一种新型炉气中低温两级干燥系统的制作方法

本实用新型涉及干燥技术领域，具体涉及一种新型炉气中低温两级干燥系统。

背景技术：

在石油炼制、天然气净化等化工行业生产过程中，会产生大量的含硫化氢酸性气体。硫化氢是一种无色、高毒性气体，直接排放会对环境造成极大的危害，且会严重威胁人身安全。将硫化氢酸性气收集并直接将其制备成硫酸的方法具有制酸投资较小，对设备及管道材质要求低的优点。硫化氢燃烧过程中产生大量的水，再加上空气带入的水分，使得炉气中的水分远超过生成硫酸生成所需的量。如果多余水分不除去，这部分水会影响干燥和吸收系统的水平衡。

硫化氢酸性气干法制硫酸过程中，在净化工段，含二氧化硫的炉气在高效增湿器中利用稀酸喷淋进行绝热蒸发，再进入冷却器进一步冷却降温。出冷却器温度在38.5℃左右的炉气依次进入第一级电除雾器和第二级电除雾器除去酸雾后再进入制酸系统。自净化工段来的含so2炉气进入干燥器，干燥器内需喷淋93～98％浓硫酸，吸收炉气中水分后生成浓度稍低的浓硫酸自器底排至干燥器酸循环槽中，由干燥器酸循环泵送入干燥器硫酸循环冷却器中，冷却至50℃后送到顶部喷淋；干燥器酸循环槽中循环酸浓度由第一吸收塔98％吸收酸调节，维持循环酸浓度恒定在上述范围内。该干燥过程涉及的干燥器为高温干燥，热量损耗大，且整个净化系统包括高效增湿器、冷却器、两级电除雾器等多种设备及其相互连接的耐稀酸管道。

刘汉等的中国专利cn201610059269涉及一种气体两次干燥、提高余热回收率的硫酸生产方法。其将硫磺制酸时需要的空气或经过净化含二氧化硫的气体进入一次干燥系统，采用浓度为50～90％的稀硫酸进行干燥，使气体中的水分转移到该稀硫酸中；将经过一次干燥后的气体再利用浓度为91～98％的硫酸进行二次干燥，将经二次干燥后的气体再进入制酸系统进行一次转化，得到温度为120～250℃含三氧化硫的气体。经过一次转化后的气体进入高温热回收器，气体中的三氧化硫生成浓度为98～100％的硫酸，出高温热回收器该硫酸的温度为150～250℃，再将上述温度为150～250℃的硫酸进入余热回收锅炉产生蒸汽，经余热回收锅炉降温后的硫酸分别进入浓酸稀释器和浓硫酸循环冷却器。在浓酸稀释器中补进一次干燥系统中产生的浓度为50～90％稀硫酸和热水，由于稀硫酸和热水的补进，产生大量的反应热，在浓酸稀释器中酸温上升1～10℃，进入浓酸稀释器的硫酸质量百分比为98～100％(浓度)，并在浓酸稀释器中补进热水，其重量为与制酸规模大小成正比，温度为40～170℃，从而增加了后续余热回收锅炉的蒸汽产量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述存在的技术问题提供一种新型炉气中低温两级干燥系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种新型炉气中低温两级干燥系统，该系统包括烟气干燥塔，所述的干燥塔由下到上依次设有炉气进气口、一级填料层、一级喷淋器、气液分布段、二级填料层、二级喷淋器和除雾器。

本实用新型技术方案中：液分布段设有输出端，该输出端通过酸循环槽相连，所述酸循环槽内设有酸循环泵，所述酸循环泵的输出端通过硫酸循环冷却器分别与一级喷淋器和二级喷淋器相连。

本实用新型技术方案中：烟气干燥塔的底端通过管道与酸循环槽相连。

本实用新型技术方案中：烟气干燥塔的顶端设有烟气的出口。

本实用新型技术方案中：一级喷淋器和二级喷淋器采用93～98％硫酸进行喷淋干燥；所述二级干燥器气体的进气口与除nox单元连通；炉气从干燥器底送入，需经气体分布装置再分布；所述硫酸循环冷却器和稀硫酸贮槽之间设有硫酸循环泵；所述硫酸贮槽内的硫酸浓度保持恒定，其浓度通过一吸塔循环槽调节。

本实用新型技术方案中：气体分布段设有管帽，防止喷淋液体在除填料以外的位置与气体接触。

一种利用上述系统实现炉气中低温两级干燥方法，包括以下步骤：

(1)经除nox单元的炉气自底部进入两级干燥器内，经气体分布装置分布后，与一级喷淋器喷淋的93～98％浓硫酸呈逆流形式连续通过一级干燥器内填料层的空隙，在填料表面气液两相密切接触进行传质。

(2)步骤(1)中的一级干燥器内喷淋93～98％浓硫酸，吸收炉气中的水分后生成浓度稍低的92.28～97.36％浓硫酸自器底排至干燥器酸循环槽中，由干燥器循环泵送入干燥器硫酸循环冷却器中，冷却至50℃后再次送到顶部喷淋。

(3)经步骤(1)一级干燥后的炉气经气液分布段充分接触后进入二级干燥器内，经步骤(2)循环的93～98％浓硫酸从设备顶部经液体分布器喷淋到填料上，再次进行二级干燥。

(4)二级干燥过程(3)完成后进入纤维除酸雾器进行除酸雾过程，完成除酸雾过程后的炉气进入二氧化硫风机。

其中干燥器酸循环槽中的酸浓度由干吸工段的第一吸收塔98％吸收酸调节，维持93～98％循环酸浓度。富余的93～98％酸串入制酸单元的第一吸收塔酸循环槽中。

本发明具有如下有益效果：

本发明属于化工生产技术领域，适用于以硫化氢酸性气或硫磺为原料生产硫酸系统。经预干燥后的空气与酸性气等原料出焚硫炉后利用浓度为93～98％的硫酸进行中低温两级干燥，经两级干燥后的气体进入转化单元。两级干燥方法的引入有效提高干燥效率，简化原工艺系统复杂的问题，克服单一干燥技术除水效果差的缺陷。该炉气两级干燥方法，具有干燥温度低、节能效果好的优点，对硫酸生产过程中的炉气干燥具有显著作用，炉气经干燥后含水分15mg/nm³以下，综合除酸雾效率达99.4％。

附图说明

图1本实用新型的一种中低温两级干燥系统的系统示意图。

其中：1-炉气进气口，2-一级填料，3-一级喷淋器，4-气液分布段，5-二级填料，6-二级喷淋器，7-除雾器，8-酸循环槽，9-酸循环泵，10-硫酸循环冷却器。

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所示，一种新型炉气中低温两级干燥系统，该系统包括烟气干燥塔，所述的干燥塔由下到上依次设有炉气进气口(1)、一级填料层(2)、一级喷淋器(3)、气液分布段(4)、二级填料层(5)、二级喷淋器(6)和除雾器(7)。气液分布段(4)设有输出端，该输出端通过酸循环槽(8)相连，所述酸循环槽(8)内设有酸循环泵(9)，所述酸循环泵(9)的输出端通过硫酸循环冷却器(10)分别与一级喷淋器(3)和二级喷淋器(6)相连。烟气干燥塔的底端通过管道与酸循环槽(8)相连。烟气干燥塔的顶端设有烟气的出口。气液分布段设有管帽。

实施案例1：

从除nox装置的炉气流量为2313.83kmol/h，其中含so2：7.94kmol/h，o2：8.991kmol/h，n2：81.043kmol/h，so3：0.0627kmol/h，co2：1945.92kmol/h,h2o:270.0kmol/h及微量的nox，进入一级填料2的炉气温度为180～300℃，一级填料2和二级填料5内均喷淋93～98％硫酸。经两级干燥后的炉气进入干燥器顶的除雾器7进行除酸雾过程，经过两级干燥和除雾后的炉气流温度为45～55℃，进入so2风机。吸水后的硫酸浓度为92.28％～97.36％进入酸循环槽8，硫酸贮槽8底部设有稀硫酸泵9将其送入酸冷却器，冷却至50℃送至干燥器顶喷淋。富余的酸串入干吸单元。

自除nox装置的炉气经过中低温两级干燥方法处理后，达到如下效果：1.采用梯级中低温和多层逐级干燥技术，喷淋浓硫酸和两级干燥器内气液传质，确保通过中低温两级干燥后的炉气中水含量为15mg/nm³；2.利用干燥器顶的除雾器确保综合除雾效率达99.4％。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，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变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。