔(4)的底部相连，热回收塔(4)的底部的输出端与酸循环槽(1)相连，所述的酸循环槽(1)的输出端通过酸泵与酸冷器(3)相连，所述的酸冷器(3)的输出端与热回收塔(4)的上部相连；其中，酸冷器(3)的一端设有冷水的输入端，另一端设有热水的输出端，该热水输出端与浓缩蒸发釜的下部相连。
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