[发明专利]一种硫酸生产中废热利用制中压蒸汽的系统及工艺

说明书

本发明涉及硫酸制备过程中废热利用领域，具体涉及一种硫酸生产中废热利用制中压蒸汽的系统及工艺。该系统包括除氧器(1)，锅炉水预热器(2)，汽包(3)，废热锅炉(4)，工艺气冷却器(5)，转化器床间换热器(6)，工艺气加热器(7)，蒸汽过热器(8)；工艺气冷却器(5)设置在第一SO₂转化器装置末端；上述转化器床间换热器(6)设置在SO2转化器中，具体分布在SO2转化器第一催化剂床层与第二催化剂床层之间；工艺气加热器(7)设置于第二SO2转化器前端；结合硫酸生产中的装置特点及其工艺需求，充分利用硫酸生产过程中产生的废热资源获得中压蒸汽新能源，并通过制中压蒸汽的过程进行合理分配，节能减排的同时，提高经济效益。

技术领域

本发明涉及硫酸制备过程中废热利用领域，具体涉及一种硫酸生产中废热利用制中压蒸汽的系统及工艺。

背景技术

废气制酸生产过程中，由于涉及到硫化氢气体燃烧，会放出大量的热，废热锅炉入口温度在1100℃左右， 另外硫酸生产过程中，第一SO₂转化器（将SO₂转化成SO₃）通常分为两个床层，工艺气SO2通过第一催化剂床层催化转化成SO3，该过程属于放热，通过第一催化剂床层后，工艺气温度达到550℃左右，存在较高温废热，为满足催化剂催化效果，进入第二催化剂床层工艺气温度需满足在430℃左右；经过第一SO₂转化器形成的SO₃进入WSA冷凝器（SO₃与水冷凝形成硫酸过程），该过程需要较低的温度，因此第一SO₂转化器形成的SO₃也存在大量的废热；进入WSA冷凝器的工艺气中还含有少量的SO₂，这部分气体会进入第二SO₂转化器进行进一步的转化（少量SO₂转化成SO₃），第二SO₂转化器中的反应需要一定的温度，但其进入工艺气SO₂温度较低；综上可以看出在硫酸生产过程中各工段，以及各装置设备都有对应的温控指标，温控高低不一，这样就会存在只顾及设备工艺要求，废热利用不合理现象，造成能源浪费。

目前的硫酸生产过程中的废热利用一般都只涉及到废热锅炉的废热利用，其他的工段废热并没有合理利用和分配；为减少制酸生产过程中能源浪费，结合装置各设备工艺要求特点，合理利用废热能源，既能通过换热实现各关键设备工艺气温度控制，又能将生产过程中产生的废热充分利用，减少大气污染和资源浪费，具有可观经济效益及环保效益。

发明内容

为了克服目前存在的缺陷，达到废热充分利用的目的，本发明提供了一种硫酸生产中废热利用制中压蒸汽的系统及工艺，结合硫酸生产中的装置特点及其工艺需求，充分利用硫酸生产过程中产生的废热资源获得中压蒸汽新能源，并通过制中压蒸汽的过程进行合理分配，节能减排的同时，提高经济效益。

本发明解决其技术问题，首先设计了一种硫酸生产中废热利用制中压蒸汽的系统：该系统包括除氧器、锅炉水预热器、汽包、废热锅炉、工艺气冷却器、转化器床间换热器、工艺气加热器、蒸汽过热器；

其中，除氧器连接锅炉水预热器然后连接到汽包进水口；汽包与废热锅炉通过第一出水管和第一回流管循环连接；汽包与工艺气冷却器之间也通过第二出水管和第二回流管循环连接；汽包的出汽管主线通过流量调节阀进行分支，出汽管主线末端连接蒸汽过热器，出汽管支路依次连接转化器床间换热器，工艺气加热器后连接到出汽管主线上，蒸汽过热器后设置有压力自控系统及温度感应器。

优选的，第一出水管和第二出水管上设置有流量调节阀；

优选的，汽包上设置有压力及温度感应器。

上述锅炉水预热器是利用WSA冷凝器中的废热，冷空气在WSA冷凝器中通过换热升温后，通过热空气管线引入到锅炉水换热器中，与来自除氧器的除氧水进行换热。