一种可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可调式应用惰性触媒处理高浓度SO

Apparatus for producing SO3 gas by using an adjustable inert catalyst for treating high concentration SO2 flue gas

The utility model discloses an adjustable application inert catalyst for treating high concentration SO

【技术实现步骤摘要】
一种可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的装置
本技术涉及接触法制硫酸工艺，具体地说是一种能够将高浓度SO2气体转化为高浓度SO3气体且生产强度高、清洁节能的可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的装置。
技术介绍
烟气制硫酸行业，所用烟气主要来自硫铁矿、硫磺、有色金属冶炼及冶金、燃煤、石化等行业环保装置回收的SO2气体，尤其是富氧空气燃烧富氧空气冶炼的迅速发展及回收法环保技术的发展，烟气SO2浓度可能达到13%至93%，传统的烟气制酸二转二吸，无论是3+1或3+2工艺，还是1+3+1或4+1也只能处理SO2浓度达到13%至18%烟气，都难以处理SO2浓度达到13%至32%烟气；硫酸行业许多单位及专家积极创新工艺方法解决这一问题，如：CN10532220A组合式非定态二氧化硫转化器、CN102079511A适用于含硫高浓度二氧化硫烟气的制酸系统、CN102910592A一种准等温文丘里热能置换转化器、CN104084094A一种转化SO2浓度的装置及SO2转化系统及转化方法、CN103011092ASO2的非衡态高浓度两次转化制硫酸的技术等；上述技术都需要采用大量空气稀释才能应用传统转化工艺，因而投资过高且能源不能有效利用，故经济高效节能地处理高浓度SO2气体工艺气生产高浓度SO3气体的转化工艺技术仍是热门科题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够将高浓度SO2气体转化为高浓度SO3气体且生产强度高、清洁节能的可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的装置，该装置能够处理含S02浓度（容积比）在13%～32%范围内波动的烟气、且能够处理气量波动在40%～100%范围内的烟气；以解决烟气中SO2浓度高而需要采用大量空气稀释才能应用传统转化工艺技术所涉及投资过高、能源不能有效利用等问题。本技术的目的是通过以下技术方案解决的：一种可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的装置，包括SO2风机，其特征在于：所述的SO2风机通过管道与换热器相连接以对含SO2浓度为13%～32%的烟气进行初步加热，换热器与惰性触媒转化层相连接以将初步加热后的烟气送入惰性触媒转化层进行准绝热放热反应使得部分SO2气体生成SO3气体，且烟气达到设定温度后从惰性触媒转化层排出至余热利用器进行换热，换热降温后的低温烟气输入传统活性触媒层以生产高浓度SO3气体。所述惰性触媒转化层的后侧皆设有与其配套设置的余热利用器；且所述余热利用器前侧的管道上皆设有相应的旁路控温阀，旁路控温阀用以连通余热利用器的进气管和出气管。所述的惰性触媒转化层包括第一惰性触媒转化层、或者包括第一惰性触媒转化层和第二惰性触媒转化层、或者包括第一惰性触媒转化层和第二惰性触媒转化层以及第三惰性触媒转化层；当经过第一惰性触媒转化层处理后的高温烟气中的SO2浓度高于11%时，则需要进入第二惰性触媒转化层再次处理使得处理后的高温烟气中的SO2浓度降至7%～11%；当经过第二惰性触媒转化层处理后的高温烟气中的SO2浓度高于11%时，则需要进入第三惰性触媒转化层再次处理，经过三次处理后的高温烟气中的SO2浓度降至7%～11%。所述的余热利用器包括第一余热利用器、或者包括第一余热利用器和第二余热利用器、或者包括第一余热利用器和第二余热利用器以及第三余热利用器，且第一余热利用器位于第一惰性触媒转化层后侧用以对第一惰性触媒转化层处理后的高温气体进行换热降温处理；第二余热利用器位于第二惰性触媒转化层的后侧用以对第二惰性触媒转化层处理后的高温气体进行换热降温处理；第三余热利用器位于第三惰性触媒转化层的后侧用以对第三惰性触媒转化层处理后的高温气体进行换热降温处理。所述的余热利用器上上设置的对应旁路控温阀能够分流经惰性触媒转化层处理后的高温烟气量的0%～50%，以调节惰性触媒转化层转化后再次进行反应的气体的温度。所述的装置中还设有补氧气体风机，补氧气体风机通过带有补氧气体调节阀的补气管道与余热利用器的输出端和/或惰性触媒转化层的输出端相连通；且所述SO2风机的输出管道通过带有混合阀的烟气支管与补气管道相连接。所述的惰性触媒转化层中采用的低活性触媒为能够促进SO2气体转化成SO3气体的含V2OX为2.0%～9.5%的钒系催化剂、或者含Fe2OX为35%～85%的铁系催化剂、或者上述钒系催化剂和铁系催化剂的分层混装物。所述的所述的钒系催化剂选用钒系硅藻土催化剂。所述的初步加热温度为360℃～410℃，且设定温度为530℃～720℃。所述的惰性触媒转化层采用的低活性触媒为钒系催化剂时则设定温度为530℃～670℃；所述的惰性触媒转化层采用的低活性触媒为铁系催化剂时则设定温度为620℃～720℃。所述余热利用器进行换热降温后的低温烟气温度不能低于换热器对SO2风机供应的烟气进行初步加热后的温度。本技术相比现有技术有如下优点：本技术通过惰性触媒转化层将高浓度SO2烟气进行转化处理，并设置余热利用器进行换热降温后再进入下一惰性触媒转化层，最终使得烟气中SO2浓度降至7%～11%后再进入传统活性触媒层进行最后的处理，生产高浓度SO3气体，形成惰性触媒转化层和传统活性触媒层的组合转化装置，能够处理含S02浓度在13%～32%范围内波动的烟气、同时气量波动在40%～100%范围内的烟气；该装置与传统的接触法制硫酸同规模装置相比，转化系统投资节省20%～50%、占地节省30%～50%、余热利用率提高2～5倍，具有生产强度高、清洁节能的特点，既适合新装置建设，也适用老装置升级改造。附图说明附图1为本技术的可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的装置原理图。其中：1—SO2风机；2—换热器；3—惰性触媒转化层；31—第一惰性触媒转化层；32—第二惰性触媒转化层；33—第三惰性触媒转化层；4—余热利用器；41—第一余热利用器；42—第二余热利用器；43—第三余热利用器；5—传统活性触媒层；6—补氧气体风机；7—补氧气体调节阀；8—旁路控温阀；9—混合阀；10—烟气补充阀。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步的说明。如图1所示：一种可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的装置，包括SO2风机1，SO2风机1通过管道与换热器2相连接以对含SO2浓度为13%～32%的烟气进行初步加热，换热器2与惰性触媒转化层3相连接以将初步加热后的烟气送入惰性触媒转化层3进行准绝热放热反应使得部分SO2气体生成SO3气体，且烟气达到设定温度后从惰性触媒转化层3排出至余热利用器4进行换热，且余热利用器4进行换热降温后的低温烟气温度不能低于换热器2对SO2风机1供应的烟气进行初步加热后的温度，换热降温后的低温烟气输入传统活性触媒层5以生产高浓度SO3气体，且经传统活性触媒层5生产出来的高浓度SO3气体经换热器2对SO2风机1提供的烟气换热后送出换热器2后进行吸收制酸以生产发烟硫酸、硫酸或液体SO3产品。本技术提供的惰性触媒转化层3中采用的低活性触媒为能够促进SO2气体转化成SO3气体的含V2OX为2.0%～9.5%的钒系催化剂、或者含Fe2OX为35%～85%的铁系催化剂、或者上述钒系催化剂和铁系催化剂的分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调式应用惰性触媒处理高浓度SO

【技术特征摘要】
1.一种可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的装置，包括SO2风机（1），其特征在于：所述的SO2风机（1）通过管道与换热器（2）相连接，换热器（2）与惰性触媒转化层（3）相连接，惰性触媒转化层（3）与余热利用器（4）相连接，余热利用器（4）与传统活性触媒层（5）相连接。2.根据权利要求1所述的可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的装置，其特征在于：所述惰性触媒转化层（3）的后侧皆设有与其配套设置的余热利用器（4）；且所述余热利用器（4）前侧的管道上皆设有相应的旁路控温阀（8），旁路控温阀（8）用以连通余热利用器（4）的进气管和出气管。3.根据权利要求1或2所述的可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的装置，其特征在于：所述的惰性触媒转化层（3）包括第一惰性触媒转化层（31）、或者包括第一惰性触媒转化层（31）和第二惰性触媒转化层（32）、或者包括第一惰性触媒转化层（31）和第二惰性触媒转化层（32）以及第三惰性触媒转化层（33）。4.根据权利要求3所述的可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的装置，其特征在于：所述的余热利用器（4）包括第一余热利用器（41）、或者包括第...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋小良，徐光泽，
申请(专利权)人：双盾环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32