硫酸生產中余熱回收與節能關鍵技術分析

梁家強（云浮聯發化工有限公司，廣東 云浮 527300）

硫酸生產中余熱回收與節能關鍵技術分析

梁家強（云浮聯發化工有限公司，廣東 云浮 527300）

通過大量的實踐分析表明在進行硫酸生產的環節中，節能技術和熱能的應用體現了硫酸生產的現代化水平。所以，在硫酸生產的環節中，要合理地采用余熱回收的方式，采用合理的節能技術，降低硫酸的生產成本，使市場競爭力得到切實的提升。本文主要分析在硫酸生產的環節中熱量的產生問題，并且分析各項余熱回收的技術。

硫酸；預熱回收；節能技術

硫酸在化學工業中發揮著非常重要的作用，是化學工業領域最常見的原材料，在冶金、輕工、紡織等行業都得到廣泛的應用。在硫酸生產的各環節中，會產生大量的余熱，如這部分余熱未能加以利用則會降低企業的生產效益。所以，企業應該借助余熱回收的技術，使硫酸生產效益得到切實的提升。

1 硫酸生產中的熱量產生問題

化工領域對熱能有嚴格的等級劃分標準，其中在500攝氏度以上被稱為高溫位熱能，溫度在250-500攝氏度之間被稱為中溫位熱能，溫度不超過250攝氏度被稱為低溫位熱能。在進行硫鐵礦制酸各生產環節中，要經過各類化學反應，首先要對硫鐵礦進行焚燒處理，將其轉化成二氧化硫，然后再將產生的三氧化硫吸收，在各個環節的化學反應中都會釋放一定的熱量。在生產一噸硫酸的環節中，會產生2500MJ以上的熱量，如果采用燒煤的方式提供熱量，那么產生相等量的熱量要消耗100千克的煤。在進行硫酸生產的環節中，所使用的裝置是以硫酸為副產品的熱電站。所以，在硫酸的生產環節中，要完善余熱的回收的工藝，才能起到節約能源的效果，提升企業的經濟效益。

2 余熱回收利用技術

2.1 高溫位熱能

在進行硫酸生產的環節中，應該通過蒸汽動力的方式進行生產，這時會產生高溫位熱能。硫酸生產企業會將這部分熱能充分的使用，這時蒸汽的壓力非常大、溫度非常高，而且在透平機的帶動下可以產生很大的動力。在這個環節中，產生的低壓蒸汽和中壓蒸汽在加熱的環節中會作為介質，在余熱溫度較低的情況下可以為鍋爐裝置提供充足的動力。首先將高壓蒸汽全部的收集，然后采用高壓透平機可以產生很大的動力，再采用中壓蒸汽會產生很好的驅動的效果，在這個環節中，要使蒸汽做功的能力得到最大限度的發揮。在蒸汽動力的作用下，借助循環系統，可以在硫酸生產的環節中提供大量的動力，也能提供充足的熱量，從而滿足蒸汽工藝，降低硫酸生產的成本。

2.2 中溫位熱能

在進行硫酸生產的環節中，二氧化硫在轉化器內可以起到很好的轉化效果，在相應的溫度區間內會采用3段轉化和5段轉化的裝置，在轉化反應發生的環節中，反應產生的熱量通過冷卻裝置實現轉移。為了使三氧化硫的吸收率得到穩步的提升，須對吸收塔的進氣溫度進行合理的控制，在這個環節中，應該對出口爐氣進行相應的冷卻處理。在傳統的生產工藝中，也要對反應轉化器產生的余熱進行吸收，一般采用冷卻水或者冷空氣的方式，這種方式起到的是間接冷卻的方式，除了導致電能大量的消耗，也會對環境造成污染，而且能量不能得到充分的利用。針對此類問題，在進行硫酸生產的環節中，應該采用低壓鍋爐或增設一臺省煤器的方式，用來產生低壓蒸汽或加熱鍋爐給水，從而回收利用三氧化硫在反應的環節中產生的余熱。

2.3 低溫位熱能

隨著科技的發展，以及耐腐蝕材料的研制，現在已有多家企業對硫酸生產中產生的低溫位熱能進行回收利用。硫酸生產裝置低溫位熱能的利用大體來說有三種形式：①以低沸騰點物料做為載體，帶動透平發電機組發電；②加熱其它特料，如預熱鍋爐給水、加熱生活和工業用水，加熱造紙液，濃縮硫酸、磷酸等；③采用高溫吸收，生產低壓蒸汽，增加發電量。

3 節能技術

在進行硫酸生產的環節中，應該確保在各個生產環節中降低能耗，從而減少生產環節中的開支，使硫酸裝置的生產效益得到保障。因此，要對硫酸生產環節中相應的節能技術進行研究，在具體的技術研究中，應該從以下兩個方面入手：第一，對保溫材料和保溫結構進行研究，針對硫酸生產的工藝條件，進行材料的科學挑選。在硫酸生產的環節中，鍋爐、沸騰爐、轉化系統等會產生很大的余熱，對這些設備的余熱進行回收能力在一定程度上決定了硫酸裝置的生產效益，而且應該進一步的提升高溫設備外壁的保溫性能，從而起到節能的效果。熱量的回收和高溫設備的表面溫度具有直接的關系，所以，應該降低高溫設備表面的溫度，以防止熱量大量的損失，從而實現對熱量的回收進行合理的控制。第二，系統在運行的環節中，會產生一定的阻力，這時應該合理的對系統的阻力進行控制，在硫酸生產的環節中，應該完善轉化裝置和吸收裝置的內部結構，使用徑向轉換器或采用新型環狀觸媒，從而降低觸媒阻力，使系統的性能得到切實的改進。

4 結語

在硫酸的整個生產過程中，始終貫穿著能量的產生。近年來，隨著能源供應的緊張和市場競爭程度的加劇，越來越需要回收硫酸生產過程中的中低溫位熱能，來提高企業的經濟生存能力。本文通過分析硫酸生產中余熱回收的技術和相關節能的技術，在一定程度上可以提供硫酸生產企業的經濟效益。

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