一种制酸熔硫乏汽及其凝结水回收及处理系统的制作方法

本发明属于余热回收技术领域，涉及一种对硫磺和硫铁矿制酸中产生的余热进行环保回收及排放的技术，尤其是涉及一种制酸熔硫乏汽及其凝结水回收及处理系统。

背景技术：

硫磺制酸与硫铁矿制酸相比具有工序少、流程短、硫利用率高、副产蒸汽多、电耗低、“三废”少的特点，因此，硫磺制酸是一种很有竞争力的制酸方法，目前硫磺制酸在国内得到迅速发展。但国内硫磺制酸经多年的实践运行，也相继暴露出了硫磺制酸存在的一些问题。譬如，硫磺制酸的熔硫系统需要使用大量饱和蒸汽，固体硫磺的熔点为118.9度，而在120-150度范围内液硫粘度比较低，即易于流动，生产上可以精确控制液硫温度在140-150度之间，以确保液硫充分流动。又由于工艺的特殊性，各处温度要求不同，熔硫和各处保温的蒸汽需单独疏水，因此会产生大量较高温度和压力的饱和蒸汽及其乏汽。

由于传统的制酸系统设计中没考虑到高温水和蒸汽的余热回收，高温蒸汽的利用率一直不高，存在相当部分的乏汽外排，造成了大量的能源浪费，同时又造成了环境污染。

随着技术的进步，制酸系统中逐渐开始有了乏汽回收装置。目前乏汽回收的方式主要有水汽引射、汽汽引射、机械蒸汽浓缩(MVR)、直接用于更低压设备等，这些回收方式一般为单独使用，回收效果不佳，且还因乏汽压力过低而使应用范围受到限制。

目前应用较为广泛的熔硫乏汽回收方法主要是回收直接作为更低级别的用汽设施，比如作为除氧器、附近岗位采暖等原生汽原，此方法适用于熔硫岗位与用汽设备距离较近，且乏汽产生量较少的系 统，也即是适用于小型熔硫系统。但这种方式受压力波动的影响，因而影响供热能力，用能质量得不到保障。

对于大型硫磺制酸所配套的熔硫系统，包括硫磺大棚、熔硫装置、液磺杂质过滤装置、液硫储罐等大型装置，用汽设备多，消耗的原始蒸汽量大，产生的乏汽量较多；又因溶硫系统远离硫磺制酸装置，占地面积较大，考虑交通运输难度和生产成本，大型硫磺制酸装置与熔硫系统之间通常采用输磺夹套管连接。由于熔硫系统产生的乏汽相对压力较小，且硫磺制酸装置与熔硫系统距离远，不利于输送回收，大量极低品质乏汽的回收利用十分困难，因此，只能就地排空，排至大气中的乏汽形成雾气，对熔硫片区形成很大的视觉环境污染，造成设备表面湿气重，人员车辆行动视线不清，尤其在冬天情况更加严重。

因此，如何最有效的就地回收使用乏汽及其冷凝水能源，减少环境污染，实现既提升用能质量，又增加用能数量，从而降低原始新蒸汽用量，节约能源，减少浪费，降低生产总成本，是硫磺制酸技术发展的瓶颈之一，也是一个亟待解决的综合性课题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种制酸熔硫乏汽及其凝结水回收及处理系统，将较高温度的乏汽及其饱和凝结水热能分级依次回收，达到了将热能有效回收利用，并避免环境污染的效果。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

一种制酸熔硫乏汽及其凝结水回收及处理系统，包括热水管道泵a、加压泵b、加压泵c、加压泵d、喷淋塔a、喷淋塔b、喷淋塔c、汽水分离器a、汽水分离器b、汽水分离器c、汽汽抽引管b、汽汽抽引管c、蒸汽加压机a、锅炉脱盐水箱和原始蒸汽总管，所述加压泵a、喷淋塔a、加压泵b、喷淋塔b、加压泵c、喷淋塔c、加压泵d依次串联连接，所述喷淋塔a、喷淋塔b、喷淋塔c分别与汽水分离器a、汽水分离器b、汽水分离器c连通，所述汽水分离器a与蒸汽加压机 a连通，所述汽水分离器b通过汽汽抽引管b与蒸汽加压机a连通，所述汽水分离器c通过汽汽抽引管c与蒸汽加压机a连通；所述蒸汽加压机a出口端与原始蒸汽总管连通；所述加压泵d出口端与锅炉脱盐水箱连通；所述加压泵a入口端与熔硫系统汽水混合总管连通。

所述蒸汽加压机a与原始蒸汽总管之间还设有蒸汽加压机b。

所述汽水分离器a与喷淋塔a之间设有回流水管a。

所述汽水分离器b与喷淋塔b之间设有回流水管b。

所述汽水分离器c与喷淋塔c之间设有回流水管c。

所述汽汽抽引管b和汽汽抽引管c分别与高压汽源管b和高压汽源管c连通。

本发明的有益效果是：

本发明所述的一种制酸熔硫乏汽及其凝结水回收及处理系统，通过将较高温度的乏汽及其饱和凝结水热能，依次按照高中低温三级进行回收，再将中低温两级乏汽通过汽汽抽引管升温升压后，与高温级的乏汽混合，然后经过蒸汽加压机两级升温升压，使其饱和蒸汽压力温度与总管蒸汽源参数接近，并保持稳定，最终汇入原始蒸汽总管回收再利用，如此循环，最大限度实现了余热的回收再利用，大大提高了余热回收利用的质量，也减少了原始新蒸汽的用量，减少了乏汽的排放量，节约了能源；同时，将低级别的乏汽导入锅炉脱盐水箱进行脱盐处理后再进行排放，还避免了排放的乏汽对环境造成污染。由于乏汽分级抽取减小了管道阻力，有效的降低了蒸汽压缩机的总功率，使乏汽回收效果更加良好，大大降低了乏汽回收能耗。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

图中：1-热水管道泵a，2-加压泵b，3-加压泵c，4-加压泵d，5-喷淋塔a，6-喷淋塔b，7-喷淋塔c，8-汽水分离器a，9-汽水分离器b，10-汽水分离器c，11-汽汽抽引管b，12-汽汽抽引管c，13-高压汽 源管b，14-高压汽源管c，15-蒸汽加压机a，16-蒸汽加压机b，17-回流水管a，18-回流水管b，19-回流水管c，20-锅炉脱盐水箱，21-原始蒸汽总管。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示，本发明所述的一种制酸熔硫乏汽及其凝结水回收及处理系统，包括热水管道泵a1、加压泵b2、加压泵c3、加压泵d4、喷淋塔a5、喷淋塔b6、喷淋塔c7、汽水分离器a8、汽水分离器b9、汽水分离器c10、汽汽抽引管b11、汽汽抽引管c12、蒸汽加压机a15、锅炉脱盐水箱20和原始蒸汽总管21，所述加压泵a1、喷淋塔a5、加压泵b2、喷淋塔b6、加压泵c3、喷淋塔c7、加压泵d4依次串联连接，所述喷淋塔a5、喷淋塔b6、喷淋塔c7分别与汽水分离器a8、汽水分离器b9、汽水分离器c10连通，所述汽水分离器a8与蒸汽加压机a15连通，所述汽水分离器b9通过汽汽抽引管b11与蒸汽加压机a15连通，所述汽水分离器c10通过汽汽抽引管c12与蒸汽加压机a15连通，所述蒸汽加压机a15出口端与原始蒸汽总管21连通，所述加压泵d4出口端与锅炉脱盐水箱20连通，所述加压泵a1入口端与熔硫系统汽水混合总管连通。

所述蒸汽加压机a15与原始蒸汽总管21之间还设有蒸汽加压机b16。

所述汽水分离器a8与喷淋塔a5之间设有回流水管a17，所述汽水分离器b9与喷淋塔b6之间设有回流水管b18，所述汽水分离器c10与喷淋塔c7之间设有回流水管c19。

所述汽汽抽引管b11和汽汽抽引管c12分别与高压汽源管b13和高压汽源管c14连通。

实施例

喷淋塔分为喷淋塔a5、喷淋塔b6、喷淋塔c7三级排列，并与熔硫 系统汽水混合总管串联。热水管道泵a1的进口端与熔硫系统汽水混合总管连通，出口端与喷淋塔a5上部连通，由熔流系统来的汽水混合物经热水管道泵a1进入喷淋塔a5中；加压泵b2进口端与喷淋塔a5底部连通，出口端与喷淋塔b6上部连通；加压泵c3进口端与喷淋塔b6底部连通，出口端与喷淋塔c7上部连通；加压泵d4进口端与喷淋塔c7底部连通，出口端与锅炉脱盐水箱21连通。

喷淋塔a5顶端与汽水分离器a8进气端连通，喷淋塔b6顶端与汽水分离器b9进气端连通，喷淋塔c7顶端与汽水分离器c10进气端连通；作为第一级乏汽回收，汽水分离器a8顶端出口直接与蒸汽加压机a15、蒸汽加压机b16连通，分离出的水则通过其下端出口处的回流水管a17回到喷淋塔a5中，实现第一级凝结水回收；汽水分离器b9和汽水分离器c10顶端出口则分别通过汽汽抽引管b11和汽汽抽引管c12与蒸汽加压机a15、蒸汽加压机b16连通，实现第二级和第三级的乏汽回收，汽水分离器b9和汽水分离器c10中分离出的水分别通过其下端出口处的回流水管b18、回流水管c19流回到喷淋塔b6、喷淋塔c7中，实现第二级和第三级凝结水回收。

所述高压汽源管b13与汽汽抽引管b11相连，对第二级回收乏汽进行第一次升温升压，使第二级回收的乏汽与第一级回收的乏汽参数接近；所述高压汽源管c14与汽汽抽引管c12相连，对第三级回收乏汽进行第一次升温升压，使第三级回收的乏汽与第一级回收的乏汽参数接近。

三级回收的乏汽汇集到蒸汽加压机a15和蒸汽加压机b16中进行第二次加压，使其饱和蒸汽压力温度与总管蒸汽源参数接近，并保持稳定，最后将高温高压的蒸汽导入原始蒸汽总管21中，参与溶硫系统中的溶硫工序，并继续上述循环过程。而在喷淋塔a5中产生的冷凝水通过加压泵b2加压后参与到喷淋塔b6的喷淋系统中，喷淋塔b6中产生的冷凝水又经加压泵c3加压后参与到喷淋塔c7的喷淋系统中，喷淋塔 c7中产生的冷凝水最终经加压泵d4导入锅炉脱盐水箱20中进行脱盐处理，最终实现环保排放。

总体来看，由熔流系统来的汽水混合物，通过热水管道泵a1、加压泵b2、加压泵c3，分别与喷淋塔c7、喷淋塔b6、喷淋塔a5相连，在分别经汽水分离器a8、汽水分离器b9、汽水分离器c10进行汽水分离，依次分级回收乏汽；经汽汽抽引管b11和汽汽抽引管c12，第一次升温升压后，再依次与蒸汽加压机a15、蒸汽加压机b16相连，第二次升温升压，乏汽经过两次继续升温升压后，使其饱和蒸汽压力温度与总管蒸汽源参数接近，解决了乏汽回收利用受限等缺陷，达到回收再利用的目的。

本装置方法先进、设备紧凑，工艺合理，应用于熔硫系统乏汽及其凝结水能源回收，既能实现乏汽完全回收，且具有降低乏汽回收能耗的优点，又能提升用能质量，使回收的乏汽品质与该系统入口原生蒸汽接近，使乏汽得到最有效的再利用，降低原始新蒸汽用量，节约能源，降低生产总成本，同时减少排放，避免环境污染；其适用范围广，推广前景好，使用寿命长，应用于各种类型的乏汽回收装置改造中，环境经济效益显著，尤其适宜在大型硫磺制酸等排汽量大的熔流系统新建及改造技术领域中广泛推广应用。