一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置，本发明还提供了一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的方法，本发明利用低温热回收系统高温产酸的热量产生压力较低的二次蒸汽，将这些二次蒸汽送入高温吸收塔作为补充水一部分，将二次蒸汽的潜热带回低温热回收系统，产生压力更高的低压蒸汽，系统的产汽率可以从每生产1吨硫酸产低压蒸汽0.45t提高到0.57t左右。
【专利说明】一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置及方法。
【背景技术】
[0002]目前硫酸生产行业，在干吸工段已设置了低温热回收装置，其主要工艺流程是:含SO3的工艺气体进入高温吸收塔，被塔内喷淋酸吸收，释放出热量，酸温升高，高温浓酸被高温循环泵抽送加压送入蒸发器产生低压蒸汽，酸温降低后进入混合器加水降低酸浓，而后再送入高温吸收塔循环吸收SO3;装置产酸从蒸发器出口的循环酸管上接出，经给水加热器和脱盐水加热器降温后外供，外供酸温通常为90°c ~130°C，仍有部分热量未能有效回收。在这类低温热回收装置中，低压蒸汽的产汽率一般为每生产I吨硫酸产低压蒸汽0.45t左右。
[0003]因此，需要一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的方法以解决上述问题。
【发明内容】
[0004]为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置所采用的技术方案如下:
一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置，包括高温吸收塔、高温循环槽、高温循环泵、蒸发器、混合器、给水泵、喷射水泵、第二蒸发器和脱盐水加热器，所述高温循环槽连接所述高温吸收塔的底部，所述高温循环泵连接所述高温循环槽和蒸发器的进口，所述蒸发器的出口连接所述混合器，所述混合器连接所述高温吸收塔的顶部；所述蒸发器的出口还连接所述第二蒸发器，所述给水泵的进口连接所述脱盐水加热器，所述给水泵的出口连接所述蒸发器；所述喷射水泵的进口连接所述所述脱盐水加热器，所述喷射水泵的出口连接所述混合器和第二蒸发器；所述第二蒸发器连接所述脱盐水加热器；
所述第二蒸发器上设置有二次蒸汽出口，所述脱盐水加热器上设置有脱盐水进口和硫酸出口，所述蒸发器上设置有低压蒸汽出口，所述高温吸收塔的顶部设置有工艺气体出口。
[0006]更进一步的，还包括给水加热器，所述蒸发器的出口还通过所述给水加热器连接所述第二蒸发器，所述给水泵的出口通过所述给水加热器连接所述蒸发器。
[0007]更进一步的，还包括除氧器，所述脱盐水加热器与所述给水泵和喷射水泵之间设置有所述除氧器。
[0008]更进一步的，所述第二蒸发器为闪蒸罐(12 )。
[0009]有益效果:本发明提供了一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置，将低品位二次蒸汽的热量注入硫酸低温热回收装置的高温吸收塔中，借此产生更高品位的低压蒸汽，从而将低温热回收系统的每生产I吨硫酸低压蒸汽的产汽率由0.48t提高到0.57t左右。[0010]本发明还公开了一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的方法，采用如下的技术方案:
一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的方法，采用如上所述的提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置，包括以下步骤:
1)、将含S03的工艺气体与所述第二蒸发器或闪蒸罐(12)产生的二次蒸汽在所述高温吸收塔的入口混合；
2)、在所述高温吸收塔中，工艺气体中的S03被循环酸吸收，释放热量产生浓硫酸，将二次蒸汽中低品位的热量转化为浓硫酸的热量；
3)、步骤2)得到的浓硫酸进入高温循环槽，经高温循环泵加压送入蒸发器产生低压蒸汽，得到系统的产酸；
4)、一部分系统的产酸送入混合器调节产酸的浓度，调节浓度以后的产酸再返回高温吸收塔，继续吸收工艺气体中的S03 ；
5)、另一部分系统的产酸从蒸发器的出口送出至第二蒸发器，产酸在第二蒸发器中加热水产生二次蒸汽，产酸降温；
6)、向脱盐水加热器中加入脱盐水，步骤5)的产酸送入脱盐水加热器中加热脱盐水，产酸降温，随后产酸外送；
7)、步骤6)得到的脱盐水送入除氧器中热力除氧，一部分除氧水经过给水泵送入蒸发器，产生低压蒸汽；一部分除氧水经喷射水泵加压后送入第二蒸发器，产生二次蒸汽；还有一部分除氧水经喷射水泵加压 送入混合器调节浓硫酸的浓度。
[0011]更进一步的，步骤5)中，系统的产酸先送入给水加热器预热蒸发器的给水，再送入第二蒸发器加热给水产生二次蒸汽。
[0012]更进一步的，所述第二蒸发器为闪蒸罐。
[0013]更进一步的，所述蒸发器中产生的低压蒸汽的压力为0.8±0.2MPa，所述第二蒸发器产生的二次蒸汽的压力为0.25±0.2MPa。
[0014]更进一步的，步骤2)中浓硫酸的温度为205±20°C，步骤3)中系统产酸的温度为190±20°C，步骤5)中产酸温度降低至130±20°C，步骤6)中产酸温度降低至70±20°C。
[0015]有益效果:本发明提供了一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的方法，将低品位二次蒸汽的热量注入硫酸低温热回收装置的高温吸收塔中，借此产生更高品位的低压蒸汽，从而将低温热回收系统的每生产I吨硫酸低压蒸汽的产汽率由0.48t提高到0.57t左右。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为实施例1的原理示意图；
图2为实施例2的原理不意图；
图3为实施例3的原理示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0018]含S03的工艺气体与二次蒸汽在高温吸收塔I入口附近混合，混合后的气体进入高温热回收塔1，塔上部喷淋下液态硫酸，在塔的填料层S03被吸收生成高浓硫酸，释放反应热量，酸温上升，此时二次蒸汽的潜热同时转化为高温硫酸的热量，高温硫酸在塔底部汇集后流入高温循环槽2，经高温循环泵3加压送入蒸发器4产生0.8 ±0.2MPa压力的低压蒸汽，浓硫酸出蒸发器后温降低再送入混合器5调节酸浓，而后再返回高温吸收塔1，循环吸收工艺气中的S03 ;热回收系统的产酸从蒸发器出口的循环酸管上接出经下游设备降温后外送。附图广3分别给出3种产酸管路上产生二次蒸汽的工艺流程，现分别说明: 1、如图1所示，热回收系统的产酸先送入第二蒸发器9，加热喷射水产生二次蒸汽，降温后的产酸再送入脱盐加热器10预热脱盐水，酸温降低后外送。外界脱盐水先送入脱盐水加热器10预热，而后送入除氧器8中热力除氧，一部分除氧水经给水泵6送入蒸发器4产生0.8±0.2MPa的低压蒸汽，另一部分除氧水经喷射水泵7加压送入第二蒸发器产生压力为(0.25±0.2MPa)二次蒸汽，还有一部分除氧水也同样经喷射水泵7加压后送混合器5调节循环酸的浓度。
[0019]2、如图2所示，热回收系统的产酸先送入给水加热器11预热给水，而后送入第二蒸发器9，加热喷射水产生二次蒸汽，降温后的产酸再送入脱盐加热器10预热脱盐水，酸温降低后外送。外界脱盐水先送入脱盐水加热器10预热，而后送入除氧器8中热力除氧，一部分除氧水经给水泵6加压先送入给水加热器11预热升温，后再送入蒸发器4中产生0.8±0.2MPa低压蒸汽，另一部分除氧水经喷射水泵7加压送入第二蒸发器产生压力为(0.25±0.2MPa) 二次蒸汽，还有一部分除氧水也同样经喷射水泵7加压后送混合器5调节循环酸的浓度。
[0020]3、如图3所示，热回收系统的产酸先送入给水加热器11预热给水，而后送入脱盐加热器10加热脱盐水，酸温降低后外送。外界脱盐水先送入脱盐水加热器10中产生150±30°C的高温热水，高温热水在闪蒸罐12中闪蒸产生压力为(0.25±0.2MPa) 二次蒸汽；闪蒸后的热水一部分经给水泵6加压先送入给水加热器11中预热，后再送入蒸发器4中产生0.8±0.2MPa低压蒸汽，另一部分热水经喷射水泵7加压后送混合器5调节循环酸的浓度。
[0021]本发明利用低温热回收系统高温产酸的热量产生压力较低的二次蒸汽(压力为0.25±0.2MPa)，将这些二次蒸汽送入高温吸收塔作为补充水一部分，将二次蒸汽的潜热带回低温热回收系统，产生压力更高的低压蒸汽，回收产生低压蒸汽蒸汽压力为
0.8±0.2MPa，系统的产汽率可以从每生产I吨硫酸产低压蒸汽0.45t提高到最高0.58t左右。
[0022]实施例1
请参阅图1所示，
含S03的工艺气体与第二蒸发器9产生的二次蒸汽(压力为0.25±0.2MPa)在高温吸收塔I入口混合，工艺气体中的S03在高温吸收塔I中被循环酸吸收，释放热量产生205±20°C的高温浓硫酸，此时二次蒸汽中低品位的热量转化为高温浓硫酸的热量，高温浓硫酸在塔底部的汇流进入高温循环槽2，经高温循环泵3加压送入蒸发器4产生(0.8±0.2MPa)低压蒸汽，浓硫酸出蒸发器4后酸温降低至190±20°C，得到系统的产酸，将一部分系统的产酸送入混合器5调节酸浓，降低浓度后的硫酸再返回高温吸收塔1，循环吸收工艺气中的S03 ;—部分系统的产酸(温度为190±20°C)从蒸发器4出口的循环酸管的分支上接出，送入第二蒸发器9加热给水产生压力为0.25±0.2MPa的二次蒸汽，酸温降低至130±20°C，再送入脱盐水加热器10加热脱盐水，酸温降低至70±20°C，降温后产酸外送。外界送入的脱盐水在脱盐水加热器10中加热至85±20°C，再送入除氧器8中热力除氧，104°C的除氧水一部分经给水泵6加压后送入蒸发器4，产生0.8±0.2MPa的低压蒸汽；另一部除氧水经喷射水泵7加压后送入第二蒸发器9，产生0.25±0.2MPa的二次蒸汽，还有另一部除氧水经喷射水泵7加压送入混合器调节循环酸的浓度，采用该工艺流程的热回收系统，其系统每生产I吨硫酸的低压蒸汽产汽率可由0.45t提高到0.58t。
[0023]实施例2
请参阅图2所示，
含S03的工艺气体与第二蒸发器9产生的二次蒸汽(压力为0.25±0.2MPa)在高温吸收塔I入口混合，工艺气体中的S03在高温吸收塔I中被循环酸吸收，释放热量产生2 O 5 ± 2 (TC左右的高浓硫酸，此时二次蒸汽中低品位的热量转化为高温浓酸的热量，高温浓酸在塔底部的汇流进入高温循环槽2，经高温循环泵3加压送入蒸发器4产生(0.8±0.2MPa)低压蒸汽，浓硫酸出蒸发器后酸温降低至190±20°C，得到系统的产酸，一部分系统的产酸送入混合器5调节酸浓，降低浓度后的硫酸再返回高温吸收塔1，循环吸收工艺气中的S03 ;—部分系统的产酸(温度为190±20°C)从蒸发器出口的循环酸管的分支上接出，先送入给水加热器11预热蒸发器4的给水，酸温降至165±20°C，而后再送入第二蒸发器9加热给水产生压力为0.25±0.2MPa的二次蒸汽，酸温降低至125±20°C，再送入脱盐水加热器10加热脱盐水，酸温降低至70±20°C，降温后产酸外送。外界送入的脱盐水在脱盐水加热器10中加热至85±20°C，再送入除氧器8中热力除氧，104°C的除氧水一部分经给水泵6加压后先送入给水加热器11中预热，再送入蒸发器4产生0.8±0.2MPa的低压蒸汽；另一部除氧水经喷射水泵7加压后送入第二蒸发器9，产生0.25±0.2MPa的二次蒸汽，还有另一部除氧水经喷射水泵7加压送入混合器调节循环酸的浓度，采用该工艺流程的热回收系统，其系统每生产I吨硫酸的低压蒸汽产汽率可由0.45t提高到0.55t。
`[0024]实施例3
请参阅图3所示，
含S03的工艺气体与闪蒸罐12产生的二次蒸汽(压力为0.25±0.2MPa)在高温吸收塔I入口混合，工艺气体中的S03在高温吸收塔I中被循环酸吸收，释放热量产生205±20°C左右的高浓硫酸，此时二次蒸汽中低品位的热量转化为高温浓酸的热量，高温浓酸在塔底部的汇流进入高温循环槽2，经高温循环泵3加压送入蒸发器4产生(0.8±0.2MPa)低压蒸汽，浓硫酸出蒸发器后酸温降低至190±20°C，得到系统的产酸。一部分产酸再送入混合器5调节酸浓，降低浓度后的硫酸再返回高温吸收塔1，循环吸收工艺气中的S03 ;—部分系统的产酸(温度为190±20°C )从蒸发器出口的循环酸管的分支上接出，先送入给水加热器11预热蒸发器4的给水，酸温降至165±20°C，再送入脱盐水加热器10加热脱盐水，酸温降低至70±20°C，降温后产酸外送。外界送入的脱盐水在脱盐水加热器10中加热至150±30°C，再送入闪蒸罐12中闪蒸产生0.25±0.2MPa的二次蒸汽，闪蒸后的热水一部分经给水泵6加压后先送入给水加热器11中预热，再送入蒸发器4产生0.8±0.2MPa的低压蒸汽；另一部热水经喷射水泵7加压后送入混合器5调节循环酸的浓度，采用该工艺流程的热回收系统，其系统每生产I吨硫酸的低压蒸汽产汽率可由0.45t提高到0.55t。[0025]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置，其特征在于，包括高温吸收塔(I)、高温循环槽(2)、高温循环泵(3)、蒸发器(4)、混合器(5)、给水泵(6)、喷射水泵(7)、第二蒸发器(9)和脱盐水加热器(10)，所述高温循环槽(2)连接所述高温吸收塔(I)的底部，所述高温循环泵(3 )连接所述高温循环槽(2 )和蒸发器(4 )的进口，所述蒸发器(4 )的出口连接所述混合器(5)，所述混合器(5)连接所述高温吸收塔(I)的顶部；所述蒸发器(4)的出口还连接所述第二蒸发器(9 )，所述给水泵(6 )的进口连接所述脱盐水加热器(10 )，所述给水泵(6)的出口连接所述蒸发器(4);所述喷射水泵(7)的进口连接所述所述脱盐水加热器(10),所述喷射水泵(7)的出口连接所述混合器(5)和第二蒸发器(9);所述第二蒸发器(9)连接所述脱盐水加热器(10); 所述第二蒸发器(9)上设置有二次蒸汽出口，所述脱盐水加热器(10)上设置有脱盐水进口和硫酸出口，所述蒸发器(4)上设置有低压蒸汽出口，所述高温吸收塔(I)的顶部设置有工艺气体出口。
2.根据权利要求1所述的一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置，其特征在于，还包括给水加热器(11)，所述蒸发器(4 )的出口还通过所述给水加热器(11)连接所述第二蒸发器(9 )，所述给水泵(6 )的出口通过所述给水加热器(11)连接所述蒸发器(4 )。
3.根据权利要求1或2所述的一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置，其特征在于，还包括除氧器(8)，所述脱盐水加热器(10)与所述给水泵(6)和喷射水泵(7)之间设置有所述除氧器(8)。
4.根据权利要求1或2所述的一种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置，其特征在于，所述第二蒸发器(9)为闪蒸罐(12)。
5.一 种提高硫酸低温余热回收系统产汽率的方法，其特征在于，采用如权利要求3任所述的提高硫酸低温余热回收系统产汽率的装置，包括以下步骤: 1)、将含S03的工艺气体与所述第二蒸发器(9)或闪蒸罐(12)产生的二次蒸汽在所述高温吸收塔(I)的入口混合； 2)、在所述高温吸收塔(I)中，工艺气体中的S03被循环酸吸收，释放热量产生浓硫酸，将二次蒸汽中低品位的热量转化为浓硫酸的热量； 3)、步骤2)得到的浓硫酸进入高温循环槽(2)，经高温循环泵(3)加压送入蒸发器(4)产生低压蒸汽，得到系统的产酸； 4)、一部分系统的产酸送入混合器(5)调节产酸的浓度，调节浓度以后的产酸再返回高温吸收塔(I )，继续吸收工艺气体中的S03 ； 5)、另一部分系统的产酸从蒸发器(4)的出口送出至第二蒸发器(9)，产酸在第二蒸发器(9)中加热水产生二次蒸汽，产酸降温； 6)、向脱盐水加热器(10)中加入脱盐水，步骤5)的产酸送入脱盐水加热器(10)中加热脱盐水，产酸降温，随后产酸外送； 7)、步骤6)得到的脱盐水送入除氧器(8)中热力除氧，一部分除氧水经过给水泵(6)送入蒸发器(4)，产生低压蒸汽；一部分除氧水经喷射水泵(7)加压后送入第二蒸发器(9)，产生二次蒸汽；还有一部分除氧水经喷射水泵(7)加压送入混合器(5)调节浓硫酸的浓度。
6.如权利要求5所述的提高硫酸低温余热回收系统产汽率的方法，其特征在于，步骤5)中，系统的产酸先送入给水加热器(11)预热蒸发器(4 )的给水，再送入第二蒸发器(9 )加热给水产生二次蒸汽。
7.如权利要求5所述的提高硫酸低温余热回收系统产汽率的方法，其特征在于，所述第二蒸发器(9)为闪蒸罐。
8.如权利要求5所述的提高硫酸低温余热回收系统产汽率的方法，其特征在于，所述蒸发器(4)中产生的低压蒸汽的压力为0.8±0.2MPa，所述第二蒸发器(9)产生的二次蒸汽的压力为0.25 ± 0.2MPa。
9.如权利要求5所述的提高硫酸低温余热回收系统产汽率的方法，其特征在于，步骤2)中浓硫酸的温度为205±20°C，步骤4)中系统产酸的温度为190±20°C，步骤5)中产酸温度降低至130±20°C，步骤6)中产酸`温度降低至70±20°C。
【文档编号】C01B17/74GK103588179SQ201310560119
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】俞向东 申请人:俞向东