一种硫酸装置余热回收系统中的蒸汽注入装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及化工生产中余热回收（或称废热回收）的技术领域，尤其涉及一种硫酸装置废热回收系统中位于热回收塔前的蒸汽注入装置。包括具有气体进口管口（１）、气体出口管口（４）的两端开口的容器，该容器为蒸汽注入烟道（２），所述蒸汽注入烟道（２）内设有使水蒸汽与气体充分混合的两相混合区混合段（５），在所述蒸汽注入烟道（２）内设有冷凝酸分离段（３）；还包括蒸汽注入器（６）。本实用新型专利技术的目的在于向含三氧化硫的气体中加入水蒸汽，并确保其混合均匀，从而使原本被废弃的低压蒸汽回收利用，将该低压蒸汽冷凝时的潜热在热回收锅炉中转换成了中压蒸汽，从而提高了热回收锅炉的蒸汽产率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工生产中余热回收(或称废热回收)的
，尤其涉 及涉及一种硫酸装置废热回收系统中位于热回收塔前的蒸汽注入装置。技术背景；在硫酸装置的三氧化硫气体的吸收过程中，工业生产上采用浓硫酸来吸收气 体中的三氧化硫，然后再向吸收后浓度增加的浓硫酸中加水维持所需要的酸浓。传统的硫酸生产工艺是采用温度80'C左右、浓度98%左右的浓酸来吸收，吸收后 的酸温在100'C左右，向该酸中加水是很容易的，不需要用专门的稀释器来实现 加水。但是传统的吸收过程产生的热量由于循环酸温度较低而没有利用价值，只 能用循环冷却水来冷却而将该热量排向大气。如果提高吸收酸酸温，就提高了该 热量的利用价值。根据吸收工艺的要求，在提高吸收酸酸温的同时还需要适当提 高吸收酸浓度。当采用的热回收系统的吸收酸酸温和酸浓为22(TC和99%左右， 在此酸温下，可以采用热回收锅炉来回收三氧化硫气体吸收过程产生的多余热量 产生约l.OMPa压力的蒸汽。但是在此酸温下，酸浓的微小变化其腐蚀性将有很 大的变化。因此，在热回收工艺中，加水的均匀性即酸浓的一致性至关重要，所 以需要专门的加水设备即热回收稀释器来进行加水。另一种向系统中加水的方法是向含三氧化硫的气体中加入水蒸汽。在该气体 进入热回收塔前，增加一个蒸汽注入烟道及其蒸汽注入装置，将水以蒸汽型式注 入该含三氧化硫的气体中。与加水的稀释器相比，加入水蒸汽的优点首先是水蒸 汽带入了水的汽化潜热，增加了热回收系统的蒸汽产量；其次是相应减少了循环 酸中的加水量，从而减轻了热回收系统加水稀释器的负荷。本技术就是关于 一种向气体中加入水蒸汽的蒸汽注入装置。
技术实现思路
本技术的目的在于向含三氧化硫的气体中加入水蒸汽，并确保其混合均 匀，从而使原本被废弃的低压蒸汽回收利用，将该低压蒸汽冷凝时的潜热在热回 收锅炉中转换成了中压蒸汽，从而提高了热回收锅炉的蒸汽产率。此外，本技术的又一目的是相应减少加入到稀释器的水量，从而可减少 稀释器的规格尺寸和减缓稀释器的振动。本技术的另一目的是可以减少通过第一级填料酸浓上升量，从而可减少 通过填料的酸循环量，相应减小热回收塔酸循环泵的流量和酸管道的规格。对于 已经建成的热回收系统，还可以通过增加一个蒸汽注入装置来提高装置的生产能 力。本技术的目的通过以下方式实现-一种硫酸装置余热回收系统中的蒸汽注入装置，包括具有气体进口管口 1、 气体出口管口 4的两端开口的容器,该容器为蒸汽注入烟道2，所述蒸汽注入烟 道2内设有使水蒸汽与气体充分混合的两相混合区混合段5，在所述蒸汽注入烟 道2内设有冷凝酸分离段3，收集在冷凝酸分离段3表面凝结的冷凝酸并从底部 排出，从而达到分离在三 氧化硫气体中产生的冷凝酸的目的；上述蒸汽注入装置还包括通过蒸汽注射喷嘴将水蒸汽注入气体中的蒸汽注 入器6。蒸汽注入烟道2的主体部分通常是一个立式容器，由带非金属涂层或非金属 内衬的合金材料制成或者就是由不带涂层或内衬的合金材料制造而成。蒸汽注入 器6由注射喷嘴，带调节阀和流量计的蒸汽流量控制系统组成，以控制注入的蒸 汽量和注入蒸汽的分布状态。热回收系统原本在热回收稀释器中加入的所有的水 都可以以蒸汽的形式从蒸汽注入烟道中注入，当然根据工况要求，蒸汽注入烟道 也允许不注入任何蒸汽。含三氧化硫气体可以从该烟道顶部、底部或侧面的气体进口管口进入从其位 于底部、顶部或侧面的气体出口管口出去，即可以如附图l所示，气体进口管口1在蒸汽注入烟道的顶部侧面、气体出口管口4在蒸汽注入烟道的底部侧面，或 气体进出口管口位置互换，如图2所示，从蒸汽注入烟道顶端和底端进出。蒸汽 注入器6位于该烟道的顶部或者侧面，根据蒸汽注入时蒸汽流向的方向的不同， 蒸汽注入的方式既可以与气体成顺流也可以成逆流。即当如图1蒸汽注入器位于 该烟道的顶部，蒸汽向下注入时，此时蒸汽与气体气流成顺流；如图2所^，当 蒸汽注入器位于该烟道的侧面，蒸汽向上或者向侧向注入吋，此时蒸汽与气体主 气流成逆流。 t蒸汽注入烟道的主体部分为混合段5，位于混合段的两相混合系统是一组带 有防腐涂层的机械混合装置，以达到注入的水蒸气与气体气体能够完全混合的目 的。位于蒸汽注入烟道底部的是一个分离段3，它可以为斜面结构或者水平结构， 其底面采用非金属耐酸腐蚀材料衬里。以下结合附图对本技术作详细说明。附图说明图1是本技术的实施例的结构示意图。 图2是本技术的又一实施例的结构示意图。图中1-气体进口管口、 2-蒸汽注入烟道、3-分离段、4-气体出口管口、 5-蒸汽与气体的混合段、6-蒸汽注入器。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术做进一步说明。 实施例l某年产90万吨铜冶炼烟气制酸装置，净化系统电除雾器出口气体的二氧化 硫浓度为19.3%，进转化器气体中的二氧化硫浓度为13.6%。采用带蒸汽注入装 置的余热回收系统，占总加水量的50%左右的水是以蒸汽的形式注入系统的蒸汽注入装置的。该装置的蒸汽产率为每吨酸产0.55吨蒸汽。 实施例2:某年产60万吨硫磺制酸装置，进转化器的气体的二氧化硫浓度为11.5%。 采用不带蒸汽注入装置的余热回收系统，该装置的蒸汽产率为每吨酸产0. 46吨 蒸汽。当在原余热回收系统增加蒸汽注入装置，将总加水量的50%左右的水以蒸 汽的形式注入该蒸汽注入装置，则相应的蒸汽产率增加到每吨酸产0. 53吨蒸汽， 同时该带蒸汽注入装置的余热回收系统的生产能力可以提高10%以上。虽然上述具体的实施例已经描述了本技术，但此描述不意味着构成限 制。在参照本技术的描述后，对于本
的熟练人员来说，显然能够对 所公权利要求1.一种硫酸装置余热回收系统中的蒸汽注入装置，其特征在于包括具有气体进口管口(1)、气体出口管口(4)的两端开口的容器，该容器为蒸汽注入烟道(2)，所述蒸汽注入烟道(2)内设有使水蒸汽与气体充分混合的两相混合区混合段(5)，在所述蒸汽注入烟道(2)内设有冷凝酸分离段(3)；还包括蒸汽注入器(6)。2. 根据权利要i 1所述的蒸汽注入装置，其特征在于，所述的蒸汽注入烟 道(2)是由耐腐蚀合金材料制成的一立式容器。3. 根据权利要求2所述的蒸汽注入装置，其特征在于，所述的蒸汽注入烟 道(2)是由非金属涂层或非金属内衬的耐腐蚀合金材料制成的一立式容器。4. 根据权利要求1所述的蒸汽注入装置，其特征在于，所述的气体进口管 口 (1)位于蒸汽注入烟道(2)的顶部、底部或侧面；所述的气体出口管口 (4) 对应位于蒸汽注入烟道(2)的底部、顶部或侧面。5. 根据权利要求1所述的蒸汽注入装置，其特征在于，所述的蒸汽注入器 (6)位于蒸汽注入烟道(2)的顶部或者侧面。6. 根据权利要求1或5所述的蒸汽注入装置，其特征在于，所述的蒸汽注 入器(6)是由注射喷嘴，带调节阀和流量计的蒸汽流量控制系统组成。7. 根据权利要求1所述的蒸汽注入装置，其特征在于，所述的混合段(5) 是一组带有防腐涂层的机械混合装置。8. 根据权利要求l所述的蒸汽注入装置，其特征在于，所述的分离段(3) 的底部是斜面结构或者水平结构，其底部和部分侧表面采用非金属耐酸腐蚀材料 衬里。专利摘要本技术涉及化工生产中余热回收(或称废热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸装置余热回收系统中的蒸汽注入装置，其特征在于：　包括具有气体进口管口（１）、气体出口管口（４）的两端开口的容器，该容器为蒸汽注入烟道（２），所述蒸汽注入烟道（２）内设有使水蒸汽与气体充分混合的两相混合区混合段（５），在所述蒸汽 注入烟道（２）内设有冷凝酸分离段（３）；还包括蒸汽注入器（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫伦道夫，罗伯特菲尔，
申请(专利权)人：孟莫克化工成套设备上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]