[实用新型]一种节能降碳的硫回收余热耦合利用系统

说明书

本实用新型公开了一种节能降碳的硫回收余热耦合利用系统，应用于化工工艺节能领域，焚硫炉、转化器、冷凝器、高温硫酸换热器、成品硫酸冷却器、ORC发电装置、氧气预热器、空气调节阀Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及依次连接的输送管道；出冷凝器的260℃硫酸进入高温硫酸换热器进一步与常温空气换热，温度降低至70℃，空气被加热至60℃左右，然后70℃硫酸进入成品硫酸换热器与循环水换热，被冷却至40℃后作为成品硫酸输送出系统。最终保证硫回收系统在输出电力的同时最大限度减少循环水消耗，实现系统的节能降碳和长周期运行。

技术领域

本实用新型属于化工工艺节能技术领域，涉及一种节能降碳的硫回收余热耦合利用系统。

背景技术

在煤化工、石化等工艺装置中，硫回收是含硫化物的酸性气体净化处理的关键装置，直接决定着化工工艺系统的“安稳长满优”运行和环保指标达标的关键；

目前硫回收主要包括硫磺回收和硫酸回收。用酸性气体直接制硫酸(即湿法制酸)工艺流程简单，能效较高，操作和维修费用低，已逐步得到广泛应用。来自前序工艺装置的酸性气体与氧气或热空气在燃烧炉中燃烧，然后进入SO₂转化器。SO₂混合气体通过转化器后变为SO₃。再通过冷却器将混合气体冷却后，进入冷凝器。浓硫酸从玻璃管内沿内壁由上向下流动，下部流出温度较高的浓硫酸，先与温度为40℃的浓硫酸混合后进入浓硫酸暂储罐，浓硫酸温度降为61℃。再经过酸冷却器将浓硫酸冷却至40℃。冷凝器上部出口尾气温度为95℃，与热空气混合后进入烟囱。

在实际应用中，与尾气混合进入烟囱排放的热空气温度180℃，造成系统能量浪费，同时出冷凝器的高温硫酸260℃，采用低温硫酸混合降温的方式降低温度后由后续循环水进一步降温成为成品硫酸，造成高温余热和循环水双重浪费，另外通入焚硫炉的氧气温度为常温或者通过自产蒸汽预热，降低能量利用效率和焚硫炉运行效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种节能降碳的硫回收余热耦合利用系统，解决现有技术空气余热、高温硫酸余热和循环水资源浪费以及焚硫炉热效率低的技术问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种节能降碳的硫回收余热耦合利用系统，应用于化工工艺节能领域，包括与酸性气体输送管L1连接的焚硫炉，焚硫炉通过SO₂烟气输送管道与SO₂烟气转化器连接；SO₂烟气转化器通过 SO₃烟气输送管道连接冷凝器，冷凝器通过高温硫酸输送管道和被冷凝器加热后的空气管道分别连接高温硫酸换热器和ORC发电装置；所述高温硫酸换热器通过冷却后的硫酸输送管道连接成品硫酸冷却器；ORC发电装置通过ORC发电后的空气输送管道连接至氧气预热器；空气输送管道设置两支路，其中一个为焚硫炉空气输送管道与焚硫炉连接，另一个支路连通冷凝器；所述高温硫酸换热器和氧气预热器分别通过混合后的高温空气输送管道和空气混合输送管道连接至冷凝器，氧气预热器还通过焚硫炉氧气输送管道连通至焚硫炉。

进一步地，氧气预热器还连接有出预热器后的空气排放管道，出预热器后的空气排放管道上安装有空气调节阀III。

进一步地，焚硫炉空气输送管道上安装有空气调节阀I，空气输送管道与冷凝器连接的支路上安装有空气调节阀II。

进一步地，冷凝器还带有冷凝器尾气输送管道，冷凝器尾气输送管道连接脱硫脱硝装置，高温硫酸换热器还带有进高温硫酸冷却器的空气输送管道，氧气预热器还带有常温氧气输送管道。

进一步地，焚硫炉设置有氧气入口、酸性气体入口和空气入口。

进一步地，常温空气通过调节阀Ⅱ输入时，混合空气通过空气调节阀Ⅲ等量排放至大气中。

进一步地，高温硫酸换热器为管壳式结构，管板可采用单管板或双管板形式，壳程出口接管设置有SO₃气体报警器，根据现场空间采用立式或者卧式结构。