硫磺制酸中的余热回收装置的制作方法

本实用新型涉及硫磺制酸，特别涉及硫磺制酸设备，是一种硫磺制酸中的余热回收装置。

背景技术：

由硫磺制得的硫酸液体透明、纯度高、质量好， 其工艺过程是：以锅炉产生的蒸汽为热源，蒸汽进入溶硫池内将固体硫磺熔化为液体，液体硫磺在焚硫炉燃烧生成二氧化硫，二氧化硫在转化器内，在催化剂五氧化二钒的作用下生成三氧化硫，生成的三氧化硫温度高达430℃，430℃的三氧化硫通过长度达到200米的管路进行空冷放热，自然冷却至70℃后进入吸收塔生成成品硫酸，见图1，其反应方程式为：

S+O₂=SO₂(放热)

SO₂+AV₂O₅=SO₃(放热)。

液体硫磺在焚硫炉燃烧生成二氧化硫的同时释放的热量被余热锅炉采集，将冷水加热至40-50℃排入水池内，当余热锅炉加热的冷水温度不能达到40-50℃、或者不能满足供热要求是，需要锅炉提供一部分蒸汽用于加热，以满足供热需要。

存在的问题是：

1锅炉需要燃煤生产蒸汽，即浪费能源，又排污，污染空气；

2对三氧化硫采用空冷放热，自然冷却的方式受制于天气变化，冷却速度影响大，对产品质量有影响，热量流失对大气有污染；

3水池的供热用水需要二次蒸汽加热，增加了供热成本加。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种硫磺制酸中的余热回收装置，能够将三氧化硫的高热进行回收，既解决了三氧化硫采用空冷放热，自然冷却的方式受制于天气变化，冷却速度影响大，对产品质量有影响，热量流失对大气有污染的问题，又解决了水池的供热用水需要二次蒸汽加热，增加了供热成本加的问题，还取代了锅炉，解决了锅炉需要燃煤生产蒸汽，即浪费能源，又排污，污染空气的问题。

本实用新型解决技术问题的方案是：一种硫磺制酸中的余热回收装置，其特征是：它包括第一换热器、第二换热器、溶硫池和水池，所述第一换热器设置容纳换热介质的第一壳程，第一壳程内设置容纳三氧化硫的第一管程，所述第二换热器设置容纳换热介质的第二壳程，第二壳程内设置容纳吸热介质的第二管程，所述溶硫池内设置加热盘管，所述第一壳程的入口与第二壳程的出口通过第一管路连通，所述第一壳程的出口与溶硫池内的加热盘管入口通过第二管路连通，溶硫池内的加热盘管出口与第二壳程的入口通过第三管路连通，第一管程的入口与转化器出口通过第四管路连通，第一管程出口与吸收塔入口通过第五管路连通，第二管程入口与水池出口通过第六管路连通，第二管程出口与水池入口通过第七管路连通。

所述第一管路上设置油泵。

所述第二管路上设置温度仪。

所述第六管路上设置水泵。

所述第一管路上、油泵与第二壳程的出口之间设置压力表。

所述第一壳程的入口与油泵之间、第二壳程的出口与压力表之间的第一管路上均分别设置第一阀门。

所述第二管路上、第一壳程的出口与温度仪之间设置第二阀门。

所述第六管路的水泵两边均分别设置第三阀门。

所述第一壳程和第二壳程内的换热介质为导热油。

所述第二管程内的吸热介质为冷水。

本实用新型的工作过程是：

1 硫磺在溶硫池内熔化为液体进入焚硫炉；

2 液体硫磺在焚硫炉内燃烧生成二氧化硫，二氧化硫进入转化器内；

3 转化器内的二氧化硫在催化剂五氧化二钒的作用下生成430℃的三氧化硫；

4 温度达到430℃的三氧化硫由转化器出口通过第四管路进入第一换热器的第一管程，与此同时，作为换热介质的导热油通过第一管路进入第一换热器的第一壳程，并与第一管程内的430℃的三氧化硫热交换，三氧化硫温度降到70℃后流出第一管程，并由第五管路进入吸收塔，生成成品硫酸；

5 第一壳程内的导热油与第一管程内的430℃的三氧化硫热交换后温度升高至130-145℃，由第二管路进入溶硫池设置的加热盘管内，将溶硫池内的固体硫磺熔化为液体，同时导热油温度第一次降低，然后流出加热盘管；

6 流出加热盘管的导热油通过第三管路进入第二换热器的第二壳程，与此同时，作为吸热介质的冷水由第六管路进入第二换热器的第二管程，导热油与第二管程内的冷水热交换，导热油温度第二次降低，然后流出第二换热器的第二壳程，通过第一管路重新进入第一换热器的第一壳程，继续与430℃的三氧化硫热交换；

7 第二换热器的第二管程内的冷水与第二换热器的第二壳程的导热油热交换后温度升至90℃，形成热水、并通过第七管路进入水池用于热水用户。

本实用新型的有益效果是，其利用导热油提温快、热量稳定、温度高的特点发明的本实用新型的装置，以导热油熔化硫磺取代了蒸汽熔化硫磺，因而取消了锅炉，减少了锅炉需要燃煤生产蒸汽造成的能源浪费和环境污染，既在升温过程中完成了原始溶硫，加快了硫磺溶化速度，缩短了原始开车时间，又避免了三氧化硫采用空冷放热，自然冷却的方式受制于天气变化对产品质量的影响，提高了产品产量；而且导热油在第一壳程和第二壳程内循环，减少了露点在炉管外壁的形成，不仅解决了因二氧化硫气体通过余热炉的挂管问题，还减少了腐蚀性，同时减少了维修费用，也延长了设备使用寿命； 导热油含水分少，降温时无水蒸气排放，改造后的硫磺制酸工艺做到了零排放。具有生产成本低、产品质量佳、节能减排、安全生产系数高、经济效益好的优点。

附图说明

图1 现有技术的硫磺制酸工艺流程示意图；

图2为本实用新型硫磺制酸中的余热回收装置的结构示意图；

图3 为采用了本实用新型的余热回收装置的工艺流程示意图。

图中：1第一换热器， 2第二换热器， 3溶硫池， 4水池， 5 第一管路， 6 第二管路， 7 第三管路， 8 第七管路， 9 第六管路，10 第四管路， 11 第五管路， 12 温度仪， 13 第二阀门， 14 第一阀门， 15 油泵， 16 压力表， 17 第三阀门， 18 水泵 。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图2-图3， 本实施例一种硫磺制酸中的余热回收装置，它包括第一换热器1、第二换热器2、溶硫池3和水池4，所述第一换热器1设置容纳换热介质的第一壳程，第一壳程内设置容纳三氧化硫的第一管程，所述第二换热器2设置容纳换热介质的第二壳程，第二壳程内设置容纳吸热介质的第二管程，所述溶硫池3内设置加热盘管，所述第一壳程的入口与第二壳程的出口通过第一管路5连通，所述第一壳程的出口与溶硫池3内的加热盘管入口通过第二管路6连通，溶硫池3内的加热盘管出口与第二壳程的入口通过第三管路7连通，第一管程的入口与转化器出口通过第四管路10连通，第一管程出口与吸收塔入口通过第五管路11连通，第二管程入口与水池4出口通过第六管路9连通，第二管程出口与水池4入口通过第七管路8连通；

所述第一管路5上设置油泵15，在油泵15与第二壳程的出口之间设置压力表16。

所述第一壳程的入口与油泵15之间、第二壳程的出口与压力表16之间的第一管路5上均分别设置第一阀门14。

所述第二管路6上设置温度仪12，在第一壳程的出口与温度仪12之间设置第二阀门13。

所述第六管路9上设置水泵18，在水泵18两边均分别设置第三阀门17。

本实施例以导热油为换热介质，以冷水为吸热介质，工作过程是：

1 硫磺在溶硫池3内熔化为液体进入焚硫炉；

2 液体硫磺在焚硫炉内燃烧生成二氧化硫，二氧化硫进入转化器内；

3 转化器内的二氧化硫在催化剂五氧化二钒的作用下生成430℃的三氧化硫；

4 温度达到430℃的三氧化硫由转化器出口通过第四管路10进入第一换热器1的第一管程，与此同时，作为换热介质的导热油通过第一管路5进入第一换热器1的第一壳程，并与第一管程内的430℃的三氧化硫热交换，三氧化硫温度降到70℃后流出第一管程，并由第五管路11进入吸收塔，生成成品硫酸；

5 第一壳程内的导热油与第一管程内的430℃的三氧化硫热交换后温度升高至130-145℃，由第二管路6进入溶硫池3设置的加热盘管内，将溶硫池3内的固体硫磺熔化为液体，同时导热油温度第一次降低，然后流出加热盘管；

6 流出加热盘管的导热油通过第三管路7进入第二换热器2的第二壳程，与此同时，作为吸热介质的冷水由第六管路9进入第二换热器2的第二管程，导热油与第二管程内的冷水热交换，导热油温度第二次降低，然后流出第二换热器2的第二壳程，通过第一管路5重新进入第一换热器1的第一壳程，继续与430℃的三氧化硫热交换；

7 第二换热器2的第二管程内的冷水与第二换热器2的第二壳程的导热油热交换后温度升至90℃，形成热水、并通过第七管路8进入水池4用于热水用户。