热管省煤器在硫酸转化系统中的应用.pdf

中明(湛江)化机工程有限套司． 热管省煤器在硫酸转化系统中的应用 ·109· 热管省煤器在硫酸转化系统中的应用 中明(湛江)化机工程有限公司 (广东湛江524031) 随着能源价格的上涨，硫酸生产对废热的回 增加回收热量。其次，应对传统的转化工艺加以 收利用越来越重视。目前几乎所有硫磺制酸装置 改造。传统的3+l两转两吸工艺有ⅢI一ⅣⅡ、 在转化系统Ⅲ换出口和低温过热器出口均设有省 噩Ⅱ一ⅣI和ⅣI一ⅢⅡ换热流程．ⅣI一班扛 煤器，以回收170一260气的热能。但是在硫铁矿流程二段进口温度较低(460一470℃)，有利于提 制酸和冶炼烟气制酸过程中，这部分热能尚未得 高转化率，但Ⅲ换和Ⅳ换出口二氧化硫温度较接 到很好的利用，其主要原因是受传统观念的影响， 近，不利于热量回收；ⅢⅡ一ⅣI流程二段进口温 认为两转两吸工艺只要能维持自热平衡就可以 度设定为480℃左右，主要是为了Ⅲ换与Ⅳ换面 了。甚至有些冶炼烟气制酸装置，因采用先进的 积不至相差太大，但对转化率不利，也不利于热量 冶炼技术，二氧化硫浓度提高了，多余的热量用空 回收。对mⅡ一ⅣI流程加以改造，当妒(sO：) 气冷却器移走。 为8．5％时，把二段进口_温度降到440℃，这样就 因此，对采用两转两吸流程的硫铁矿和冶炼 可以把Ⅳ换出口的二氧化硫温度提高到280‘C左 烟气制酸装置，转化系统的废热回收理应受到更 右，在Ⅳ换出口加一台省煤器将气体温度降到 好的重视。当转化进气妒(s02)高于8，5％时，只160℃进入二吸塔。另外，由于二段进口温度降 要对工艺进行一定的改进，同时加强保温以减少 到440℃，可使二段出口转化率提高到88％一 热损失，硫铁矿制酸和冶炼烟气制酸装置转化系 89％，有利于提高总转化率。表l为湖北鑫慧化 统的废热是可以进一步回收以获得更好的经济效 工有限公司转化工段的工艺参数。 kJ／ 益的。 表1中的省煤器可回收热量6．78×106 kg／h h，相当于产3．8MPa、450℃过热蒸汽2100 1 转化系统的改进 或1．3MPa饱和蒸汽2450kg／h。增加的投资包 要利用好转化系统的热能，首先应加强风机 括省煤器、换热器(因Ⅲ、Ⅳ换面积相差较大而产 出口和一吸出口管道的保温，将热量损失从过去 生)，以及管道保温等费用60万元左右。t年增 的40℃降低到20℃左右，为废热回收创造条件。 产饱和蒸汽19600t，按60元／t计算，收益为117 当然提高一吸出口酸温也能提高三氧化硫温度， 万元。约半年即可收回投资。 从表2换热器配置方案的比较结果可看出， 横向冲刷的错流型结构还是壳程轴流型结构，换 与目前国内较先进的光滑管换热器相比，急扩加 热器内换热管束都是满布的，其空问的利用率较 速流缩放管换热器换热面积减少约35％，设备总 高，壳体较小。此外，采用光滑管换热器，则共需 000 质量降低约45％。之所以急扩加速流缩放管换 5