余熱的反應系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]S02轉(zhuǎn)化為SO3的反應為:2S02+02與2S03+Q。反應過程中會放出大量的熱，轉(zhuǎn)化后的SO3煙氣的溫度很高，通常在210°C?290 °C之間。為確保SO3煙氣的吸收率，在SO3煙氣進入吸收塔之前需要降溫，一般降至160°C?190°C。所以，SO3煙氣中富裕的熱量必須在進入吸收塔之前被轉(zhuǎn)移，避免過剩的熱量進入吸收塔后提高吸收酸的溫度、影響吸收率。在制酸中過程中，一旦工藝、設(shè)備確定，處理的爐氣中SO2需維持在一定范圍內(nèi)，才能滿足制酸系統(tǒng)生產(chǎn)。如果爐氣中SO2含量高于設(shè)計值，轉(zhuǎn)化系統(tǒng)熱量過剩，存在觸媒過熱降低活性的可能;如果爐氣中SO2含量低于設(shè)計值，轉(zhuǎn)化系統(tǒng)自熱平衡難以維持，需投用升溫電爐給系統(tǒng)補充熱量，增加噸酸能耗。
[0003]經(jīng)檢索，中國專利申請?zhí)枮?01310472137.2，申請公布日為2014年I月8日的專利申請文件公開了一種冶煉煙氣制酸工藝中煙氣余熱回收系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括煙氣冷卻器及吸收塔，所述煙氣冷卻器通過煙道與吸收塔相連接，所述煙道由主煙道和旁通煙道構(gòu)成，所述主煙道一端連接煙氣冷卻器、另一端連接吸收塔，所述旁通煙道連接于主煙道上;所述主煙道上設(shè)有余熱回收裝置，且所述余熱回收裝置位于旁通煙道與主煙道的連接點之間。中國專利申請?zhí)枮?01220274039.9，授權(quán)公告日為2012年12月19日的專利申請文件公開了一種能回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應裝置，裝置的結(jié)構(gòu)包括:反應裝置殼體，該殼體為一密閉的罐狀殼體;反應管，該反應管為排列于反應裝置殼體內(nèi)的內(nèi)置列管;熔融鹽，該熔融鹽充填于排列于反應裝置殼體內(nèi)的內(nèi)置列管外的反應裝置殼體內(nèi)。
[0004]磺化過程需要使用一定濃度的SO3氣體，在SO3氣體制備過程中由硫磺燃燒并氧化的過程放出大量的熱量，在實際生產(chǎn)過程中這部分熱量通過冷卻風機出來的冷風經(jīng)過換熱設(shè)備帶到大氣中釋放，造成了資源的極大浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1、要解決的問題
[0006]針對現(xiàn)有磺化工藝中SO2轉(zhuǎn)化為SO3時產(chǎn)生的余熱不能得到充分利用的問題，本實用新型提供一種磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，包括鼓風機、SO2換熱器、S02轉(zhuǎn)化床層、SO3冷卻器、換熱器和蒸汽包，結(jié)合實際的生產(chǎn)工藝需要，將S02轉(zhuǎn)化為SO3過程中的余熱回收利用，用于加熱冷水來制備蒸汽來供應生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備伴熱的需要，余熱回收效率大于50%，產(chǎn)生的蒸汽不僅能滿足生產(chǎn)系統(tǒng)的蒸汽需求并且還有一定的富余，大大地降低了生產(chǎn)過程中的能耗，節(jié)約了資源。
[0007]2、技術(shù)方案
[0008]為解決上述問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案。
[0009]一種磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，包括鼓風機、SO2換熱器、SO2轉(zhuǎn)化床層和SO3冷卻器，還包括換熱器和蒸汽包，所述的SO2換熱器、SO2轉(zhuǎn)化床層和SO3冷卻器通過管道依次連接，所述的鼓風機通過管道分別與SO2換熱器和SO3冷卻器的下部連接，所述的換熱器分別與SO2換熱器和SO3冷卻器的上部連接，換熱器還通過管道與蒸汽包連接。
[0010]優(yōu)選地，還包括熱水循環(huán)栗和冷水補充栗，所述的冷水補充栗與蒸汽包的下部連接;所述的熱水循環(huán)栗設(shè)置在換熱器與蒸汽包之間。
[0011 ]優(yōu)選地，所述的SO2轉(zhuǎn)化床層中填充有4-6層V2O5催化劑。
[0012]優(yōu)選地，所述的換熱器為間壁式換熱器。
[0013]優(yōu)選地，所述的換熱器為間壁式換熱器中的管殼式換熱器。
[0014]優(yōu)選地，所述的換熱器中設(shè)有螺旋折流板，螺旋折流板的螺旋角為10?15°。
[0015]優(yōu)選地，所述的SO2換熱器為夾套式換熱器。
[0016]3、有益效果
[0017]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果為:
[0018](I)本實用新型的磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，在現(xiàn)有的磺化工藝中增加了換熱器和蒸汽包，將經(jīng)過換熱設(shè)備(SO2換熱器和SO3冷卻器)加熱后的熱風利用起來，用于加熱冷水來制備蒸汽來供應生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備伴熱的需要；
[0019](2)本實用新型的磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，使得SO2轉(zhuǎn)化為SO3過程中的余熱50%以上得到了回收利用，產(chǎn)生的蒸汽不僅能滿足生產(chǎn)系統(tǒng)的蒸汽需求并且還有一定的富余，大大地降低了生產(chǎn)過程中的能耗，節(jié)約了資源；
[0020](3)本實用新型的換熱器中設(shè)有螺旋折流板，螺旋折流板的螺旋角為10?15°，沿程壓降較小，基本沒有流動死區(qū)、旁流和漏流，傳熱效果好，熱交換效率高；
[0021](4)本實用新型的SO2轉(zhuǎn)化床層中設(shè)有多層催化劑，采用多段催化反應工藝，轉(zhuǎn)化率高，便于合理分配和控制每段的轉(zhuǎn)化溫度。
[0022](5)本實用新型中，SO2從燃硫爐出來溫度約600度，經(jīng)過SO2換熱器冷卻到430度左右進入SO2轉(zhuǎn)化床層，轉(zhuǎn)化放出的熱量被熱風帶走，SO3出轉(zhuǎn)化床層的溫度為420度左右，然后進一步再SO3冷卻器中冷卻到60-90度，進入后面的磺化反應裝置，以上放出的熱量均被冷卻風帶入余熱回收系統(tǒng)進行利用；
[0023](6)本實用新型的余熱回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，回收效率高，經(jīng)濟效益好，適用性強。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1、鼓風機;2、SO2換熱器;3、SO2轉(zhuǎn)化床層;4、SO3冷卻器;5、換熱器;6、熱水循環(huán)栗;7、蒸汽包;8、冷水補充栗。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進一步進行描述。
[0027]實施例1
[0028]如圖1所示，磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，包括鼓風機1、SO2換熱器2、SO2轉(zhuǎn)化床層3、SO3冷卻器4、換熱器5、蒸汽包7、熱水循環(huán)栗6和冷水補充栗8，其中SO2換熱器2、SO2轉(zhuǎn)化床層3和SO3冷卻器4通過管道依次連接，SO2換熱器2為夾套式換熱器，SO2轉(zhuǎn)化床層3中填充有4層V2O5催化劑。鼓風機I通過管道分別與SO2換熱器2和SO3冷卻器4的下部連接，換熱器5分別與SO2換熱器2和SO3冷卻器4的上部連接，換熱器5還通過管道與蒸汽包7連接;換熱器5為管殼式換熱器，換熱器5中設(shè)有螺旋折流板，螺旋折流板的螺旋角為15°;冷水補充栗8與蒸汽包7的下部連接;熱水循環(huán)栗6設(shè)置在換熱器5與蒸汽包7之間。
[0029]本實施例中的磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)的工作過程為:鼓風機I向SO2換熱器2和SO3冷卻器4中鼓吹常溫空氣，硫磺燃燒后得到的高溫SO2氣體進入SO2換熱器2中與常溫空氣進行熱交換，降溫后的SO2氣體進入SO2轉(zhuǎn)化床層3中進行催化反應轉(zhuǎn)化為SO3氣體，由于SO2轉(zhuǎn)化為SO3的過程為放熱反應，轉(zhuǎn)化得到的SO3氣體溫度很高，高溫SO3氣體進入SO3冷卻器4中與常溫空氣進行熱交換，降溫后的SO3氣體進入下一步磺化工藝中。在上述過程中，SO2換熱器2和SO3冷卻器4中熱交換后的空氣進入到換熱器5中，換熱器5的冷卻介質(zhì)為水，由冷水補充栗8和熱水循環(huán)栗6供應，在換熱器5中產(chǎn)生的水蒸氣進入蒸汽包中，用于供應車間生產(chǎn)需要，蒸汽包中回收的水循環(huán)進入換熱器5中。本實施例中的余熱回收效率達到60%。極大地降低了生產(chǎn)能耗，節(jié)約了資源。
[0030]實施例2
[0031]如圖1所示，磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，包括鼓風機1、SO2換熱器2、SO2轉(zhuǎn)化床層3、SO3冷卻器4、換熱器5、蒸汽包7、熱水循環(huán)栗6和冷水補充栗8，其中SO2換熱器2、SO2轉(zhuǎn)化床層3和SO3冷卻器4通過管道依次連接，SO2換熱器2為夾套式換熱器，SO2轉(zhuǎn)化床層3中填充有6層V2O5催化劑。鼓風機I通過管道分別與SO2換熱器2和SO3冷卻器4的下部連接，換熱器5分別與SO2換熱器2和SO3冷卻器4的上部連接，換熱器5還通過管道與蒸汽包7連接;換熱器5為管殼式換熱器，換熱器5中設(shè)有螺旋折流板，螺旋折流板的螺旋角為10°;冷水補充栗8與蒸汽包7的下部連接;熱水循環(huán)栗6設(shè)置在換熱器5與蒸汽包7之間。
【主權(quán)項】
1.一種磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，包括鼓風機(I)、SO2換熱器(2)、SO2轉(zhuǎn)化床層(3)和SO3冷卻器(4)，其特征在于:還包括換熱器(5)和蒸汽包(7)，所述的SO2換熱器(2)、S02轉(zhuǎn)化床層(3)和SO3冷卻器(4)通過管道依次連接，所述的鼓風機(I)通過管道分別與SO2換熱器(2)和SO3冷卻器(4)的下部連接，所述的換熱器(5)分別與SO2換熱器(2)和SO3冷卻器(4)的上部連接，換熱器(5)還通過管道與蒸汽包(7)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，其特征在于:還包括熱水循環(huán)栗(6)和冷水補充栗(8)，所述的冷水補充栗(8)與蒸汽包(7)的下部連接;所述的熱水循環(huán)栗(6)設(shè)置在換熱器(5)與蒸汽包(7)之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，其特征在于:所述的SO2轉(zhuǎn)化床層(3)中填充有4-6層V2O5催化劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，其特征在于:所述的換熱器(5)為間壁式換熱器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，其特征在于:所述的換熱器(5)為間壁式換熱器中的管殼式換熱器。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，其特征在于:所述的換熱器(5)中設(shè)有螺旋折流板，螺旋折流板的螺旋角為10?15°。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，其特征在于:所述的SO2換熱器(2)為夾套式換熱器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種磺化工藝中回收SO2轉(zhuǎn)化為SO3余熱的反應系統(tǒng)，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型包括鼓風機、SO2換熱器、SO2轉(zhuǎn)化床層和SO3冷卻器，還包括換熱器和蒸汽包，所述的SO2換熱器、SO2轉(zhuǎn)化床層和SO3冷卻器通過管道依次連接，所述的鼓風機通過管道分別與SO2換熱器和SO3冷卻器的下部連接，所述的換熱器分別與SO2換熱器和SO3冷卻器的上部連接，換熱器還通過管道與蒸汽包連接。本實用新型結(jié)合實際的生產(chǎn)工藝需要，將SO2轉(zhuǎn)化為SO3過程中的余熱回收利用，用于加熱冷水來制備蒸汽來供應生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備伴熱的需要，余熱回收效率大于50％，產(chǎn)生的蒸汽不僅能滿足生產(chǎn)系統(tǒng)的蒸汽需求并且還有一定的富余，大大地降低了生產(chǎn)過程中的能耗，節(jié)約了資源。
【IPC分類】C01B17/74
【公開號】CN205346839
【申請?zhí)枴緾N201620082785
【發(fā)明人】秦江濤
【申請人】安徽金桐精細化學有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月26日