[发明专利]用于废硫酸裂解再生装置的余热锅炉及处理烟气的方法

说明书

本发明公开了用于废硫酸裂解再生装置的余热锅炉及处理烟气的方法。余热锅炉包括依次连通的前烟箱、锅炉本体和后烟箱，其中，锅炉本体内部设置若干换热管，且锅炉本体的内部中心设置中心管，中心管的出口设置调节阀，换热管的入口和中心管的入口与前烟箱连通，换热管的出口和中心管的出口与后烟箱连通。该余热锅炉可以有效避免管道和设备的露点腐蚀，延长了锅炉使用寿命，而且建造费用低，操作方便，节省占地面积。

技术领域

本发明属于化工环保技术领域，具体涉及一种用于废硫酸裂解再生装置的余热锅炉及处理烟气的方法。

背景技术

我国的各类化工装置，如涉及到磺化、烷基化、水合水解、净化及脱水等工艺，每年都会副产大量废硫酸，其中很大一部分废硫酸中含有大量有机杂质和无机盐类，采用传统的方法极难处理，给企业带来极大的环保压力。

目前，处理这类废硫酸最彻底、最环保的工艺就是废硫酸裂解再生工艺。废硫酸裂解再生工艺中，裂解炉排出的烟气温度高达1100℃。由于烟气中含有大量的水分和灰分，烟气在进入后续工序前一般都采用火管余热锅炉对烟气进行降温并回收利用烟气的高位热能，产生中压蒸汽。但是废硫酸再生装置的设计负荷通常为50-110％，开车初期一般只有30％-50％的操作负荷。目前常规的火管锅炉为列管式，运行时换热面积无法调整，开车初期或装置低负荷运行时，由于工艺烟气的流量低于设计流量，会导致余热锅炉出口烟气温度偏低，后续的金属管道、设备容易产生露点腐蚀。

目前废酸再生装置进行工艺，例如CN205746752U公开的一种用于废硫酸裂解再生装置的余热锅炉，设计时通常是在余热锅炉的进出口管道上设置跨线(旁路)，对余热锅炉出口的烟气温度进行调。由于烟气温度高达1100℃，该旁路管道通常为304不锈钢且内衬150mm以上的耐火浇注料，导致管径增大；管道上的调节阀一般选用耐高温蝶阀，价格昂贵；并且由于短路管道的跨线较长，自重较大，沿途还要设置管架支撑。该工艺配置占地面积大，建造费用高，操作也不方便。

发明内容

本发明针对现有的废硫酸裂解再生工艺通常在余热锅炉进出口管道设置跨线，对余热锅炉出口烟气温度进行调节，旁路管道一般采用不锈钢且内衬耐高温浇注料的形式，调节阀采用耐1100℃高温烟气的耐高温蝶阀，占地面积大，建造费用高，操作也不方便的技术问题，提供一种新的用于废硫酸裂解再生装置的余热锅炉，该余热锅炉通过采用中心管对烟气进行短路调节，省去了旁路管道和蝶阀，可以有效避免后续管道和设备的露点腐蚀，延长了锅炉使用寿命，而且建造费用低，操作方便，节省占地面积。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、顶部、侧面”通常是指参考附图所示的上、下、左、右、顶部、侧面；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“依次”、“前端”、“入口”、“出口”、“尾部”是指沿流体(烟气)的流动方向的依次、前端、入口、出口、尾部。

在本发明中，“中心管的截面积”是指中心管的管道截面积。

在本发明中，“换热管的总截面积”是指若干换热管的管道截面积之和。

本发明第一方面提供了一种用于废硫酸裂解再生装置的余热锅炉，如图1所示，包括依次连通的前烟箱1、锅炉本体和后烟箱5，其中，锅炉本体内部设置若干换热管7，且锅炉本体的内部中心设置中心管9，中心管9的出口设置调节阀10，换热管7的入口和中心管9的入口与前烟箱1连通，换热管7的出口和中心管9的出口与后烟箱5连通。

根据本发明的所述余热锅炉的一些实施方式，中心管9的截面积与换热管7的总截面积的比值为0.1-0.3。例如0.1、0.15、0.2、0.25、0.3，以及它们之间的任意值。例如，在锅炉本体内部设置50根换热管，且换热管的管径均为DN50的情况下，中心管的管径为DN100-DN200。

根据本发明的所述余热锅炉的优选实施方式，中心管的数量为一根。