一种冶炼烟气制酸系统技术方案

本发明专利技术提供一种冶炼烟气制酸系统，该系统在现有双转双吸烟气制酸系统的前端增加了相对独立的分步转化系统，其包含空气加热器、SO2风机、分步转化塔及废热锅炉，SO2风机设有第一支路烟道和第二支路烟道。通过采用本发明专利技术提供的冶炼烟气制酸系统，拓宽了进冶炼烟气制酸系统的原烟气的SO2含量范围，同时该系统提高了废热回收水平和可回收废热的品质，具有降低产品的生产成本、降低产品的综合能耗、减少尾气排放量等优点；由于分步转化系统是相对独立的，使其既适用于新建冶炼烟气制酸系统，也适用于现有冶炼烟气制酸系统的改造，对现有制酸系统的运行影响较小。

An acid system of smelting flue gas

【技术实现步骤摘要】
一种冶炼烟气制酸系统
本专利技术涉及化工
，具体涉及一种冶炼烟气制酸系统。
技术介绍
由于大部分冶炼原料中均含有金属硫化物，如硫化锌、硫化铅等，在冶炼过程中会释放大量的二氧化硫，对环境污染十分严重。为此，冶炼烟气制酸技术成为解决上述问题的重要手段。目前传统冶炼烟气制酸工艺，即双转双吸制酸工艺，是指含二氧化硫(SO2)的烟气在转化器前层催化床内通过触媒接触法进行第一次转化，转化后生成的SO3进入中间吸收塔，被吸收生成硫酸，出中间吸收塔的气体返回转化器，使余下的二氧化硫在后层催化床内再次进行转化，生成的三氧化硫在最终吸收塔内被吸收生成硫酸。双转双吸制酸工艺已发展为一种成熟的制酸技术，并广泛应用于冶炼烟气制酸、硫铁矿制酸和硫磺制酸领域。然而随着冶炼技术的发展，使得冶炼烟气中SO2含量越来越高，且氧硫比低。双转双吸制酸工艺通常处理SO2含量在6％～13.5％的冶炼烟气，若要处理高浓度冶炼烟气(指SO2含量在12.5％～35％的冶炼烟气)，就必须补充大量的空气或氧气稀释并调节氧硫比，通常采用的是在原有双转双吸制酸工艺基础上设有预转化工艺。然而如此一来，设备规格将明显变大，且可回收的废热明显减少，投资和运行费用增加，即使有可回收的废热，其品质也较低。此外，随着环保要求和能耗指标的提高，冶炼烟气制酸系统的功能需要由原来的单一硫酸生产向硫酸生产和绿色能源并举的方向发展，实现节能减排。产品工业硫酸价格受季节、地域等因素影响明显，从提高产品竞争力上考虑，降低产品运行成本，提高副产品数量和质量也是企业所期望的。基于上述原因，亟需一种冶炼烟气制酸系统，其可以处理高浓度冶炼烟气，以解决传统工艺中的不足并适应工业技术发展的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种冶炼烟气制酸系统，该系统在现有双转双吸烟气系统的前端增加相对独立的分步转化系统，拓宽了进冶炼烟气制酸系统的原烟气的SO2含量范围，使其由原来的6％～13.5％的SO2含量的处理能力拓宽到6％～35％的SO2含量的处理能力，能够处理高浓度冶炼烟气；同时该系统提高了废热回收水平和可回收废热的品质，具有降低产品的生产成本、降低产品的综合能耗、减少尾气排放量等优点；由于分步转化系统是相对独立的，使其既适用于新建冶炼烟气制酸系统，也适用于现有冶炼烟气制酸系统的改造，对现有制酸系统的运行影响较小。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种冶炼烟气制酸系统，包含分步转化系统和双转双吸烟气制酸系统，分步转化系统的装置包含空气加热器、SO2风机、分步转化塔及废热锅炉，SO2风机设有第一支路烟道和第二支路烟道，其中：空气加热器通过烟道与所述SO2风机的第一支路烟道连接，SO2风机的第一支路烟道出口与分步转化塔的入口连接，分步转化塔设有两个出口或在一个出口设有两个支路，其中一个出口或支路连接空气加热器形成烟道回路，另一个出口或支路连接废热锅炉入口，SO2风机的第二支路烟道出口和废热锅炉出口连接双转双吸烟气制酸系统的入口。根据本专利技术的冶炼烟气制酸系统的一个实施方式，分步转化塔内部设有第一床层和第二床层，SO2风机还设有第三支路烟道，第一床层的入口连接SO2风机的第一支路烟道出口，第二床层的入口连接SO2风机的第三支路烟道出口。根据本专利技术的冶炼烟气制酸系统的一个实施方式，空气加热器还设有一个烟道出口连接所述双转双吸烟气制酸系统的入口。根据本专利技术的冶炼烟气制酸系统的一个实施方式，分步转化塔与废热锅炉之间设一烟道支路连接到所述双转双吸烟气制酸系统的入口。根据本专利技术的冶炼烟气制酸系统的一个实施方式，烟道支路上设有温控装置。根据本专利技术的冶炼烟气制酸系统的一个实施方式，空气加热器与分步转化塔之间设有温控装置。根据本专利技术的冶炼烟气制酸系统的一个实施方式，分步转化系统的任一装置之间的烟道上均设有阀门。根据本专利技术的冶炼烟气制酸系统的一个实施方式，分步转化系统的任一装置之间的烟道上均设有流量控制器或氧硫比调节器。根据本专利技术的冶炼烟气制酸系统的一个实施方式，废热锅炉设有中压蒸汽回收管道。根据本专利技术的冶炼烟气制酸系统的一个实施方式，双转双吸烟气制酸系统的入口设有温控装置。根据上述技术方案的描述可知，本专利技术的冶炼烟气制酸系统，是通过在传统的双转双吸烟气制酸系统的前端增加相对独立的分步转化系统，将原本进入双转双吸烟气系统的高浓度冶炼烟气分为两部分，其中一部分烟气与少量加热过的干燥空气混合后进入分步转化系统，转化后的高温烟气经冷却降温后，再与另一部分烟气混合一起进入双转双吸烟气制酸的转化系统进行烟气制酸。本专利技术的有益效果在于：1.通过该分步转化系统，可以大大拓宽冶炼烟气制酸系统的原烟气的SO2含量，使其由原来的6％～13.5％的SO2含量的处理能力拓宽到6％～35％的SO2含量的处理能力，从而解决了双转双吸烟气制酸系统无法处理高浓度冶炼烟气的问题。2.操作弹性大：现有的高浓度冶炼烟气制酸系统，一般要求进转化系统烟气中的SO2含量在10％以上，才能维持转化系统的自热平衡。而本专利技术的冶炼烟气制酸系统中分步转化系统是相对独立的，当冶炼系统在低负荷运行、原烟气中的SO2含量低时，分步转化系统可停止运行，对整套冶炼烟气制酸装置没有影响；当冶炼系统正常运行，且原烟气中的SO2含量高于传统双转双吸冶炼烟气制酸的限制时，分步转化系统投入运行，并可视原烟气中的SO2含量来调整进分步转化系统的烟气量，保证后续双转双吸烟气制酸系统能够维持自热平衡，控制烟气中的SO2含量在6％～13.5％。3.现有的高浓度冶炼烟气制酸系统具有控制回路复杂、设备规格大、投资及运行成本高的问题。相较于现有技术，本专利技术的分步转化系统是相对独立的，既适用于新建冶炼烟气制酸系统，也适用于现有冶炼烟气制酸系统的改造，且对现有制酸系统的运行影响较小。4.进入双转双吸烟气制酸系统的烟气温度一般需控制在390℃～430℃，采用本专利技术的冶炼烟气制酸系统，出分步转化系统的烟气温度在630℃左右。将该烟气温度从630℃冷却到390℃～430℃范围时，在高温段移出的热能品位高，有利于回收高品质的中压蒸汽或其他热能产品，同时，由于整个分步转化系统只设有一个废热锅炉，也有利于废热的集中回收。5.与传统工艺中需补充大量空气调节SO2的含量相比，本专利技术的分步转化系统可以实现只需要少量空气即可满足分步转化工艺的要求，使得尾气排放量相应明显减少。总之，本专利技术所提供的冶炼烟气制酸系统具有工艺简单、相对独立、操作弹性大、自动化程度高、环境污染小、能耗低等优点，可以广泛适应高浓度冶炼烟气制酸和节能减排的要求。附图说明图1为现有技术中高浓度冶炼烟气制酸系统的装置示意图。图2为本专利技术的一个具体实施方式的冶炼烟气制酸系统示意图。其中，附图标记说明如下：101：空气加热器102：SO2风机103：分步转化塔104：废热锅炉105：双转双吸烟气制酸系统I：第一支路烟道II：第二支路烟道A：烟道回路B：烟道C：烟道支路D：中压蒸汽回收管道具体实施方式下面根据具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本专利技术。图1为现有技术中的一种高浓度冶炼烟气制酸系统的装置示意图。如图1所示，目前高浓度冶炼烟气制酸主要通过预转化工艺实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冶炼烟气制酸系统，其特征在于，包含分步转化系统和双转双吸烟气制酸系统，所述分步转化系统的装置包含空气加热器、SO2风机、分步转化塔及废热锅炉，所述SO2风机设有第一支路烟道和第二支路烟道，其中：所述空气加热器通过烟道与所述SO2风机的第一支路烟道连接，所述SO2风机的第一支路烟道出口与所述分步转化塔的入口连接，所述分步转化塔设有两个出口或在一个出口上设有两个支路，其中一个出口或支路连接空气加热器形成烟道回路，另一个出口或支路连接废热锅炉入口，所述SO2风机的第二支路烟道出口和废热锅炉出口连接双转双吸烟气制酸系统的入口。

【技术特征摘要】
1.一种冶炼烟气制酸系统，其特征在于，包含分步转化系统和双转双吸烟气制酸系统，所述分步转化系统的装置包含空气加热器、SO2风机、分步转化塔及废热锅炉，所述SO2风机设有第一支路烟道和第二支路烟道，其中：所述空气加热器通过烟道与所述SO2风机的第一支路烟道连接，所述SO2风机的第一支路烟道出口与所述分步转化塔的入口连接，所述分步转化塔设有两个出口或在一个出口上设有两个支路，其中一个出口或支路连接空气加热器形成烟道回路，另一个出口或支路连接废热锅炉入口，所述SO2风机的第二支路烟道出口和废热锅炉出口连接双转双吸烟气制酸系统的入口。2.如权利要求1所述的冶炼烟气制酸系统，其特征在于，所述分步转化塔内部设有第一床层和第二床层，所述SO2风机还设有第三支路烟道，所述第一床层的入口连接所述SO2风机的第一支路烟道出口，所述第二床层的入口连接所述SO2风机的第三支路烟道出口。3.如权利要求1或2所述的冶炼烟气制酸系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖万平，董四禄，王鈜艳，刘一鸣，秦赢，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11