CN224046985U - 一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的装置，包括空气干燥循环系统、第二次SO₃循环吸收系统、第一次SO₃循环吸收系统，其中所述的第一次SO₃循环吸收系统中设有串酸预热回收单元。本实用新型回收硫磺制硫酸干燥和吸收工艺过程余热，产生更多0.2±0.1MPa低低压蒸汽，再将产生低低压蒸汽喷入进入第一吸收塔入口含SO₃的一次转化工艺气体中，从而将硫磺制硫酸干燥和吸收工艺过程余热回收率达到95%以上，使吨酸净产汽率达到0.6吨低压蒸汽每吨酸，较现有技术吨酸净产汽率0.3吨低压蒸汽每吨酸有大幅提升。

Description

一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的装置

技术领域

本实用新型涉及化工领域，具体涉及硫磺制硫酸工艺过程余热回收领域。

背景技术

现代硫磺制硫酸工艺多采用2次转化2次吸收的生产工艺，先将空气送入空气干燥塔，用塔内喷淋的硫酸循环吸收空气中的水分，干燥后的空气送入硫磺焚烧炉，空气中氧气做为氧化剂与硫磺反应生成SO2，出硫磺焚烧炉含SO2 和O₂工艺气（温度约1000℃）经中高温余热回收系统回收热量产出中高蒸汽后，工艺气体温度降低后送转化工段，在转化工段进行一次转化将大部分SO2与O₂反应，氧化生成SO3。一次转化后含SO₃的工艺气温度一版在200℃以下）再送入第一吸收塔，用塔内喷淋的硫酸循环吸收工艺气体中的SO3。工艺气体中99%以上的SO₃被第一吸收塔喷淋酸吸收，工艺气体出第一吸收塔后再回转化工段进行二次转化，剩余的SO₂继续氧化产生SO₃，二次转化后工艺气体再送入第二吸塔，用塔内喷淋的硫酸循环吸收二次转化产生SO3。经过上述2次转化2次吸收工艺过程后硫磺焚烧炉产生99.9%以上的SO₂均转化为SO3并吸收后产出硫酸。

在上述硫酸生产工艺过程中，涉及3个硫酸循环吸收系统，分别是：

1）空气干燥循环系统

现有硫磺制硫酸工艺技术，需要将干燥后空气送入硫磺焚烧炉，才能保证转化过程氧化反应正常进行。干燥空气的方式就是将空气送入空气干燥塔中，用塔中喷淋硫酸循环吸收空气的中水分，吸收水分的过程硫酸浓度降低，释放稀释反应热，该部分吸收反应热占整个硫酸生产过程吸收和稀释反应热10%左右。

空气干燥循环系统通常由空气干燥塔、空气干燥循环泵槽、空气干燥酸循环泵、空气干燥循环水酸冷却器组成。空气干燥塔中喷淋硫酸由上部喷入吸收下部送入空气中水分，硫酸浓度降低，由于硫酸稀释为放热反应，出空气干燥塔后硫酸温度升高，出塔硫酸进入空气干燥循环泵槽，另外有一部分第一循环系统中浓度较高硫酸也送入空气干燥循环泵槽，提高循环槽中硫酸浓度，此工艺过程送入硫酸浓度降低，循环槽中酸温再次上升，而后硫酸进入空气干燥酸循环泵，经泵加压送入空气干燥循环水酸冷却器，经冷却降温后硫酸大部分进空气干燥塔循环吸收空气中的水分，小部分多余硫酸回第一次SO3循环吸收系统、或回第二吸收循环，或作为成品酸送入酸库。

现有技术为了保证空气干燥循环系统硫酸温稳定在一定范围内，在空气干燥循环系统中用循环水与循环硫酸换热，将硫酸稀释反应热取出，最终在循环水站通过水分蒸发形式散失在大气中，这部分热量没有得到有效回收。

2）第二次SO3循环吸收系统

硫磺制酸工艺工程中二次转化工艺气体进入第二吸收塔吸收工艺过程工艺热量占整个硫酸吸收和稀释反应热20%左右。

第二次SO3循环吸收系统通常由第二吸收塔、第二吸收循环泵槽、第二吸收酸循环泵、第二吸收循环水酸冷却器组成。第二吸收塔中喷淋硫酸由上部喷入吸收下部送入二次转化工艺气体中SO3，硫酸浓度升高，吸收反应热使硫酸温度也升高，硫酸离开第二吸收塔后进入第二吸收循环泵槽，在循环槽内加入空气干燥循环系统送出的低浓度酸或稀释水，并与第一次SO3循环吸收系统送入串酸混合，硫酸浓度回到进入第二吸收塔上部喷淋酸的浓度水平，但硫酸稀释过程释放的反应热使第二吸收循环泵槽硫酸温度再次升高，泵槽内的硫酸经第二吸收酸循环泵加压后送入第二吸收循环水酸冷却器，经循环水冷却后大部分回第二吸收塔上部喷淋酸入口，循环吸收二次转化工艺气这中的SO3，第二次SO3循环吸收系统多余的硫酸送入空气干燥循环系统或作为成品硫酸送入酸库。

现有技术在上述第二次SO3循环吸收系统中，SO3的吸收反应热和硫酸稀释反应热均在第二吸收循环水酸冷却器中被循环水带出，最终散失在大气中，这部分热量同样没有到有效回收。

3）第一次SO3循环吸收系统

由于转化工段送出的一次转化工艺气体进入第一吸收塔吸收工艺过程工艺热量占整个硫酸吸收和稀释反应热70%以上，近年来新建的硫磺制硫酸装置多采用高温吸收工艺，回收了大部分一次吸收反应热量产生低压饱和蒸汽。在此类硫酸装置中第一次SO3循环吸收系统通常由如下设备组成：第一吸收塔、第一吸收酸循环槽、第一吸收酸循环酸泵、蒸发器、混合器、串酸换热器。

第一次SO3循环吸收系统工艺过程如下：

一次转化工艺气体进入第一吸收塔，该塔内高温硫酸（通常在180℃左右）吸收工艺气体中的SO₃，酸温和酸浓均升高，升温后浓硫酸进入第一吸收酸循环槽，再经第一吸收酸循环酸泵加压后送入蒸发器，在蒸发器中高温浓硫酸经加热蒸发器中的给水产生低压蒸汽，酸温降低后大部分进入混合器加水降低酸浓度，而后再送入高温吸收塔循环吸收SO3；另一部分第一次SO3循环吸收系统多余硫酸，经串酸换热器加热器进入蒸发器给水和其它工艺物料后酸温降低至120℃以下，送空气干燥循环系统和第二次SO3循环吸收系统。

在上述第一次SO3循环吸收系统中，吸收反应热可将硫酸温度提高到200℃左右，在蒸发器中产生低压饱和蒸汽，这样的工艺系统称为低温余热回收系统，现有技术低温余热回收系统每生产1吨硫酸最多可产生0.5t 低压蒸汽（0.8MPa（g)）。但在上述低温余热回收系统中外送第一次SO3循环吸收系统中多余硫酸虽然经过串酸换热器回收部分热量，但外送串酸温度仍然高，这部分串酸带出热量进入空气干燥循环系统和第二次SO3循环吸收系统，通过这2个系统的循环水冷却器将热量散失在大气中，这部分外送串酸热量仍没有到全部有效回收。

现有技术中高温余热回收和低温余热回收系统均是回收硫磺制硫酸工艺过程余热产出蒸汽，需要外界送入脱盐水（或冷凝水）并经除氧器热力除氧后供上述余热回收系统，当采用常温脱盐水（或冷凝水）送入除氧器时，每生产1吨硫酸需要消耗0.8MPa（g)左右低压蒸汽0.15t用于加热水及热力除氧，当考虑上述除氧器蒸汽消耗时，现有技术硫磺制硫酸装置低压蒸汽净产出只能达到每生产1吨硫酸副产0.35t0.8MPa（g)低压蒸汽。

实用新型内容

本实用新型是针对现有技术存在的不足提供一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的方法，其技术原理是，在硫磺制硫酸空气干燥循环系统和第二次SO3吸收酸循环系统设置脱盐水（或冷凝水）酸冷却器，用空气干燥工艺过程和第二吸收工艺过程的热量加热制酸装置中高温余热回收系统和低温余热回收系统所需的全部脱盐水（或冷凝水），再将加热后脱盐水（或冷凝水）送入第一次SO3循环吸收系统外送串酸余热回收单元，在该单元中先用120±20℃ 外送串酸加热送入的脱盐水（或冷凝水），再用较高温度外送串酸（170±25℃）加热脱盐水（或冷凝水），将部分脱盐水（或冷凝水）蒸发产生0.2±0.1MPa低低压蒸汽，而后将这些低低压蒸汽喷人进入第一吸收塔入前含SO₃一次转化工艺气中，工艺气体中的SO3与低低压蒸汽反应生成硫酸，同时也将低低压蒸汽的低温位热量转化更高温度工艺气体热量（280±40℃），这部分热量又在第一吸塔中随吸收过程被循环酸吸收，使循环酸的温度进一步升高，高温的循环酸在蒸发器产生与喷入低低压蒸汽等量的 （0.8±0.4MPa（g））的低压饱和蒸汽。

另外本实用新型将脱盐水（或冷凝水）在空气干燥循环系统、第二次S93吸收酸循环系统和串酸余热回收单元中用较低温度硫酸依次加热产出低低压蒸汽，同时也将这些脱盐水（或冷凝水）加热至沸点以上产出了除氧水。现有技术每生产1吨硫酸，除氧蒸汽（0.8Pa（g))消耗达到0.15t,采用本实用新型则增加低压蒸汽产量的同时不需要再额外消耗0.8MPa（g) 低压蒸汽，从而实现硫磺制硫酸装置低压蒸汽净产出量的大幅增加。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现

一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的方法，将硫磺制硫酸装置中高温余热回收系统和低温余热回收系统所需的全部脱盐水或冷凝水依次与空气干燥循环系统和第二次SO₃循环吸收系统的硫酸换热，回收上述2个循环系统的工艺过程余热，再将换热升温后的脱盐水或冷凝水送入第一次SO₃循环吸收系统串酸余热回收单元产出0.2±0.1MPa低低压蒸汽，而后将产生低低压蒸汽喷入第一次SO₃循环吸收系统入口的含SO₃一次转化工艺气中，用低低压蒸汽与SO₃化学反应生成硫酸的反应热，将低低压蒸汽的热能提升为更高温度工艺气的热能，随着反应后工艺气进入第一次SO₃循环吸收系统，这部分0.2±0.1MPa低低压蒸汽的热能最终在第一次SO₃循环吸收系统的蒸发器中产生等量的低压蒸汽。

一种实现上述方法的装置，该装置包括空气干燥循环系统、第二次SO₃循环吸收系统、第一次SO₃循环吸收系统，其中所述的第一次SO₃循环吸收系统中设有串酸预热回收单元；

脱盐水或冷凝水进入空气干燥循环系统的空气干燥酸脱盐水冷却器中进行换热，空气干燥酸脱盐水冷却器位于空气干燥塔底部的输出管道上；

从空气干燥酸脱盐水冷却器出来的脱盐水或冷凝水进入第二次SO₃循环吸收系统的第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器中进行换热，第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器位于第二吸收塔底部的输出管道上；

从第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器出来的脱盐水进入第一次SO₃循环吸收系统的串酸余热回收单元中进行换热，串酸余热回收单元分别得到低低压蒸汽、低压给水以及稀释水，低低压蒸汽的蒸汽输出端与一次转化工艺气体输出端相连，低压给水的输出端与蒸发器相连，吸收水的输出端与混合器相连。

本实用新型技术方案中，空气干燥循环系统中设有空气干燥塔，空气干燥塔底部的输出端的管道上依次设有空气干燥酸循环槽和空气干燥循环酸泵和空气干燥酸脱盐水冷却器，从空气干燥酸脱盐水冷却器输出的部分硫酸循环进入空气干燥塔的顶部；

优选：另一部分硫酸作为第二次SO₃循环吸收系统串酸；空气干燥酸循环槽中还设有来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输入端。

本实用新型技术方案中，空气干燥循环系统中设有空气干燥塔，空气干燥塔底部的输出端的管道上依次设有空气干燥酸脱盐水冷却器、空气干燥酸循环槽和空气干燥循环酸泵，从空气干燥循环酸泵输出的部分硫酸循环进入空气干燥塔的顶部；

优选：另一部分硫酸作为第二次SO₃循环吸收系统串酸；空气干燥酸循环槽中还设有来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输入端。

本实用新型技术方案中，第二次SO₃循环吸收系统中设有第二吸收塔，第二吸收塔底部输出的管道上依次设有第二吸收酸循环槽、第二吸收酸循环酸泵和第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器，从第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器出来的部分硫酸进入第二吸收塔的顶部；

优选：另一部分硫酸作为硫酸产品输出或作为空气干燥循环系统的串酸，第二吸收酸循环槽中还设有来自空气干燥循环系统的串酸输入端。

本实用新型技术方案中，第二次SO₃循环吸收系统中设有第二吸收塔，第二吸收塔底部输出的管道上依次设有第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器、第二吸收酸循环槽和第二吸收酸循环酸泵，从第二吸收酸循环酸泵出来的部分硫酸进入第二吸收塔的顶部；

优选：另一部分硫酸作为硫酸产品输出或作为空气干燥循环系统的串酸，第二吸收酸循环槽中还设有来自空气干燥循环系统的串酸输入端。

本实用新型技术方案中，第一次SO₃循环吸收系统中设有第一吸收塔，第一吸收塔底部依次与第一吸收酸循环槽、第一吸收酸循环酸泵以及蒸发器，所述蒸发器的一个输出端通过混合器与第一吸收塔的上部相连，另一个输出端与串酸余热回收单元相连，所述串酸余热回收单元产生的低低压蒸汽与一次转化工艺气体的输出管道相连，串酸余热回收单元产生的低压给水输出端与蒸发器相连，串酸余热回收单元产生的稀释水输出端与混合器相连。

本实用新型技术方案中，串酸余热回收单元包括低压给水加热器、低低压蒸发器，来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道依次与低压给水加热器、低低压蒸发器和第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水依次经过第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器和低低压蒸发器相连，低低压蒸发器设有低低压蒸汽输出端，稀释水的输出端以及低压给水的输出端，所述低压给水的输出端依次通过低压给水泵、低压给水加热器与蒸发器相连，所述稀释水输出端通过喷射水泵与混合器相连，所述的低低压蒸汽输出端一次转化工艺气体的输出端相连。

本实用新型技术方案中，串酸余热回收单元包括低压给水加热器、低低压蒸发器，来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道依次与低压给水加热器、低低压蒸发器和第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器的一个输出与低低压蒸发器相连，所述的低低压蒸发器设有低低压蒸汽的输出端；另一个输出端与除氧器相连，除氧器的稀释水输出端通过喷射水泵与混合器相连，除氧器的低压给水输出端通过低压给水泵、低压给水加热器与蒸发器相连，除氧器的低低压蒸汽输出端与低低压蒸发器的低低压蒸汽的输出端相连。

本实用新型技术方案中，串酸余热回收单元包括低压给水加热器、低低压蒸发器，来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道分别与低压给水加热器和低低压蒸发器相连，低压给水加热器和低低压蒸发器硫酸输出端均与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水依次经过第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器和低低压蒸发器相连，低低压蒸发器设有低低压蒸汽输出端，稀释水的输出端以及低压给水的输出端，所述低压给水的输出端依次通过低压给水泵、低压给水加热器与蒸发器相连，所述稀释水输出端通过喷射水泵与混合器相连。

本实用新型技术方案中，串酸余热回收单元包括低压给水加热器、低低压蒸发器，来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道分别与低压给水加热器和低低压蒸发器相连，低压给水加热器和低低压蒸发器硫酸输出端均与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器的一个输出与低低压蒸发器相连，所述的低低压蒸发器设有低低压蒸汽的输出端；另一个输出端与除氧器相连，除氧器的稀释水输出端通过喷射水泵与混合器相连，除氧器的低压给水输出端通过低压给水泵、低压给水加热器与蒸发器相连，除氧器的低低压蒸汽输出端与低低压蒸发器的低低压蒸汽的输出端相连。

在一些更具体的技术方案中，本实用新型的技术方案如下：

一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的装置，该装置空气干燥酸循环系统、第一次SO₃循环吸收系统、第二次SO₃吸收酸循环系统组成，各系统的详细说明如下：

1）空气干燥酸循环系统

空气干燥酸循环系统由空气干燥塔、空气干燥循环泵槽、空气干燥酸循环泵、空气干燥酸脱盐水冷却器组成

空气干燥塔酸侧出口与空气干燥循环泵槽连接，空气干燥循环泵槽酸侧出口与空气干燥酸循环泵入口连接，空气干燥酸循环泵的出口与空气干燥酸脱盐水冷却器酸侧入口连接，空气干燥酸脱盐水冷却器酸侧出口再与空气干燥塔酸侧入口连接，最终形成空气干燥酸循环回路；空气干燥酸脱盐水冷却器酸侧出口还有支路连接第二次SO₃循环吸收系统第二吸收循环槽酸侧入口，这个支路也可以连接成品酸输送管道，用将多余硫酸送出空气干燥酸循环系统。

也可以采用如下连接方式：空气干燥塔酸侧出口与空气干燥酸脱盐水冷却器酸侧入口连接，空气干燥酸脱盐水冷却器酸侧出口再与空气干燥循环泵槽酸侧出口连接，空气干燥循环泵槽酸侧出口与空气干燥酸循环泵入口连接，空气干燥酸循环泵出口再与空气干燥塔酸侧入口连接，也可形成空气干燥酸循环回路；空气干燥酸循环泵出口还有支路连接第二次S03循环吸收系统的第二吸收循环槽酸侧入口，这个支路也可以连接成品酸输送管道，用将多余硫酸送出空气干燥酸循环系统。

2）第二次SO₃循环吸收系统

第二次SO₃吸收酸循环系统由第二吸收塔、第二吸收循环泵槽、第二吸收酸循环泵、第二次S03吸收酸脱盐水冷却器组成

第二吸收塔酸侧出口与第二吸收循环泵槽连接，第二吸收循环泵槽酸侧出口与第二吸收酸循环泵入口连接，第二吸收酸循环泵的出口与第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧入口连接，第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧出口再与第二吸收塔酸侧入口连接，最终形成第二吸收酸循环回路。第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧出口还有支路连接空气干燥系统空气干燥循环槽酸侧入口，这个支路也可连接成品酸输送管道，用于将多余硫酸送出第二次SO₃循环吸收系统。

也可以采用如下连接方式：第二吸收塔酸侧出口与第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧入口连接，第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧出口再与第二吸收循环泵槽酸侧出口连接，第二吸收循环泵槽酸侧出口与第二吸收酸循环泵入口连接，第二吸收酸循环泵出口再与第二吸收塔酸侧入口连接，也可形成第二吸收酸循环回路；第二吸收酸循环泵出口还有支路连接空气干燥系统空气干燥循环槽酸侧入口，这个支路也可连接成品酸输送管道用于将多余硫酸送出第二次SO₃循环吸收系统。

3）第一次SO₃循环吸收系统

第一次SO₃循环吸收系统由：第一吸收塔、第一吸收酸循环槽、第一吸收酸循环酸泵、蒸发器、混合器、串酸余热回收单元组成。

第一吸收塔酸侧出口与第一吸收循环泵槽连接，第一吸收循环泵槽酸侧出口与第一吸收酸循环泵入口连接，第一吸收酸循环泵的酸侧出口与蒸发器酸侧入口连接，蒸发器酸侧出口再与混合器酸侧入口连接，混合器的酸侧出口与第一吸收塔酸侧入口连接，最终形成第一吸收酸循环回路。另外，蒸发器酸侧出口设有一个支路，与串酸余热回收单元的酸酸侧入口连接，串酸余热回收单元的酸侧出口可与空气干燥循环泵槽或第二吸收循环泵槽的酸侧入口连接，由于将第一次SO₃循环吸收系统多余硫酸送出。

串酸余热回收单元可以由如下设备组成：低压给水加热器、低低压蒸发器、第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器

串酸余热回收单元可以采用如下连接方式：蒸发器酸侧出口支路与低压给水加热器酸侧进口连接，低压给水加热器酸侧出口与低低压蒸发器酸侧进口连接，低低压蒸发器酸侧出口与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧进口连接，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧出口即为串酸余热回收单元酸侧出口。

串酸余热回收单元可以采用如下连接方式：蒸发器酸侧出口支路与低压给水加热器酸侧进口连接，蒸发器酸侧出口支路又与低低压蒸发器酸侧进口连接，即低压给水加热器与低低压蒸发器酸侧为并联关系，低压给水加热器酸侧出口与低低压蒸发器酸侧出口管路合并后在与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧进口连接，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧出口即为串酸余热回收单元酸侧出口。

串酸余热回收单元也可以由如下设备组成：低压给水加热器、低低压蒸发器、第一次S03吸收酸脱盐水冷却器、除氧器

串酸余热回收单元可以采用如下连接方式：蒸发器酸侧出口支路与低压给水加热器酸侧进口连接，低压给水加热器酸侧出口与低低压蒸发器酸侧进口连接，低低压蒸发器酸侧出口与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧进口连接，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧出口即为串酸余热回收单元酸侧出口。

串酸余热回收单元可以采用如下连接方式：蒸发器酸侧出口支路与低压给水加热器酸侧进口连接，蒸发器酸侧出口支路又与低低压蒸发器酸侧进口连接，即低压给水加热器与低低压蒸发器酸侧为并联关系，低压给水加热器酸侧出口与低低压蒸发器酸侧出口管路合并后在与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧进口连接，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧出口即为串酸余热回收单元酸侧出口。

一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的装置，其水侧连接方式1如下：

外界送入的脱盐水（或冷凝水）与空气干燥酸脱盐水冷却器水侧进口连接，空气干燥酸脱盐水冷却器水侧出口与第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧入口连接，第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧出口与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧入口连接， 第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧出口与低低压蒸发器水侧入口连接，低低压蒸发器低低压蒸汽出口与第一吸收塔一次转化工艺气体管道连接；低低压蒸发器水侧出口分别与低压给水泵入口和喷射水泵入口连接，低压给水泵出口与低压给水加热器水侧入口连接，喷射水泵出口与混合器稀释水入口连接；低压给水加热器水侧出口与蒸发器水侧入口连接。

一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的装置，其水侧也可连接方式2如下：

外界送入的脱盐水（或冷凝水）与空气干燥酸脱盐水冷却器水侧进口连接，空气干燥酸脱盐水冷却器水侧出口与第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧入口连接，第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧出口与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧入口连接， 第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧出口分别与低低压蒸发器的水侧入口连接和除氧器水侧进口连接，低低压蒸发器低低压蒸汽出口与第一吸收塔一次转化工艺气体管道连接；除氧器水侧出口分别与低压给水泵入口和喷射水泵入口连接，低压给水泵出口与低压给水加热器水侧入口连接，喷射水泵出口与混合器稀释水入口连接；低压给水加热器水侧出口与蒸发器水侧入口连接。

一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的装置，其水侧连接方式3如下：

外界送入的脱盐水（或冷凝水）直接第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧入口连接，第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧出口与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧入口连接， 第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧出口与低低压蒸发器水侧入口连接，低低压蒸发器低低压蒸汽出口与第一吸收塔一次转化工艺气体管道连接；低低压蒸发器水侧出口分别与低压给水泵入口和喷射水泵入口连接，低压给水泵出口与低压给水加热器水侧入口连接，喷射水泵出口与混合器稀释水入口连接；低压给水加热器水侧出口与蒸发器水侧入口连接。

一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的装置，其水侧也可连接方式4如下：

外界送入的脱盐水（或冷凝水）直接第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧入口连接，第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧出口与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧入口连接， 第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器水侧出口分别与低低压蒸发器的水侧入口和除氧器水侧入口连接，低低压蒸发器低低压蒸汽出口与第一吸收塔一次转化工艺气体管道连接；除氧器水侧出口分别与低压给水泵入口和喷射水泵入口连接，低压给水泵出口与低压给水加热器水侧入口连接，喷射水泵出口与混合器稀释水入口连接；低压给水加热器水侧出口与蒸发器水侧入口连接。

一种硫磺制硫酸干燥和吸收工艺过程高效余热回收的方法：该方法包括以下步骤：

1）外界送入的常温脱盐水（或冷凝水）进入空气干燥酸脱盐水冷却器，回收空气干燥酸循环工艺过程中热量，将脱盐水（或冷凝水）温度加热至40±10℃。

2）再将空气干燥酸脱盐水冷却器出口的脱盐水（或冷凝水）送入第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器，回收第二吸收循环工艺过程中热量，将脱盐水（或冷凝水）温度加热至65±10℃。

3）再将第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器出口的脱盐水（或冷凝水）送入第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器，回收第一吸收循环外送高温串酸120±20℃热热量，将脱盐水（或冷凝水）温度加热至85±10℃。再用（170±25℃）高温串酸在低低压蒸发器或低低压蒸发器产生0.2±0.1MPa低低压蒸汽，而后将这些低低压蒸汽喷入进入第一吸收塔入的一次转化工艺气中，工艺气体中的SO₃与低低压蒸汽反应生成硫酸，同时也将低低压蒸汽的低温位热量转化更高温度工艺气体热量（280±40℃），这部分热量又在第一吸塔中随吸收反应被循环酸吸收，使循环酸的温度进一步升高，高温的循环酸在第一次SO₃循环吸收系统蒸发器产生等量的 （0.8±0.4MPa（g））的低压饱和蒸汽。

当界区外界送入脱盐水（或冷凝水）已在其它工艺过程中加热器升温，也可以省略步骤1，直接将脱盐水（或冷凝水）送第二吸收去离子酸冷却器，后续步骤不变，同样可实现第一次SO₃循环吸收系统蒸发器产汽量提高的目的。此时干燥循环系统可用循环水冷却的工艺。

本实用新型技术方案中：在硫磺制硫酸空气干燥酸循环系统设置空气干燥酸脱盐水冷却器，该酸冷却器酸侧进口可以与空气干燥循环酸泵的出口连接，酸侧出口与空气干燥塔的酸侧进口连接；该酸冷却器酸侧进口也可以与空气干燥塔的酸侧出口连接，酸冷却器酸侧出口与空气干燥酸循环槽的进口连接；

本实用新型技术方案中：在硫磺制硫酸第二次SO₃吸收酸循环系统设置第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器，该酸冷却器酸侧进口可以与第二吸收循环酸泵的出口连接，酸侧出口与第二吸收塔的酸侧进口连接；该酸冷却器酸侧进口也可以与第二吸收塔的酸侧出口连接，酸冷却器酸侧出口与第二吸收塔酸循环槽的进口连接；

本实用新型技术方案中：在硫磺制硫酸第一次SO₃循环吸收系统串酸余热回收单元设置第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器，该酸冷却器酸侧进口与上游余热回收设备的酸侧出口连接，酸侧出口=口与外送酸管路连接，外送酸管路将冷却降温后酸送空气干燥循环系统和第二次SO₃吸收酸循环系统。

本实用新型技术方案中：空气干燥酸脱盐水冷却器的水侧可以与第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器串联，再与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器串联，脱盐水（或冷凝水）依次通过上述酸冷却器加热，回收工艺过程余热。

本实用新型技术方案中：可以仅用第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器串联。脱盐水（或冷凝水）依次通过上述酸冷却器加热，回收工艺过程余热。

本实用新型技术方案中：第一次SO₃循环吸收系统串酸余热回收单元中可将低低压蒸发器和第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧串联，外送硫酸依次通过低低压蒸发器和第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器降温冷却回收热量，加热脱盐水（或冷凝水）产出除氧水和0.2±0.1MPa低低压蒸汽。

本实用新型技术方案中：第一次SO₃循环吸收系统串酸余热回收单元中也可以设置低低压蒸发器和除氧器2台设备，低低压蒸发器和第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器酸侧串联，外送硫酸依次通过低低压蒸发器和第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器降温冷却回收热量，送入脱盐水（或冷凝水）的一部分在低低压蒸发器产生0.2±0.1MPa低低压蒸汽,另一部分在除氧器降压产出除氧水，而不需要额外消耗低压蒸汽。

本实用新型技术方案中：将低低压蒸发器的低低压蒸汽出口与送入第一吸收塔的含SO₃的一次转化工艺气体管连接，将产出的0.2±0.1MPa喷入一次转化工艺气中。

本实用新型的有益效果：

采用本实用新型所述的一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的装置及方法，回收硫磺制硫酸干燥和吸收工艺过程余热，产生更多0.2±0.1MPa低低压蒸汽，再将产生低低压蒸汽喷入进入第一吸收塔入口含SO₃的一次转化工艺气体中，并第一次SO₃循环吸收系统的蒸发器产生等量的（0.8±0.4MPa（g））的低压饱和蒸汽，从而将硫磺制硫酸干燥和吸收工艺过程余热回收率达到95%以上，同时余热回收系统除氧器不需要消耗低压蒸汽，使吨酸净产汽率达到0.6吨低压蒸汽每吨酸，较现有技术吨酸净产汽率0.3吨低压蒸汽每吨酸有大幅提升。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的示意图。

图2为一种空气干燥循环系统的示意图。

图3为另一种空气干燥循环系统的示意图。

图4为一种第二次SO₃循环吸收系统的示意图。

图5为另一种第二次SO₃循环吸收系统的示意图。

图6为第一次SO₃循环吸收系统的示意图。

图7为第一种串酸余热回收单元示意图。

图8为第二种串酸余热回收单元示意图。

图9为第三种串酸余热回收单元示意图。

图10为第四种串酸余热回收单元示意图。

图11为实施例6的余热回收示意图。

其中，11-空气干燥塔，12-空气干燥酸循环槽，13-空气干燥循环酸泵，14-空气干燥酸脱盐水冷却器；

21-第一吸收塔，22-第一吸收酸循环槽，23-第一吸收酸循环酸泵，24-蒸发器，25-混合器；

31-第二吸收塔，32-第二吸收酸循环槽，33-第二吸收酸循环酸泵，34-第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器；

41-低压给水加热器，42-低低压蒸发器，43-除氧器，44-第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器，45-低压给水泵，46-喷射水泵。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此：

如图1，该装置包括空气干燥循环系统、第二次SO₃循环吸收系统、第一次SO₃循环吸收系统，其中所述的第一次SO₃循环吸收系统中设有串酸预热回收单元；

脱盐水或冷凝水进入空气干燥循环系统的空气干燥酸脱盐水冷却器14中进行换热，空气干燥酸脱盐水冷却器14位于空气干燥塔底部的输出管道上；

从空气干燥酸脱盐水冷却器14出来的脱盐水或冷凝水进入第二次SO₃循环吸收系统的第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34中进行换热，第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34位于第二吸收塔底部的输出管道上；

从第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34出来的脱盐水进入第一次SO₃循环吸收系统的串酸余热回收单元中进行换热，串酸余热回收单元分别得到低低压蒸汽、低压给水以及稀释水，低低压蒸汽的蒸汽输出端与一次转化工艺气体输出端相连，低压给水的输出端与蒸发器相连，吸收水的输出端与混合器相连。

如图2，空气干燥循环系统中设有空气干燥塔，空气干燥塔底部的输出端的管道上依次设有空气干燥酸循环槽12和空气干燥循环酸泵13和空气干燥酸脱盐水冷却器14，从空气干燥酸脱盐水冷却器14输出的部分硫酸循环进入空气干燥塔11的顶部；

另一部分硫酸作为第二次SO₃循环吸收系统串酸；空气干燥酸循环槽12中还设有来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输入端。

如图3，空气干燥循环系统中设有空气干燥塔，空气干燥塔底部的输出端的管道上依次设有空气干燥酸脱盐水冷却器14、空气干燥酸循环槽12和空气干燥循环酸泵13，从空气干燥循环酸泵13输出的部分硫酸循环进入空气干燥塔11的顶部；

另一部分硫酸作为第二次SO₃循环吸收系统串酸；空气干燥酸循环槽12中还设有来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输入端。

如图4，第二次SO₃循环吸收系统中设有第二吸收塔31，第二吸收塔31底部输出的管道上依次设有第二吸收酸循环槽32、第二吸收酸循环酸泵33和第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34，从第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器出来的部分硫酸进入第二吸收塔的顶部；

另一部分硫酸作为硫酸产品输出或作为空气干燥循环系统的串酸，第二吸收酸循环槽32中还设有来自空气干燥循环系统的串酸输入端。

如图5，第二次SO₃循环吸收系统中设有第二吸收塔31，第二吸收塔31底部输出的管道上依次设有第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34、第二吸收酸循环槽32和第二吸收酸循环酸泵33，从第二吸收酸循环酸泵33出来的部分硫酸进入第二吸收塔的顶部；

另一部分硫酸作为硫酸产品输出或作为空气干燥循环系统的串酸，第二吸收酸循环槽32中还设有来自空气干燥循环系统的串酸输入端。

如图6，第一次SO₃循环吸收系统中设有第一吸收塔21，第一吸收塔21底部依次与第一吸收酸循环槽22、第一吸收酸循环酸泵23以及蒸发器24，所述蒸发器24的一个输出端通过混合器25与第一吸收塔21的上部相连，另一个输出端与串酸余热回收单元相连，所述串酸余热回收单元产生的低低压蒸汽与一次转化工艺气体的输出管道相连，串酸余热回收单元产生的低压给水输出端与蒸发器24相连，串酸余热回收单元产生的稀释水输出端与混合器25相连。

如图7，串酸余热回收单元包括低压给水加热器41、低低压蒸发器42，来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道依次与低压给水加热器41、低低压蒸发器42和第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽12相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水依次经过第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44和低低压蒸发器42相连，低低压蒸发器42设有低低压蒸汽输出端，稀释水的输出端以及低压给水的输出端，所述低压给水的输出端依次通过低压给水泵45、低压给水加热器41与蒸发器24相连，所述稀释水输出端通过喷射水泵46与混合器25相连，所述的低低压蒸汽输出端一次转化工艺气体的输出端相连。

如图8，串酸余热回收单元包括低压给水加热器41、低低压蒸发器42，来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道依次与低压给水加热器41、低低压蒸发器42和第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽12相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44的一个输出与低低压蒸发器42相连，所述的低低压蒸发器42设有低低压蒸汽的输出端；另一个输出端与除氧器43相连，除氧器43的稀释水输出端通过喷射水泵46与混合器25相连，除氧器43的低压给水输出端通过低压给水泵45、低压给水加热器41与蒸发器24相连，除氧器43的低低压蒸汽输出端与低低压蒸发器42的低低压蒸汽的输出端相连。

如图9，串酸余热回收单元包括低压给水加热器41、低低压蒸发器42，来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道分别与低压给水加热器41和低低压蒸发器42相连，低压给水加热器41和低低压蒸发器42硫酸输出端均与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽12相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水依次经过第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44和低低压蒸发器42相连，低低压蒸发器42设有低低压蒸汽输出端，稀释水的输出端以及低压给水的输出端，所述低压给水的输出端依次通过低压给水泵45、低压给水加热器41与蒸发器24相连，所述稀释水输出端通过喷射水泵46与混合器25相连。

如图10，串酸余热回收单元包括低压给水加热器41、低低压蒸发器42，来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道分别与低压给水加热器41和低低压蒸发器42相连，低压给水加热器41和低低压蒸发器42硫酸输出端均与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽12相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44的一个输出与低低压蒸发器42相连，所述的低低压蒸发器42设有低低压蒸汽的输出端；另一个输出端与除氧器43相连，除氧器43的稀释水输出端通过喷射水泵46与混合器25相连，除氧器43的低压给水输出端通过低压给水泵45、低压给水加热器41与蒸发器24相连，除氧器43的低低压蒸汽输出端与低低压蒸发器42的低低压蒸汽的输出端相连。

实施例1

步骤1见图2

空气干燥塔11 出口硫酸（浓度97.5%，温度55℃）进入空气干燥酸循环槽12与第一次SO₃循环吸收系统的外送串酸（浓度99.4%，温度90℃）混合后，浓度提高至98%，温度升高到65℃，硫酸经空气干燥循环酸泵13加压后送入空气干燥酸脱盐水冷却器14，将界区外送入20℃脱盐水（或冷凝水）加热至50℃，而后送入第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34入口，降温后循环酸回空气干燥塔11酸进口，空气干燥循环系统多余硫酸通过空气干燥酸脱盐水冷却器14酸侧出口分支送至第二次SO₃循环吸收系统的第二吸收酸循环槽32,或送入成品酸输送管道。

步骤2见图4

第二吸收塔31 出口酸浓度98.8%，温度80℃，硫酸进入第二吸收酸循环槽32与空气干燥循环系统送入的较低浓度的酸（98%）及工艺水混合后，浓度降低至98.5%，温度升高到85℃，硫酸经第二吸收循环酸泵33加压后送入第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34，将经空气干燥酸脱盐水冷却器14加热的50℃的水升温至75℃，降温后循环酸回第二吸收塔31酸进口，循环吸收二次转化工艺气中的SO₃，第二次SO₃循环吸收系统多余硫酸通过第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34酸侧出口分支送至空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽12,或送入成品酸输送管道。

步骤3见图6、图7

第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34水侧出口温度为75℃的脱盐水（或冷凝水）进入串酸余热回收单元第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44，用140℃的硫酸加热水温升高至95℃，而后再送入低低压蒸发器42，再用180℃硫酸加热，在低低压蒸发器42中，脱盐水（或冷凝水）经硫酸加热产生0.1MPa的低低压蒸汽，每生产1吨硫酸，可产生0.1t低低压蒸汽，低低压蒸发器42中脱盐水（或冷凝水）部分蒸发，溶解氧由低低压蒸汽带出，剩余的水为除氧水，除氧水经低压给水泵45和喷射水泵46送出，一部分除氧水经低压给水泵45加压为低压给水送入低压给水加热器41中，用蒸发器24出口支路190℃的硫酸加热，水温升高至175℃后再送入蒸发器24；另一部分除氧水经喷射水泵46加压后送入混合器25中作为稀释水调节进入第一吸收塔21硫酸的浓度。低低压蒸发器42产生的低低压蒸汽喷人进入第一吸收塔入21入口的一次转化工艺气中，工艺气体中的SO₃与低低压蒸汽反应生成硫酸，同时也将低低压蒸汽的低温位热量转化更高温度工艺气体热量，工艺气温度升高至300℃，而后进入第一吸收塔21中，高温工艺气体热量被上部喷入酸吸收，出第一吸收塔后硫酸温度升高至215℃，进入第一吸收酸循环槽22，再经第一吸收酸循环酸泵23加压送入蒸发器24，在蒸发器24中低压给水与215℃的高温浓硫酸换热蒸发产生0.8MPa（g)的低压饱和蒸汽，每生产1吨硫酸可产生0.6t低压饱和蒸汽。

第一次SO₃循环吸收系统酸侧流程如下：第一吸收塔21上部喷入浓度为99%硫酸与塔下部送入的300℃工艺气反应，在塔底部生成高温高浓硫酸（温度215℃，浓度99.4%），高温高浓硫酸进入第一吸收酸循环槽22.再经第一吸收酸循环酸泵23加压送入蒸发器24，与低压给水换热产生0.8MPa（g)低压饱和蒸汽，酸温降低至190℃，而后大部分硫酸送入混合器25中，用喷射水泵46出口稀释水调节浓度至99%，硫酸温度升高至195℃，混合器25出硫酸进入第一吸收塔21塔上部，循环与工艺气反应；蒸发器24出口另部分硫酸（温度190℃，浓度99.4%）进入串酸余热回收单元的低压给水加热器41，与低压给水泵45送入低压给水换热，酸温降低至180℃，再送入低低压蒸发器42中，加热脱盐水（或冷凝水）产生低低压蒸汽，酸温降低至140℃，硫酸出低低压蒸发器42进入第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44中与脱盐水（或冷凝水）换热酸温降低至90℃送入空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽12，调节空气干燥循环系统酸浓。

实施例2

步骤1见图3

空气干燥塔11 出口硫酸（浓度97.5%，温度65℃）进入空气干燥酸脱盐水冷却器14,用界区外送入脱盐水（或冷凝水）冷却硫酸降温至50℃后进入空气干燥酸循环槽12与第一次SO₃循环吸收系统的外送串酸（浓度99.4%，温度90℃）混合后，温度和浓度均升高，而后硫酸经空气干燥循环酸泵13加压后送入空气干燥塔11硫酸入口循环吸收空气中的水分；空气干燥循环系统多余硫酸通过空气干燥循环酸泵13出口分支送至第二次SO₃循环吸收系统的第二吸收酸循环槽32,或送入成品酸输送管道。

界区外送入20℃脱盐水（或冷凝水）经空气干燥酸脱盐水冷却器14加热至50℃，送入第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34水侧入口。

步骤2见图5

第二吸收塔31 出口酸浓度98.8%，温度85℃，硫酸进入第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34，经该设备降温至70℃后硫酸送入第二吸收循环泵槽32，与空气干燥循环系统送入的较低浓度的酸（98%）及工艺水混合后，浓度降低至98.5%，温度升高到75℃，硫酸经第二吸收循环酸泵33加压后送入第二吸塔31硫酸入口循环吸收二次转化工艺气中的SO3，第二次SO₃循环吸收系统多余硫酸通过第二吸收酸循环泵33出口分支送至空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽12,或送入成品酸输送管道。

空气干燥酸脱盐水冷却器14水侧出口送来的50℃的脱盐水（或冷凝水）经第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34加热至75℃后送入串酸余热回收单元第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44。

步骤3见图6、图7

本步骤同实施例1 的步骤3。

实施例3

步骤1

采用实施利1步骤1

步骤2

采用实施利1步骤2

步骤3见图6、图8

第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34水侧出口温度为75℃的脱盐水（或冷凝水）进入串酸余热回收单元第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44，用140℃的硫酸加热水温升高至95℃，而后将部分加热后的脱盐水（或冷凝水）送入低低压蒸发器42，再用180℃硫酸加热，在低低压蒸发器42中，脱盐水（或冷凝水）经硫酸加热产生0.1MPa的低低压蒸汽，每生产1吨硫酸，可产生0.1t低低压蒸汽；第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器另一部分脱盐水（或冷凝水）送入除氧器43，该设备的工作压力为0.05MPa，加热后脱盐水（或冷凝水）在该设备中降压蒸发热力除氧，不需要消耗外界蒸汽产生除氧水，除氧水经低压给水泵45和喷射水泵46送出，一部分除氧水经低压给水泵45加压为低压给水送入低压给水加热器41中，用蒸发器24出口支路190℃的硫酸加热，水温升高至175℃后再送入蒸发器24；另一部分除氧水经喷射水泵46加压后送入混合器25中作为稀释水调节进入第一吸收塔21硫酸的浓度。低低压蒸发器42产生的低低压蒸汽喷人进入第一吸收塔入21的一次转化工艺气中，工艺气体中的SO₃与低低压蒸汽反应生成硫酸，同时也将低低压蒸汽的低温位热量转化更高温度工艺气体热量，工艺气温度升高至300℃，而后进入第一吸收塔21中，高温工艺气体热量被上部喷入酸吸收，出第一吸收塔后硫酸温度升高至215℃，进入第一吸收酸循环槽22，再经第一吸收酸循环酸泵23加压送入蒸发器24，在蒸发器24中低压给水与215℃的高温浓硫酸换热蒸发产生0.8MPa（g)的低压饱和蒸汽，每生产1吨硫酸可产生0.6t低压饱和蒸汽。

第一次SO₃循环吸收系统酸侧流程如下：第一吸收塔21上部喷入浓度为99%硫酸与塔下部送入的300℃工艺气反应，在塔底部生成高温高浓硫酸（温度215℃，浓度99.4%），高温高浓硫酸进入第一吸收酸循环槽22.再经第一吸收酸循环酸泵23加压送入蒸发器24，与低压给水换热产生0.8MPa（g)低压饱和蒸汽，酸温降低至190℃，而后大部分硫酸送入混合器25中，用喷射水泵46出口稀释水调节浓度至99%，硫酸温度升高至195℃，混合器25出硫酸进入第一吸收塔21塔上部，循环与工艺气反应；蒸发器24出口另部分硫酸（温度190℃，浓度99.4%）进入串酸余热回收单元的低压给水加热器41，与低压给水泵45送入低压给水换热，酸温降低至180℃，再送入低低压蒸发器42中，加热脱盐水（或冷凝水）产生低低压蒸汽，酸温降低至140℃，硫酸出低低压蒸发器42进入第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44中与脱盐水（或冷凝水）换热酸温降低至90℃送入空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽12，调节空气干燥循环系统酸浓。

实施例4

步骤1

采用实施利1步骤1

步骤2

采用实施利1步骤2

步骤3见图6、图9

第二次S03吸收酸脱盐水冷却器34水侧出口温度为75℃的脱盐水（或冷凝水）进入串酸余热回收单元第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44，用140℃的硫酸加热水温升高至95℃，而后再送入低低压蒸发器42，再用蒸发器24出口支路一部分190℃硫酸加热，在低低压蒸发器42中，脱盐水（或冷凝水）经硫酸加热产生0.1MPa的低低压蒸汽，每生产1吨硫酸，可产生0.1t低低压蒸汽，低低压蒸发器42中脱盐水（或冷凝水）部分蒸发，溶解氧由低低压蒸汽带出，剩余的水为除氧水，除氧水经低压给水泵45和喷射水泵46送出，一部分除氧水经低压给水泵45加压为低压给水送入低压给水加热器41中，用蒸发器24出口支路另一部分190℃的硫酸加热，水温升高至175℃后再送入蒸发器24；另一部分除氧水经喷射水泵46加压后送入混合器25中作为稀释水调节进入第一吸收塔21硫酸的浓度。低低压蒸发器42产生的低低压蒸汽喷人进入第一吸收塔入21的一次转化工艺气中，工艺气体中的SO₃与低低压蒸汽反应生成硫酸，同时也将低低压蒸汽的低温位热量转化更高温度工艺气体热量，工艺气温度升高至300℃，而后进入第一吸收塔21中，高温工艺气体热量被上部喷入酸吸收，出第一吸收塔后硫酸温度升高至215℃，进入第一吸收酸循环槽22，再经第一吸收酸循环酸泵23加压送入蒸发器24，在蒸发器24中低压给水与215℃的高温浓硫酸换热蒸发产生0.8MPa（g)的低压饱和蒸汽，每生产1吨硫酸可产生0.6t低压饱和蒸汽。

第一次SO₃循环吸收系统酸侧流程如下：第一吸收塔21上部喷入浓度为99%硫酸与塔下部送入的300℃工艺气反应，在塔底部生成高温高浓硫酸（温度215℃，浓度99.4%），高温高浓硫酸进入第一吸收酸循环槽22.再经第一吸收酸循环酸泵23加压送入蒸发器24，与低压给水换热产生0.8MPa（g)低压饱和蒸汽，酸温降低至190℃，而后大部分硫酸送入混合器25中，用喷射水泵46出口稀释水调节浓度至99%，硫酸温度升高至195℃，混合器25出硫酸进入第一吸收塔21塔上部，循环与工艺气反应；蒸发器24出口另部分硫酸（温度190℃，浓度99.4%）分别进入串酸余热回收单元的低压给水加热器41和低低压蒸发器42，一部分硫酸（温度190℃，浓度99.4%）与低压给水泵45送入低压给水换热，酸温降低至140℃，另一部分硫酸（温度190℃，浓度99.4%）进入低低压蒸发器42中，加热脱盐水（或冷凝水）产生低低压蒸汽，酸温降低至140℃；低压给水加热器41和低低压蒸发器42出口硫酸合并进入第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44中与脱盐水（或冷凝水）换热酸温降低至90℃送入空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽12，调节空气干燥循环系统酸浓。

实施例5

步骤1

采用实施利1步骤1

步骤2

采用实施利1步骤2

步骤3见图6、图10

第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34水侧出口温度为75℃的脱盐水（或冷凝水）进入串酸余热回收单元第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44，用140℃的硫酸加热水温升高至95℃，而后将部分加热后的脱盐水（或冷凝水）送入低低压蒸发器42，再用蒸发器24出口支路一部分190℃硫酸加热，在低低压蒸发器42中，脱盐水（或冷凝水）经硫酸加热产生0.1MPa的低低压蒸汽，每生产1吨硫酸，可产生0.1t低低压蒸汽；第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器另一部分脱盐水（或冷凝水）送入除氧器43，该设备的工作压力为0.05MPa，加热后脱盐水（或冷凝水）在该设备中降压蒸发热力除氧，不需要消耗外界蒸汽产生除氧水，除氧水经低压给水泵45和喷射水泵46送出，一部分除氧水经低压给水泵45加压为低压给水送入低压给水加热器41中，用蒸发器24出口支路另一部分190℃的硫酸加热，水温升高至175℃后再送入蒸发器24；另一部分除氧水经喷射水泵46加压后送入混合器25中作为稀释水调节进入第一吸收塔21硫酸的浓度。低低压蒸发器42产生的低低压蒸汽喷人进入第一吸收塔入21的一次转化工艺气中，工艺气体中的SO₃与低低压蒸汽反应生成硫酸，同时也将低低压蒸汽的低温位热量转化更高温度工艺气体热量，工艺气温度升高至300℃，而后进入第一吸收塔21中，高温工艺气体热量被上部喷入酸吸收，出第一吸收塔后硫酸温度升高至215℃，进入第一吸收酸循环槽22，再经第一吸收酸循环酸泵23加压送入蒸发器24，在蒸发器24中低压给水与215℃的高温浓硫酸换热蒸发产生0.8MPa（g)的低压饱和蒸汽，每生产1吨硫酸也可产生0.6t低压饱和蒸汽。

第一次SO₃循环吸收系统酸侧流程如下：第一吸收塔21上部喷入浓度为99%硫酸与塔下部送入的300℃工艺气反应，在塔底部生成高温高浓硫酸（温度215℃，浓度99.4%），高温高浓硫酸进入第一吸收酸循环槽22.再经第一吸收酸循环酸泵23加压送入蒸发器24，与低压给水换热产生0.8MPa（g)低压饱和蒸汽，酸温降低至190℃，而后大部分硫酸送入混合器25中，用喷射水泵46出口稀释水调节浓度至99%，硫酸温度升高至195℃，混合器25出硫酸进入第一吸收塔21塔上部，循环与工艺气反应；蒸发器24出口另部分硫酸（温度190℃，浓度99.4%）分别进入串酸余热回收单元的低压给水加热器41和低低压蒸发器42，部分硫酸（温度190℃，浓度99.4%）与低压给水泵45送入低压给水换热，酸温降低至140℃，另一部分硫酸（温度190℃，浓度99.4%）送入低低压蒸发器42中，加热脱盐水（或冷凝水）产生低低压蒸汽，酸温也降低至140℃，低压给水加热器41出口硫酸与低低压蒸发器42出口硫酸合并后再进入第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器44中与脱盐水（或冷凝水）换热酸温降低至90℃送入空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽12，调节空气干燥循环系统酸浓。

实施例6

见图11

界区送入脱盐水（或冷凝水）温度为50℃，则可将该脱盐水（或冷凝水）直接送入入第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器34水侧入口，后续采用上述实施例的步骤2和步骤3得到同样的产汽效果。空气干燥酸循环系统可用现有技术循环水冷却的方案。

需要说明的是上述应用实施例每个步骤均可以替换其它实施例的对应步骤，组成新的实施例，上述实施例均在本专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种硫磺制硫酸干燥和吸收高效余热回收的装置，其特征在于：该装置包括空气干燥循环系统、第二次SO₃循环吸收系统、第一次SO₃循环吸收系统，其中所述的第一次SO₃循环吸收系统中设有串酸预热回收单元；

脱盐水或冷凝水进入空气干燥循环系统的空气干燥酸脱盐水冷却器（14）中进行换热，空气干燥酸脱盐水冷却器（14）位于空气干燥塔底部的输出管道上；

从空气干燥酸脱盐水冷却器（14）出来的脱盐水或冷凝水进入第二次SO₃循环吸收系统的第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（34）中进行换热，第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（34）位于第二吸收塔底部的输出管道上；

从第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（34）出来的脱盐水进入第一次SO₃循环吸收系统的串酸余热回收单元中进行换热，串酸余热回收单元分别得到低低压蒸汽、低压给水以及稀释水，低低压蒸汽的蒸汽输出端与一次转化工艺气体输出端相连，低压给水的输出端与蒸发器相连，吸收水的输出端与混合器相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，空气干燥循环系统中设有空气干燥塔，空气干燥塔底部的输出端的管道上依次设有空气干燥酸循环槽（12）和空气干燥循环酸泵（13）和空气干燥酸脱盐水冷却器（14），从空气干燥酸脱盐水冷却器（14）输出的部分硫酸循环进入空气干燥塔（11）的顶部。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，另一部分硫酸作为第二次SO₃循环吸收系统串酸；空气干燥酸循环槽（12）中还设有来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输入端。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，空气干燥循环系统中设有空气干燥塔，空气干燥塔底部的输出端的管道上依次设有空气干燥酸脱盐水冷却器（14）、空气干燥酸循环槽（12）和空气干燥循环酸泵（13），从空气干燥循环酸泵（13）输出的部分硫酸循环进入空气干燥塔（11）的顶部。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，另一部分硫酸作为第二次SO₃循环吸收系统串酸；空气干燥酸循环槽（12）中还设有来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输入端。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第二次SO₃循环吸收系统中设有第二吸收塔（31），第二吸收塔（31）底部输出的管道上依次设有第二吸收酸循环槽（32）、第二吸收酸循环酸泵（33）和第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（34），从第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器出来的部分硫酸进入第二吸收塔的顶部。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，另一部分硫酸作为硫酸产品输出或作为空气干燥循环系统的串酸，第二吸收酸循环槽（32）中还设有来自空气干燥循环系统的串酸输入端。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第二次SO₃循环吸收系统中设有第二吸收塔（31），第二吸收塔（31）底部输出的管道上依次设有第二次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（34）、第二吸收酸循环槽（32）和第二吸收酸循环酸泵（33），从第二吸收酸循环酸泵（33）出来的部分硫酸进入第二吸收塔的顶部。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，另一部分硫酸作为硫酸产品输出或作为空气干燥循环系统的串酸，第二吸收酸循环槽（32）中还设有来自空气干燥循环系统的串酸输入端。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一次SO₃循环吸收系统中设有第一吸收塔（21），第一吸收塔（21）底部依次与第一吸收酸循环槽（22）、第一吸收酸循环酸泵（23）以及蒸发器（24），所述蒸发器（24）的一个输出端通过混合器（25）与第一吸收塔（21）的上部相连，另一个输出端与串酸余热回收单元相连，所述串酸余热回收单元产生的低低压蒸汽与一次转化工艺气体的输出管道相连，串酸余热回收单元产生的低压给水输出端与蒸发器（24）相连，串酸余热回收单元产生的稀释水输出端与混合器（25）相连。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，串酸余热回收单元包括低压给水加热器（41）、低低压蒸发器（42），来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道依次与低压给水加热器（41）、低低压蒸发器（42）和第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44），第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽（12）相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水依次经过第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）和低低压蒸发器（42）相连，低低压蒸发器（42）设有低低压蒸汽输出端，稀释水的输出端以及低压给水的输出端，所述低压给水的输出端依次通过低压给水泵（45）、低压给水加热器（41）与蒸发器（24）相连，所述稀释水输出端通过喷射水泵（46）与混合器（25）相连，所述的低低压蒸汽输出端一次转化工艺气体的输出端相连。

12.根据利要求11所述的装置，其特征在于，串酸余热回收单元包括低压给水加热器（41）、低低压蒸发器（42），来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道依次与低压给水加热器（41）、低低压蒸发器（42）和第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44），第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽（12）相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）的一个输出与低低压蒸发器（42）相连，所述的低低压蒸发器（42）设有低低压蒸汽的输出端；另一个输出端与除氧器（43）相连，除氧器（43）的稀释水输出端通过喷射水泵（46）与混合器（25）相连，除氧器（43）的低压给水输出端通过低压给水泵（45）、低压给水加热器（41）与蒸发器（24）相连，除氧器（43）的低低压蒸汽输出端与低低压蒸发器（42）的低低压蒸汽的输出端相连。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，串酸余热回收单元包括低压给水加热器（41）、低低压蒸发器（42），来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道分别与低压给水加热器（41）和低低压蒸发器（42）相连，低压给水加热器（41）和低低压蒸发器（42）硫酸输出端均与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽（12）相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水依次经过第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）和低低压蒸发器（42）相连，低低压蒸发器（42）设有低低压蒸汽输出端，稀释水的输出端以及低压给水的输出端，所述低压给水的输出端依次通过低压给水泵（45）、低压给水加热器（41）与蒸发器（24）相连，所述稀释水输出端通过喷射水泵（46）与混合器（25）相连。

14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，串酸余热回收单元包括低压给水加热器（41）、低低压蒸发器（42），来自第一次SO₃循环吸收系统的串酸输出管道分别与低压给水加热器（41）和低低压蒸发器（42）相连，低压给水加热器（41）和低低压蒸发器（42）硫酸输出端均与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）的硫酸输出端与空气干燥循环系统的空气干燥酸循环槽（12）相连；

从第二次SO₃循环吸收系统输出的脱盐水与第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）相连，第一次SO₃吸收酸脱盐水冷却器（44）的一个输出与低低压蒸发器（42）相连，所述的低低压蒸发器（42）设有低低压蒸汽的输出端；另一个输出端与除氧器（43）相连，除氧器（43）的稀释水输出端通过喷射水泵（46）与混合器（25）相连，除氧器（43）的低压给水输出端通过低压给水泵（45）、低压给水加热器（41）与蒸发器（24）相连，除氧器（43）的低低压蒸汽输出端与低低压蒸发器（42）的低低压蒸汽的输出端相连。