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硫磺制酸余热利用
2015-06-29 09:36:26|点击次数:

余热利用由于硫磺制酸和硫铁矿制酸干吸系统一样,所以本文所述的低温热回收及利用包括硫磺制酸和硫铁矿制酸。

(一)我国低温余热利用方法和现状

硫酸装置的低温余热由于品位较低,同时又是被硫酸所携带,回收利用技术上较困难。我国八十年代前这些热量都是由淋洒式铸铁排管冷却后随冷却水带到环境中,直到八十年代后期随着带阳极保护的不锈钢管壳式浓硫酸冷却器和板式换热器的开发应用,才为利用这些低温余热提供了可能。近年来国内已有一些硫酸装置回收利用了部分低温余热,回收和利用的方法主要有以下几种:

①加热脱盐水,提高进除氧器的水温,从而减少除氧器蒸汽消耗。但由于锅炉需要脱盐水的量较少,回收和利用的余热只占低温余热的一小部分。如河南某化肥厂利用16万吨/年硫酸装置的干吸酸热将动力分厂的脱盐水从常温加热到80℃,水量为:100t/h,利用的热量约占低温余热总量的22%。此装置于1996年10月投入运行。

②生产热水用于其它装置,如用于磷酸浓缩和氨蒸发等,但这种方法必须是硫酸和磷酸或合成氨等装置的联合化工企业。

③生产热水用于居民生活(包括采暖)。如山东某厂利用吸收酸热产生70℃左右的热水用于全厂采暖,采暖面积约为15000m2。此装置于1995年11月安全运行至今,取得了非常可观的经济效益。

以上几种低温余热回收的方式在我国都有成功运行的实例,但总的来讲我国硫酸装置的低温余热回收仍处于起步阶段,回收利用的装置很少,绝大部分装置的低温余热仍然是通过循环冷却水散发到环境中。应用受到限制的主要原因是一方面人们对低温余热的认识不够,另一方面目前我国的技术只能利用低温余热产生热水,而热水的利用有其局限性。

(二)孟山都HRS简介

国外低温余热利用较早,利用的方式也较多,除上述常见的利用方法外孟上都在八十年代后期开发了硫酸高温吸收产生低压蒸汽的系统(简称HRS),采用HRS可使每吨硫酸产1.0MPa的低压蒸汽0.5吨左右。孟山都的HRS虽然代表硫酸装置低温热回收的世界先进水平,但HRS的工业推广并不令人满意,从1987年11月HRS首次成功的工业应用到1995年八年间,全世界仅有16[1]套装置采用了HRS,难以推广的主要原因是:

①HRS对硫酸浓度的要求很高,只能控制在狭窄的范围内,稍有偏差就会发生严重的腐蚀,而且不能用于发烟酸装置。

②投资太高,如1000t/d硫酸装置HRS投资约为300万美元,约占整个装置投资的30%,这是一般投资者较难接受的,特别是对于我们这样一个发展中国家。

通过硫酸工作者的共同努力,我国硫磺制酸余热回收取得了很大的成绩,高中温余热回收系统的吨酸产汽率已高于1.2吨(蒸汽压力为:3.82Mpa,温度为:450℃),低温余热回收也已有多套装置成功的在运行。但我们应该看到我国硫磺制酸装置的余热回收和利用水平与世界先进水平比还有一定的差距,尤其是在低温热回收方面,我国目前只能利用低温余热产生热水,而代表世界先进水平的美国孟山都的HRS能使每吨硫酸生产0.5吨低压蒸汽。所以我们应积极寻找低温余热产生蒸汽的新途径。

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