[发明专利]一种处理高浓度SO2

说明书

本发明公开了一种处理高浓度SO₂冶炼烟气的预转化工艺及其装置，1)烟气分流；2)预热和第一次转化；3)冷激；4)二次转化；5)冷却。本发明采用的预转化工艺和装置，相比于传统的预转化系统，工艺简单、设备少、操作简便，两层转化只需要一次换热，只需一台换热器，而且可通过控制冷激气体的量有效、快速的控制系统内触媒层及冷激层温度，保证转化层不超过触媒耐受温度，且整个系统稳定良好运行。本发明采用预转化工艺和装置处理后的烟气送回至主转化系统，若主转化稳定运行需保证SO₂浓度在12％以下；本发明所采用的预转化系统的转化率可达50％以上，甚至接近于平衡转化率，可以有效的减少设备负荷，缩小设备尺寸，减少工程投资。

技术领域

本发明属于冶炼烟气制酸领域，具体涉及一种处理高浓度SO₂冶炼烟气的预转化工艺及其装置。

背景技术

随着冶炼技术的进步，富氧熔炼、吹炼技术的应用，冶炼烟气中的SO₂浓度越来越高，最高达到30％以上，如此高浓度的冶炼烟气如果进入到常规的转化系统内，由于触媒的耐受温度的限制，会导致单层转化率偏低，造成设备庞大，流程复杂，而且如果控制不好系统的热平衡，会使得催化剂失活、设备变形等影响正常生产，因此，现阶段需要一种适应于高浓度SO₂制酸的工艺系统。

现阶段，用于处理高浓度SO₂烟气制酸的国内外现有工艺技术主要有：1、奥图泰公司—LUREC循环转化工艺；2、孟莫克公司-预转化工艺。奥图泰公司的LUREC循环转化是利用一段转化生成的SO₃与一段SO₂烟气混合用于抑制一段转化率用以控制一层催化器床层温度，该工艺技术增加了整个转化系统的能耗以及设备大小。孟莫克公司的预转化工艺是将预转化完的气体进行预吸收，预吸收完的气体送至预转化前混合用以降低进入预转化的SO₂浓度，这种工艺可以保证催化剂床层不超温，但是会加大转化器负荷，导致设备尺寸变大，但是不能处理SO₂浓度大于18％的高浓度烟气。进一步而言，上述的两种工艺都不利于烟气中热能回收。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种可以充分回收热能、且设备简单，能耗低的处理高浓度SO₂冶炼烟气的预转化工艺及其装置。

本发明这种处理高浓度SO₂冶炼烟气的预转化工艺，包括以下步骤：

1)烟气分流：从主转化系统中抽出部分低温高浓度SO₂冶炼烟气，将SO₂冶炼烟气经过风机增压后，分成两个部分SO₂烟气-1和SO₂烟气-2；SO₂烟气-1 进入预热器，SO₂烟气-2进入预转化器的冷激层；

2)预热和第一次转化：将SO₂烟气-1经过预热器与后续步骤5)中经过二次转化的烟气进行间接换热后，升温至SO₂的可燃温度，然后经开工电炉，进入到预转化器的一层转化层中，进行第一次转化，得到第一次转化的烟气；

3)冷激：步骤2)中第一次转化的烟气进入到冷激层与步骤1)中的SO₂烟气-2在冷激层中直接进行混合换热，得到冷激后的烟气；

4)二次转化：步骤3)中的冷激后的烟气在二层转化层中进行二次转化，得到二次转化的烟气；

5)冷却：步骤4)中二次转化的烟气进入到预热器中，与步骤2)中的SO₂烟气-1进行间接换热，得到降温后的二次转化烟气；降温后的二次转化烟气送至余热锅炉进一步降温，并产生蒸气；进一步降温的二次转化烟气直接进入主转化系统。