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提高硫磺制酸低温余热回收产汽量的设计与实施

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提高硫磺制酸低温余热回收产汽量的设计与实施

作者：裴雪莲武汉工程大学

学位级别：硕士

我国自改革开放之前即十九世纪七十年代硫酸工业开始了起步和发展,到了二十世纪,随着我国工业的崛起,硫酸工业也开始了快速发展。不论是海外还是国内,硫酸工业发展的初期阶段,生产硫酸的原料有五大类:硫铁矿、硫磺、冶炼烟气、磷石膏和... 详细信息

我国自改革开放之前即十九世纪七十年代硫酸工业开始了起步和发展,到了二十世纪,随着我国工业的崛起,硫酸工业也开始了快速发展。不论是海外还是国内,硫酸工业发展的初期阶段,生产硫酸的原料有五大类:硫铁矿、硫磺、冶炼烟气、磷石膏和硫化氢等,特别是以硫铁矿制酸为主,因为工业发展初期,矿产资源丰富易得,且价格低廉,但是污染较大,矿产利用率较低,还会产生大量的含铁废渣副产物。随着社会的进步和人类基于子孙后代的长远考虑,类似于硫铁矿制酸这种高耗能、高污染的原料和产业必将被新型原料和新型生产方式所替代。在这种情势下,硫酸工业逐步形成了“硫磺—冶炼烟气—硫铁矿”制酸原料三足鼎立的产业结构,而且硫磺制酸因其转化率高、污染小、没有副产物、较硫铁矿制酸耗能低,其在硫酸工业中所占的比例越来越大。另一方面近年来我国进口高硫原油比例增加、川东北地区高硫天然气开发及化肥、化工行业加强了硫磺回收,也使我国硫磺产量逐年增加;加之国际硫磺价格的下降和环保要求的日益严格,我国硫磺制酸所占比例越来越大。到了20世纪九十年代以后,随着全世界对环保的重视,硫磺制酸工艺简单,污染轻,热能回收率高的众多特点日益突出,因此硫磺在众多制酸原料中成为硫酸生产最理想的原料。21世纪是绿色世纪,实施的是可持续发展战略,全世界硫铁矿制酸的产量已经下降至50%以下,而硫磺制酸在这种形式下,顺势发展壮大,因此近年来我国新建了很多大型先进的硫磺制酸装置。襄阳泽东化工集团有限公司的300kt/a硫磺制酸装置就是其中之一。襄阳泽东化工集团有限公司于2010年建设了300kt/a的硫磺制酸装置,目前产能已提升至1050—1100吨/天,即系统可达到生产硫酸350kt/a。近年来,随着中国加入世界贸易组织,国家日益重视经济与环境的协调发展,重视资源综合利用和节能降耗,积极引导企业发展循环经济、走可持续发展的新型工业化道路。对硫酸而言,进行产业结构调整,淘汰高能耗、高污染、落后小装置,运用新技术、新装置对传统工艺和设备进行改造,提高装置废热回收率,减少“三废”排放,实现集约化生产是现金的发展方向。硫酸企业正按照循环经济的发展要求进行整体规划和技术改造,提高硫酸装置的节能性和环保性。在这种形势下,越来越多的生产企业及节能环保设计公司致力于研究如何通过对原有装置的改造设计,来提高原有装置的能源利用和回收效率。而美国的孟莫克公司率先研究出了硫酸低温位热回收系统(HRS)系统,并在国外众多企业投用并盈利。在中国加入世贸组织以后,越来越多的国内企业也引进了由美国孟莫克开发的硫酸低温位热回收系统(HRS),紧随其后也有一部分致力于节能环保技术开发的国内公司开发了自己的低温回收装置,逐渐在国内硫磺制酸系统中试运行及投入商业化,并取得了很多专利保护。硫磺制酸包含四大生产工段:硫磺熔融、硫磺焚烧、二氧化硫转化、三氧化硫吸收,后三个过程都是放热反应。其中硫磺焚烧和二氧化硫转化所产生的高、中温位热能约占75%,传统的硫磺制酸系统通过余热锅炉、高温低温蒸汽过热器和一省二省省煤器回收产生高压或中压蒸汽,基本可实现75%的热回收效率,但三氧化硫吸收即干吸工段产生的热量占到了整个硫磺制酸产热的25%,在原始的硫磺制酸系统中这25%的低温位热能都是靠酸冷却器由循环冷却水移走而流失于环境中,并且为了将此部分热能移走还增加了凉水塔、风扇冷却循环水,同时也增加了循环水的消耗。随着国家对降本增效、节能降耗的重视,进十多年,国内大部分硫磺制酸都安装了低温位余热回收系统,以回收干吸工段产生的低温余热。我公司于2012年2月成立低温余热回收项目组,2012年8月2日低温余热回收投建,2013年1月24日建成试车,并一次开车成功。开车成功后,低温余热回收非夏季平均产低压蒸汽0.45吨汽/吨酸,夏季0.36吨汽/吨酸。夏季产汽量比其他季节低,是低温回收的通病和弊端。运行一年后,经过工艺计算验证了提高低温余热回收夏季产汽量的可能性,经过设计,对系统进行了改造,改造完成后,低温余热回收系统夏季产汽量达到0.46吨汽/吨酸,与其他月份产汽量没有区别。本技术改造项目的关键要点主要有以下三方面:1.考虑改造后,能不能保证公司所需的成品硫酸浓度;2.二吸酸泵的酸流量能否满足改造后的负荷;3.改造后能否保证干燥酸槽、二吸酸槽和高温酸槽的酸液位平衡。本文提出了提高夏季低温余热回收产汽量技术改造项目的总体建设和改造方案,并对项目的可行性进行了物热衡算及酸浓测算,结合实际运行和工艺及设备参数,对关键设备如干燥酸泵、二吸酸泵的流量承受能力进行了核算,设计布置了管线改造方案及系统倒换方案。对技术改造完成后系统运行的稳定性及效果进行了分析,特别是本项目没有增加大型设备及机电设备,只是增加了阀门、弯头,管线大多数为利旧材料。该项目计划投资20万元,实际投资7.3万元,但增产的低压蒸

关键词：硫磺制酸节能环保低温余热回收夏季产汽量

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提高循环流化床锅炉产汽量的技术途径

石化技术 2015年第4期22卷 107-108页

作者：赵代林延长石油延安能源化工有限责任公司陕西延安710075

循环流化床炉属于新型节能先进锅炉,我厂于1996年和2003年安装两台35t/h的循环流化床锅炉,经过几年的运行,锅炉产汽量逐渐降低,特别是煤源发生变化后,锅炉产汽量由25t/h左右降至不足15t/h。本文针对锅炉产汽量低的原因,进行了系统的研... 详细信息

循环流化床炉属于新型节能先进锅炉,我厂于1996年和2003年安装两台35t/h的循环流化床锅炉,经过几年的运行,锅炉产汽量逐渐降低,特别是煤源发生变化后,锅炉产汽量由25t/h左右降至不足15t/h。本文针对锅炉产汽量低的原因,进行了系统的研究探讨,提出了合理建议,并进行技术改造,应用于生产实际中。

关键词：循环流化床锅炉产汽量返料器

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浅议提高动力厂65t／h锅炉产汽量的途径

兰化科技 1994年第4期12卷 254-256页

作者：张多秀兰化公司机动处

分析了原料动力厂两台６５ｔ／ｈ蒸汽锅炉效率低的原因。针对该锅炉供油系统，燃烧系统及送排风系统存在的主要问题，提出了改进措施。该措施实施后对降低动力车间生产成本，提高产汽量，缓解冬季供汽不足，提高企业经济效益等方面具有... 详细信息

分析了原料动力厂两台６５ｔ／ｈ蒸汽锅炉效率低的原因。针对该锅炉供油系统，燃烧系统及送排风系统存在的主要问题，提出了改进措施。该措施实施后对降低动力车间生产成本，提高产汽量，缓解冬季供汽不足，提高企业经济效益等方面具有积极意义。

关键词：供热燃烧系统燃油锅炉蒸汽锅炉产汽量

硫磺制酸装置提高夏季低温余热回收产汽量的改造

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硫酸工业 2019年第5期 30-31,44页

作者：王大和裴雪莲襄阳泽东化工集团有限公司湖北襄阳441021

介绍了襄阳泽东化工集团有限公司低温热回收系统的工艺流程、技术改造和运行情况。针对夏季空气湿度大、低温热回收系统产汽量有所降低的问题,技术人员通过新增串酸管线,将高温吸收塔二级喷淋酸的来源由干燥酸槽改为二吸酸槽,降低系统... 详细信息

介绍了襄阳泽东化工集团有限公司低温热回收系统的工艺流程、技术改造和运行情况。针对夏季空气湿度大、低温热回收系统产汽量有所降低的问题,技术人员通过新增串酸管线,将高温吸收塔二级喷淋酸的来源由干燥酸槽改为二吸酸槽,降低系统对干燥酸槽硫酸浓度的要求,避免干燥酸槽往混合器串酸,提高了低温余热回收装置夏季产汽量。改造后,低温热回收系统2018年6—7月比2017年同期多产低压饱和蒸汽10367t。

关键词：硫磺制酸硫酸生产低温余热回收产汽量技术改造

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碱回收锅炉产汽量的计算及其影响因素分析

中华纸业 2022年第20期43卷 22-26页

作者：陈文勇徐雪婷中国轻工业长沙工程有限公司长沙410114

碱回收锅炉产汽量的多少以及锅炉的热效率,对全厂的能源利用效率和热量平衡有着至关重要的影响。本文在分析黑液元素、热值、入炉浓度等基本参数的基础上,计算输入总热量与输出总热量,进而计算出碱回收锅炉产汽量与热效率,并以国内目前... 详细信息

碱回收锅炉产汽量的多少以及锅炉的热效率,对全厂的能源利用效率和热量平衡有着至关重要的影响。本文在分析黑液元素、热值、入炉浓度等基本参数的基础上,计算输入总热量与输出总热量,进而计算出碱回收锅炉产汽量与热效率,并以国内目前典型2,200 tds/d的碱回收锅炉为例给出系统分析。

关键词：碱回收炉产汽量计算影响因素

影响干熄焦装置烧损率、锅炉产汽量的因素探析

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影响干熄焦装置烧损率、锅炉产汽量的因素探析

2~#烧结机环冷料层厚度对余热产汽量影响的研究

第七届(2009)中国钢铁年会

作者：刘晓旭本钢焦化厂

本文通过对本钢4号、5号焦炉150 t/h干熄焦装置干熄过程焦炭烧损率理论计算并结合实践,探讨焦炭烧损率、干熄焦蒸汽产量等问题,指出了最合理的烧损率及其控制手段和影响干熄焦锅炉产汽量的因素,这对本钢焦化厂干熄焦系统有较好的推广价值。

关键词：干熄焦烧损率产汽量

来源： cnki会议评论

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北方钒钛 2016年第1期 4-7页

作者：赵立强邱强张建强炼铁部

研究了不同环冷料层厚度的情况下的余热产汽量,通过现场攻关研究制定了降环冷料层方案,研究得出了在不增加经济成本的条件下最大产汽量所应该对应的料层厚度。

关键词：环冷料层产汽量温度

关于带中置锅炉的φ1000氨合成塔热平衡与产汽量的讨论

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化工设计通讯 1993年第4期19卷 22-24,39页

作者：田立楠武汉化工学院武汉市430073

作者通过设计计算,发现原 YH53—6—74定型设计中氨合成塔不能实现热量平衡,出热总是大于入热,而且锅炉每小时的产汽量也达不到8t。文章指出,锅炉出口气体温度一定要比原定型设计的220℃提高50℃左右才能实现热量平衡。

关键词：氨合成塔中置锅炉热平衡产汽量

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铜冶炼烟气制酸低温位热回收产汽量探讨

硫酸工业 2020年第5期 1-4页

作者：李伟达袁爱武长沙有色冶金设计研究院有限公司湖南长沙410011

介绍了铜冶炼烟气制酸含空气干燥及低温位热回收的干吸工序串酸的典型流程、串酸水平衡和SO3平衡的物料衡算方法,分析了干燥塔入口烟气温度、不同浓度硫酸产量比例、串至二吸塔的硫酸温度等因素对低温位热回收系统产汽量的影响。在烟气... 详细信息

介绍了铜冶炼烟气制酸含空气干燥及低温位热回收的干吸工序串酸的典型流程、串酸水平衡和SO3平衡的物料衡算方法,分析了干燥塔入口烟气温度、不同浓度硫酸产量比例、串至二吸塔的硫酸温度等因素对低温位热回收系统产汽量的影响。在烟气条件一定的情况下,低温位热回收系统的产汽量主要跟补水量及串至二吸塔的硫酸温度有关。补水量与进干燥塔的烟气、空气的含水量与不同浓度硫酸产量比例有关,产w(H2SO4)93%硫酸越多,产汽量越多,但当超过低温位热回收系统保持喷淋密度及硫酸浓度恒定的最大补水量时,产汽量保持不变。

关键词：铜冶炼烟气制酸低温位热回收串酸流程产汽量