当冷却从硫酸设备的吸收装置抽出的酸时，该酸从酸泵箱被泵送到热交换器中并且随后在被供应到吸收装置，其中作为热传输介质的水在所述热交换器中借助酸的热被加热并且至少部分地转化为蒸汽，并且其中所述水与所述蒸汽分离。酸被供应到所述热交换器的壳体空间并且水被供应到布置在所述壳体空间中的热传递元件并且至少部分地转化为蒸汽，所述热交换器中产生的蒸汽在蒸汽鼓中与水分离，并且因此获得的水通过泵被再循环到所述热交换器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从硫酸设备的吸收装置抽出的酸的冷却，其中酸从酸泵箱被泵送到热交换器中并且随后再被供应到所述吸收装置中，其中作为热传输介质的水在热交换器中借助所述酸的热被加热并且至少部分地转化为蒸汽，并且其中水与蒸汽分离。
技术介绍
硫酸通常通过所谓的双吸收工艺被生产，如在Ullmann’s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry,第5版,卷A25,第635到第700页中描述。作为冶金设备的废气或通过硫的燃烧获得的二氧化硫(SO2)在多级转化器中通过固体催化剂(例如具有作为活性成分的五氧化二钒)被转化为三氧化硫(S03)。获得的SO3在转化器的接触级之后被抽出并且被供应到中间吸收器或者在转化器的最后接触级之后被供应到最后吸收器，在该最后吸收器中，包含SO3的气体被逆流地引导到浓缩的硫酸并且在该浓缩的硫酸中被吸收。 在硫酸中的SO3的吸收是强烈放热过程，使得酸被加热并且必须再次被冷却。同时，酸的热可以用于蒸汽生产和能量回收。由于在硫酸吸收期间存在的明显地>140° C的温度，酸冷却迄今为止已经无例外地在壶式锅炉中执行，其中热酸流过U形管，该U形管要穿过填充有作为热传输介质的水的壶。该循环在这里基于热虹吸管原理。加热的水被转化为低压蒸汽并且由于较低的密度而上升。该蒸汽可以在该设备中使用(参考Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry,在上述引文中第 662 页)。虽然这种壶式锅炉具有简单的构造并且因此可以以低的成本被制造，但需要大量水来填充该壶式锅炉。此外，当泄漏出现在酸回路中时，问题可能出现。由于酸从管泄漏到水箱中，因此获得大量的高腐蚀性弱酸，其温度此外由于产生的水合热而大大上升。该系统中使用的钢的耐腐蚀性大大降低到99. lwt-% (钢310SS)或97. 9wt-% (钢3033)的硫酸浓度以下。存在损坏管束或者甚至损坏整个壶式锅炉的危险。此外，酸/水混合物仅仅可以通过不相称的工作被分离，使得实际上用户将几乎必须完全清空一个或全部两个系统。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供硫酸的可靠冷却和增加设备的安全性。这个目的通过本专利技术基本上被解决，其中酸被供应到所述热交换器的壳体空间，并且所述水被供应到布置在所述壳体空间中的热传递元件，并且至少部分地转化为蒸汽，所述热交换器中产生的蒸汽在蒸汽鼓中与水分离，并且因此获得的水通过泵被再循环到所述热交换器。由于与在填充有水的常规壶式锅炉中相比，在热交换器中较少的水与酸接触，因此在泄漏的情况下与酸混合的水的量明显减小。由于常规壶式锅炉的功能被分成分离元件热交换器、蒸汽鼓和再循环泵，因此在泄漏的情况下有利于另外的处理。水和酸回路可以容易地分离。为了进一步减小酸冷却回路中的危险，需要快速错误检测。一检测到错误，就可以关掉到热交换器的水的供应并且可以消除该错误。根据本专利技术，例如在测量到改变的酸浓度时启动水流入的中断。为了这个目的，设置各种测量点，该各种测量点优选地基于不同测量原理。在吸收器中，可以使用特别地通过传导性确定酸的浓度的方法，而在相关热交换器周围的冷却级中，优选地确定该介质中的声速或酸的折射率。使用的仪器和测量原理的多重性保证可以在任何时间安全地确定酸浓度。然而，酸浓度仅仅可以在它与工艺水流相关时有效地用于泄漏检测。开始，泄漏通常是小的，因此仅仅小量的水进入酸回路。结果，酸浓度减小，但这由添加较少工艺水的工艺控制补偿。泄漏变得越大，更多工艺水被热交换器中的水泄漏替代。这样，维持一致的酸浓度。然而，热交换器中的泄漏仅仅当工艺水阀完全关闭并且酸浓度仍然继续下降时被检测。该设备因此将可能已经被严重损坏。根据本专利技术，工艺水供应、设备载荷和酸浓度因此同时被监视。 根据本专利技术的特别优选的方面，酸的温度在热交换器的入口和出口处被测量并且与被供应到热交换器的热传输介质的流量相关。通过温度差ΛΤ，热平衡可以通过热交换器产生。热交换器中的泄漏将导致热平衡的扰动，这是由于水进入酸回路并且产生额外的热。在热交换器中产生的蒸汽和产生的热之间的比率改变，这可以用作用于水流中断的控制变量。为了检查锅炉供给水的成分，根据本专利技术在热交换器后面立即测量其传导性。由于热交换器的水/蒸汽侧上的压力明显高于酸侧上的压力，因此通常没有大量酸进入水回路的危险。为了泄漏监视，这个测量因此可以仅仅在有限的程度上使用。本专利技术还涉及一种适合用来执行冷却从硫酸设备的吸收装置抽取的酸的上述工艺的设备，具有热交换器，热酸从酸泵箱通过泵被供应到所述热交换器，并且在所述热交换器中热从酸传递到特别地为水的热传输介质；蒸汽发生器，在该蒸汽发生器中从热传输介质产生蒸汽；和返回导管，所述返回导管用来将冷却的酸至少部分地再循环到所述吸收装置。根据本专利技术，所述热交换器是具有作为热传递元件的多个管的管束热交换器或具有作为热传递元件的多个板的板式热交换器，其中所述热交换器与所述酸泵箱和所述返回导管以及通过导管与蒸汽鼓连接，从所述热交换器供应加热的热传输介质到所述蒸汽鼓，并且产生的蒸汽在所述蒸汽鼓中与水分离，并且其中所述蒸汽鼓经由用于水的循环的再循环导管与所述热交换器连接。在本专利技术的第一实施例中，包围热传递元件的热交换器的壳体空间与酸泵箱和返回导管连接，并且热交换器的热传递元件与再循环导管和蒸汽鼓连接。替代地，可以根据本专利技术设置成将包围热传递元件的热交换器的壳体空间与再循环导管和蒸汽鼓连接，并且将热交换器的热传递元件与酸泵箱和返回导管连接。在根据本专利技术提供的管束或板式热交换器中，由于本专利技术使用的高组装密度，因此要被供应到管、板或相应壳体体积的水的量显著小于传统使用的壶式锅炉中的水的量。在泄漏的情况下产生的水/酸混合物的量因此也减小。根据本专利技术的改进型，热交换器布置在比酸泵箱高的高度。当酸泵被关掉时，热交换器因此以重力方式清空而无需另外的作用。不需要必须经受与热酸的接触的另外安全装置。在再循环导管中，根据本专利技术布置循环泵，以便强制循环冷却水。为了调节用于吸收器的操作的最佳酸浓度，混合室优选地布置在到吸收装置的返回导管中，在该混合室中，再循环的酸与工艺供给水混合。在热交换器和蒸汽鼓之间和/或在再循环导管中，有利地布置截止阀，以便在出现错误和用于维护工作时从水回路分开热交换器。切断到热交换器的水供应例如在检测到泄漏的情况下来执行。根据本专利技术，用来检测酸温度的温度测量站因此被布置在热交换器之前和之后，和/或浓度测量站被布置在热交换器和/或吸收器之前，以便检测酸浓度。当根据本专利技术的改进型多个热交换器彼此平行地布置时，在损坏或维护的情况中该热交换器中的一个可以被分开并且修理或维护，而其它热交换器继续操作。设备的灵活性因此增加并且促进连续操作。 也可从以下实施例和附图的描述得到本专利技术的另外的改进型、优点和可能应用。描述和/或示出的所有特征自身或以任何组合形成本专利技术的主题，而与它们包括在权利要求中或它们的回引无关。附图说明图I示意性地示出一种用来执行根据本专利技术的工艺的设备。图2示出根据设备载荷的工艺水流和锅炉供给水流的路线。图3示出根据泄漏尺寸的工艺水流和锅炉供给水流的路线。具体实施例方式如从图I中示出的本专利技术的工艺的流程图可以看到的，来自用来将SO2转化为SO3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：KH·道姆，W·沙尔克，
申请(专利权)人：奥图泰有限公司，
类型：发明
国别省市：
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