前言

隨著硫磺制酸裝置的快速發(fā)展，硫酸裝置不僅能為下游裝置提供硫酸，還能持續(xù)供應(yīng)能源（蒸汽）。這些蒸汽既可用于發(fā)電，也可供下游裝置使用，從而大幅降低能源消耗。對(duì)于獨(dú)立的硫磺制酸裝置而言，若將蒸汽用于發(fā)電，其產(chǎn)生的電量不僅能夠滿足裝置自身需求，還能向外部輸出。因此，硫酸裝置的熱能回收已成為我們關(guān)注的重點(diǎn)。

在傳統(tǒng)的三塔吸收工藝中，硫酸裝置僅能回收硫磺燃燒熱和二氧化硫轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)生的熱能，總熱能回收率僅為65%左右。然而，隨著低壓余熱回收工藝的應(yīng)用，硫酸裝置現(xiàn)在可以回收大部分吸收熱能，從而使總熱能回收率提升至92%以上。這顯著提高了熱能的利用率，但仍有接近8%的熱能未被利用，需要通過(guò)循環(huán)水帶走。這不僅消耗了水資源，還增加了動(dòng)能消耗。因此，如何回收剩余的8%熱能成為我們探討的重點(diǎn)方向。

如何回收更多的熱能？

1、以某80萬(wàn)噸硫磺制酸裝置為列

該裝置有余熱回收系統(tǒng)，干吸采用兩塔兩槽流程，脫鹽水通過(guò)低溫余熱回收預(yù)熱器加熱后進(jìn)入除氧器，在冬季時(shí)，二吸上塔酸量為900m³/h，上塔酸溫為71.8℃，二吸泵出口酸溫為81.2℃，循環(huán)水進(jìn)出口溫差為6℃，通過(guò)計(jì)算可得，二吸酸冷器循環(huán)水耗量為920m³/h。脫鹽水溫度為25℃，進(jìn)除氧器脫鹽水溫度為70℃，除氧器把脫鹽水加熱到104℃還需額外補(bǔ)充0.5MPa低壓蒸汽10.6T/h左右。若把二吸酸冷器改變成脫鹽水第一次預(yù)熱器，二吸酸溫通過(guò)脫鹽水降溫，全裝置所需的180m³/h脫鹽水溫度會(huì)升至55℃左右，然后再經(jīng)過(guò)低溫余熱回收預(yù)熱器加熱后，溫度可達(dá)到100℃，這時(shí)除氧器只需要補(bǔ)充1.5T/h左右蒸汽就可以把溫度提升到104℃。通過(guò)此次調(diào)整，循環(huán)水節(jié)約了900m³/h左右，并減少了二吸酸冷器結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)，又降低了能耗，除氧器節(jié)約了9T/h的蒸汽消耗，提高了裝置裝置的蒸汽產(chǎn)率。

2、以新建80萬(wàn)噸硫磺制酸裝置為列

把除氧器原始溫度從104℃調(diào)整到135℃，余熱鍋爐產(chǎn)汽壓力從3.82MPa提升到6.4MPa，經(jīng)初步估算可得，整個(gè)裝置中壓產(chǎn)汽率從1.2t/t酸可提高到1.3t/t酸，6.4MPa蒸汽也增大了發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。干吸流程中，干燥酸通過(guò)脫鹽水預(yù)熱器換熱后進(jìn)入干燥塔，干燥下塔酸通過(guò)二吸泵直接進(jìn)入二吸塔吸收，吸收后的酸進(jìn)入干燥循環(huán)槽，二吸不設(shè)置酸冷器，循環(huán)酸槽之間設(shè)串通管平衡兩槽液位。如下圖所示

低溫余熱回收產(chǎn)汽率保持不變，脫鹽水量總需求約190m³/h，經(jīng)計(jì)算得脫鹽水每升高10℃可以把800m³/h的干燥酸和低溫余熱系統(tǒng)二級(jí)酸110m³/h溫降低3.2℃左右，若脫鹽水余熱器把25℃的脫鹽水加熱到80℃，干燥酸溫可降低17.6℃。也就是可把干燥循環(huán)酸槽90℃的酸溫降低到72℃進(jìn)入干燥酸塔，在夏天高濕度環(huán)境下，干燥上下塔溫差為8℃左右（冬天溫度低濕度低溫差會(huì)更小），也就是二吸上塔酸溫在80℃左右，在裝置滿負(fù)荷狀態(tài)下，二吸塔上下塔溫差在9℃左右，滿足下塔酸溫在90℃左右，低溫余熱回收產(chǎn)酸通過(guò)低溫預(yù)熱器也可控制在90℃以內(nèi)，熱平衡在夏天極端條件下就能維持。通過(guò)此種設(shè)計(jì)，整個(gè)裝置只有成品酸需要少量循環(huán)水，若成品酸的熱量被其他方式移走或用工藝水代替，整個(gè)硫酸裝置就不需建立循環(huán)水系統(tǒng)，整個(gè)裝置的熱能回收率會(huì)達(dá)到一個(gè)新的高度。

結(jié)語(yǔ)

此方案為簡(jiǎn)單估算，禮正來(lái)公司致力于數(shù)字硫酸建設(shè)，若有凝問(wèn)可致電咨詢。