[发明专利]硫精矿制酸中的余热回收利用工艺

说明书

技术领域

    本发明属于硫精矿制酸中余热处理技术领域,具体是硫精矿制酸中的余热回收利用工艺。

背景技术

 我国是硫酸生产和消费大国，硫酸产量已连续5年居世界首位。硫酸工业采用的原料包括硫铁矿、硫磺和冶炼烟气，其中硫铁矿制酸产量占我国硫酸生产的31.3%，硫铁矿制酸产量居世界首位。

 近年来，我国硫铁矿制酸在节能方面做了大量工作，一是推广使用高、中压变频调速节能技术，减少了风机、酸泵和锅炉给水泵等动力设备的电耗。二是开始推广使用瓷质规整填料（如重庆双赢化工）及大开孔填料支撑、低压降分酸器等设备，使得干吸塔填料高度有所降低，总压降得到减小。三是探索使用汽轮机驱动风机和大功率酸泵或锅炉给水泵技术，如用汽轮机驱动SO2主风机及锅炉给水泵，减少了“热能—电能—机械能”转化过程中的能量损失。四是探索使用活性铁常温除氧工艺，免除了脱盐水除氧蒸汽消耗等。

 目前，我国硫铁矿制酸普遍回收了沸腾焙烧工序高温位热能，部分回收了转化工序中温位热能，中压蒸汽平均产率在1.0t/t左右，总热能回收率在60%左右。据不完全统计，2010年硫铁矿制酸副产中压蒸汽约 1770万t（折合标煤249万t），相当于减排CO2669万t。在热能回收方面，一是探索使用了热管锅炉、热管水预热器及板式空气换热器等设备回收电除尘器出口烟气热能。二是开始推广使用冷渣机回收沸腾炉出口烧渣热能加热锅炉给水。三是推广使用热管省煤器回收转化工序中温位热能加热锅炉给水。四是探索回收干吸工序低温位热能，如国内某企业30万t/a装置采用了国产化的YRHS系统回收干吸热能生产中压蒸汽；此外，HRS、DWRHS、DWHS等技术在硫铁矿制酸系统中工业化应用也在积极探索中。五是不少企业开始采用精料人炉政策，减少了“惰性”气体的热损失，提高了热能回收利用率。

 在热能利用方面除了利用蒸汽发电外，国内近期还加快推广蒸汽干燥机干燥硫铁矿技术，用0.4~ 0.6MPa饱和蒸汽作为热源干燥硫铁矿，节省了燃料煤消耗。

 目前硫铁矿制酸热能回收方面存在的主要问题是：总热能回收率仍较低，只有60%左右，尤其是中低温位热能尚未得到有效的回收利用。

发明内容

 为了克服当前硫铁矿制酸余热回收利用率不高的现状，本发明通过集成创新，确定出最佳的硫精矿制酸余热回收利用工艺与设备，从而使该过程的热能回收率达到国内领先水平，拟采取的办法是：将废热锅炉产生的高温中压过热蒸汽用于发电，将发电后的低压蒸汽输送到磷铵车间，作为磷铵生产系统的热源。

 本发明的目的是通过以下方案实现的：

    硫精矿制酸中的余热回收利用工艺，包括由硫精矿沸腾焙烧余热制得的高温中压蒸汽的发电过程、电力输送过程、发电后产生的低压蒸汽用作磷铵系统热源的输送过程及产生的冷凝水用作为生产工艺水的输送过程。

 其特征是：所述高温中压蒸汽是由硫精矿沸腾焙烧余热制得，然后通过管道到达蒸汽发电系统，

 所述蒸汽发电系统包括发电单元、低温热源单元、加热除氧单元和低压余热单元。

 进一步说明所述发电单元，包括汽轮机和发电机，其中，上述硫精矿沸腾焙烧输出的高温中压蒸汽进入上述汽轮机，该汽轮机带动发电机发电，电通过线缆输送至硫酸生产系统；

    进一步说明低温热源单元，包括冷凝器和凝结水泵，其中，上述汽轮机的排汽进入上述冷凝器并凝结成冷凝水，上述凝结水泵将冷凝水加压后从上述低温热源单元输出；

    进一步说明加热除氧单元，包括低压加热器和真空除氧器，其中，上述低温热源单元输出的冷凝水经过低压加热器被加热后进入真空除氧器，上述真空除氧器输出冷凝水至硫酸生产系统；

    进一步说明低压余热单元，包括余热锅炉、烟道或其它冷却件的汽化冷却等装置，其中，上述余热锅炉、烟道或其它冷却件的汽化冷却等装置等设备输出的低压蒸汽部分直接进入上述真空除氧器，另一部分低压蒸汽通过上述低压加热器被加热后进入磷铵生产系统。

 本发明的硫精矿制酸中的余热回收利用工艺，包括由硫精矿沸腾焙烧余热制得的高温中压蒸汽的发电过程、电力输送过程、发电后产生的低压蒸汽用作磷铵系统热源的输送过程及产生的冷凝水用作为生产工艺水的输送过程，通过本工艺极大提高了中低温位热能回收利用率，减少了企业生产成本。

附图说明

 图1为本发明硫精矿制酸中的余热回收利用工艺框图；

 图2为本发明硫精矿制酸中的余热回收利用工艺中蒸汽发电系统框图。

具体实施方式