一種富氧助燃的廢硫酸裂解系統(tǒng)及工藝技術(shù)方案

一種富氧助燃的廢硫酸裂解系統(tǒng)及工藝，屬于能源轉(zhuǎn)化設(shè)備領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)通過制氧機(jī)組產(chǎn)生氧含量較高并有一定壓力的富氧空氣，與普通空氣混合，進(jìn)入裂解爐與燃料混合燃燒，產(chǎn)生高溫?zé)煔膺M(jìn)入制酸工段制取高濃度硫酸。本發(fā)明專利技術(shù)解決了普通廢硫酸裂解燃料消耗高，燃料不能充分燃燒發(fā)熱的問題；大幅度降低燃料消耗，提高燃燒效率，降低能耗和投資，同時增加了制酸系統(tǒng)的安全性。

Oxygen enriched combustion waste sulfuric acid cracking system and process

The utility model relates to an oxygen enriched combustion waste sulfuric acid cracking system and a process, belonging to the field of energy conversion equipment. The invention of an oxygen unit have a high content of oxygen and pressure of oxygen enriched air mixed with ordinary air into the mixing and combustion of fuel cracking furnace, high-temperature flue gas into high concentration sulfuric acid sulfuric acid production process. The invention solves the waste sulfuric cracking high fuel consumption, fuel can not be fully burning; greatly reduce fuel consumption, improve combustion efficiency, reduce energy consumption and investment, and increase the safety of sulphuric acid system.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種富氧助燃的廢硫酸裂解系統(tǒng)及工藝
本專利技術(shù)屬于能源轉(zhuǎn)化設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種富氧助燃的廢硫酸裂解系統(tǒng)及工藝。
技術(shù)介紹
目前，國內(nèi)化工生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量含有機(jī)物廢棄硫酸。這不僅在資源上造成了大量的浪費(fèi)，也對環(huán)境構(gòu)成了巨大的破壞。由于廢硫酸濃度不高，目前國內(nèi)外使用的裂解制酸工藝需要消耗大量的燃料，將廢硫酸裂解才能夠制得商品級的產(chǎn)品硫酸。ZL200910212787.7公開了一種低濃度硫酸裂解制取高濃度硫酸的方法。本專利技術(shù)屬于廢棄物綜合利用化工
，涉及以含低濃度硫酸混合物裂解法制取高濃度硫酸的方法。是以含硫酸重量百分濃度大于８０％的硫酸混合物為原料，通過裂解法制取高濃度硫酸的方法，即利用熱源，如天然氣、煤氣或瓦斯氣和空氣燃燒來加熱裂解含硫酸的混合物，經(jīng)過裂解，得到主要含ＳＯ２、ＳＯ３、ＣＯ２和水蒸氣的高溫爐氣，此氣體經(jīng)過余熱回收、封閉酸洗凈化降溫除濕、爐氣干燥、采用兩轉(zhuǎn)兩吸工藝生產(chǎn)工業(yè)級硫酸。該專利技術(shù)僅考慮了如何制得硫酸，并未考慮燃料的消耗和燃燒的效率，及整個系統(tǒng)運(yùn)行的成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種富氧助燃的廢硫酸裂解系統(tǒng)及工藝，不僅環(huán)保而且具有加工經(jīng)濟(jì)價值。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種富氧助燃的廢硫酸裂解系統(tǒng)，包括裂解爐、制氧機(jī)組、緩沖罐、空氣預(yù)熱器和制酸系統(tǒng)；所述緩沖罐分別設(shè)置有空氣進(jìn)口、高富氧空氣進(jìn)口以及低富氧空氣出口，緩沖罐的空氣進(jìn)口連通大氣，緩沖罐的高富氧空氣進(jìn)口連接制氧機(jī)組，緩沖罐的低富氧空氣出口通過風(fēng)機(jī)與空氣預(yù)熱器連接，通過空氣預(yù)熱器加熱富氧空氣；所述裂解爐設(shè)置有燃燒器、廢硫酸噴槍和煙氣出口，廢硫酸原料通過廢硫酸噴槍噴入裂解爐，煙氣出口依次連接空氣預(yù)熱器和制酸系統(tǒng)，使裂解爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛榭諝忸A(yù)熱器的熱源；所述燃燒器設(shè)置有燃料氣入口和富氧空氣入口，可燃?xì)怏w通過燃料氣入口進(jìn)入燃燒器，燃燒器的富氧空氣入口連接空氣預(yù)熱器，使空氣預(yù)熱器加熱后的低富氧空氣通過燃燒器的富氧空氣入口進(jìn)入燃燒器。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述裂解爐的煙氣出口與空氣預(yù)熱器之間還串接有余熱鍋爐。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，空氣預(yù)熱器的煙氣出口連接有氧表。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，該廢硫酸裂解系統(tǒng)還包括將制酸系統(tǒng)轉(zhuǎn)化工段產(chǎn)生的高溫氣體作為熱源的余熱利用系統(tǒng)。一種富氧助燃的廢硫酸裂解工藝，制氧機(jī)組制取氧氣的體積濃度為30%~99%的高富氧空氣與進(jìn)入緩沖罐內(nèi)的空氣混合后得到氧氣的體積濃度為25%以上的低富氧空氣，低富氧空氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器加熱后供給裂解爐燃燒器噴出的燃料，燃料在裂解爐中燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過余熱鍋爐、空氣預(yù)熱器換熱降溫，經(jīng)換熱過降溫后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入制酸系統(tǒng)制取濃硫酸，制酸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化工段產(chǎn)生的高溫氣體輸送至余熱利用系統(tǒng)作為熱源。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，經(jīng)過空氣預(yù)熱器加熱后的低富氧空氣的溫度為200-700℃。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾臏囟葹?00-1200℃，經(jīng)過余熱鍋爐、空氣預(yù)熱器換熱后的溫度為200-450℃。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述裂解后的煙氣進(jìn)入制酸系統(tǒng)制取濃硫酸的質(zhì)量濃度＞98％。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，裂解爐的煙氣出口連接的氧表保持裂解爐的出爐煙氣中氧氣的體積濃度含量為1-9％。本專利技術(shù)的有益效果：普通廢酸裂解，燃料燃燒使用的是普通空氣，同時裂解本身是吸熱而不是放熱反應(yīng)，需要超過1000℃以上的溫度才能有效裂解。這就需要消耗大量的燃料。此外由于裂解時，燃料燃燒不易完全，帶來結(jié)碳、升華硫等問題，嚴(yán)重的由于生成CO，甚至在制酸系統(tǒng)引起爆炸。本專利技術(shù)不僅大幅度降低燃料消耗、裝置投資及系統(tǒng)能耗，還會大幅度提高燃燒效率，從而帶來的經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的；并且還提高了系統(tǒng)的安全性。低富氧空氣進(jìn)入裂解爐的燃燒器前通過空氣預(yù)熱器加熱，可以有效降低燃料的消耗量。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的流程圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作具體說明：如1圖所示，本專利技術(shù)包括裂解爐1、制氧機(jī)組2、緩沖罐3、空氣預(yù)熱器4、制酸系統(tǒng)5、余熱鍋爐6、氧表7、風(fēng)機(jī)8、余熱回收利用系統(tǒng)9；緩沖罐3分別設(shè)置有空氣進(jìn)口、高富氧空氣進(jìn)口以及低富氧空氣出口，緩沖罐3的空氣進(jìn)口連通大氣，緩沖罐3的高富氧空氣進(jìn)口連接制氧機(jī)組2，緩沖罐3的低富氧空氣出口通過風(fēng)機(jī)8與空氣預(yù)熱器4連接，通過空氣預(yù)熱器4加熱富氧空氣；裂解爐1設(shè)置有燃燒器1-1、廢硫酸噴槍1-2和煙氣出口1-3，廢硫酸原料通過廢硫酸噴槍1-2噴入裂解爐1，煙氣出口1-3依次連接余熱鍋爐6、空氣預(yù)熱器4、氧表8和制酸系統(tǒng)5，使裂解爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛橛酂徨仩t6、空氣預(yù)熱器4的熱源；燃燒器1-1設(shè)置有燃料氣入口和富氧空氣入口，可燃?xì)怏w通過燃料氣入口進(jìn)入燃燒器1-1，燃燒器1-1的富氧空氣入口連接空氣預(yù)熱器4，使空氣預(yù)熱器4加熱后的低富氧空氣通過燃燒器1-1的富氧空氣入口進(jìn)入燃燒器1-1。該廢硫酸裂解系統(tǒng)還包括將制酸系統(tǒng)5轉(zhuǎn)化工段產(chǎn)生的高溫氣體作為熱源的余熱利用系統(tǒng)9。下面以2萬噸/年規(guī)模的烷基化廢硫酸裂解系統(tǒng)為例對其工藝作具體說明：制氧機(jī)組2制取氧氣的體積濃度為30%~99%的高富氧空氣與進(jìn)入緩沖罐3內(nèi)的空氣混合后得到氧氣的體積濃度為25%以上的低富氧空氣；低富氧空氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器4加熱至200-700℃后供給裂解爐1的燃燒器1-1，燃燒器1-1在裂解爐中燃燒，燃燒產(chǎn)生的700-1200℃高溫?zé)煔猓邷責(zé)煔饨?jīng)過余熱鍋爐6、空氣預(yù)熱器4換熱降溫至200-450℃，余熱鍋爐6每小時可副產(chǎn)蒸汽2.2噸，同時空氣預(yù)熱器4的煙氣出口連接的氧表7保持裂解爐1的出爐煙氣中氧氣的體積濃度含量為1-9％。經(jīng)換熱過降溫后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入制酸系統(tǒng)5制取濃硫酸，每年可產(chǎn)質(zhì)量濃度98%以上的硫酸1.76萬噸，制酸系統(tǒng)5的轉(zhuǎn)化工段產(chǎn)生的高溫氣體輸送至余熱利用系統(tǒng)9作為熱源。以上所述僅為本專利技術(shù)的實施例，并非因此限制本專利技術(shù)的專利范圍，凡是利用本專利技術(shù)說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
，均同理包括在本專利技術(shù)的專利保護(hù)范圍內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種富氧助燃的廢硫酸裂解系統(tǒng)，其特征在于?：包括裂解爐、制氧機(jī)組、緩沖罐、空氣預(yù)熱器和制酸系統(tǒng)；所述緩沖罐分別設(shè)置有空氣進(jìn)口、高富氧空氣進(jìn)口以及低富氧空氣出口，緩沖罐的空氣進(jìn)口連通大氣，緩沖罐的高富氧空氣進(jìn)口連接制氧機(jī)組，緩沖罐的低富氧空氣出口通過風(fēng)機(jī)與空氣預(yù)熱器連接，通過空氣預(yù)熱器加熱富氧空氣；所述裂解爐設(shè)置有燃燒器、廢硫酸噴槍和煙氣出口，廢硫酸原料通過廢硫酸噴槍噴入裂解爐，煙氣出口依次連接空氣預(yù)熱器和制酸系統(tǒng)，使裂解爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛榭諝忸A(yù)熱器的熱源；所述燃燒器設(shè)置有燃料氣入口和富氧空氣入口，可燃?xì)怏w通過燃料氣入口進(jìn)入燃燒器，燃燒器的富氧空氣入口連接空氣預(yù)熱器，使空氣預(yù)熱器加熱后的低富氧空氣通過燃燒器的富氧空氣入口進(jìn)入燃燒器。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種富氧助燃的廢硫酸裂解系統(tǒng)，其特征在于：包括裂解爐、制氧機(jī)組、緩沖罐、空氣預(yù)熱器和制酸系統(tǒng)；所述緩沖罐分別設(shè)置有空氣進(jìn)口、高富氧空氣進(jìn)口以及低富氧空氣出口，緩沖罐的空氣進(jìn)口連通大氣，緩沖罐的高富氧空氣進(jìn)口連接制氧機(jī)組，緩沖罐的低富氧空氣出口通過風(fēng)機(jī)與空氣預(yù)熱器連接，通過空氣預(yù)熱器加熱富氧空氣；所述裂解爐設(shè)置有燃燒器、廢硫酸噴槍和煙氣出口，廢硫酸原料通過廢硫酸噴槍噴入裂解爐，煙氣出口依次連接空氣預(yù)熱器和制酸系統(tǒng)，使裂解爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛榭諝忸A(yù)熱器的熱源；所述燃燒器設(shè)置有燃料氣入口和富氧空氣入口，可燃?xì)怏w通過燃料氣入口進(jìn)入燃燒器，燃燒器的富氧空氣入口連接空氣預(yù)熱器，使空氣預(yù)熱器加熱后的低富氧空氣通過燃燒器的富氧空氣入口進(jìn)入燃燒器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富氧助燃的廢硫酸裂解系統(tǒng)，其特征在于：所述裂解爐的煙氣出口與空氣預(yù)熱器之間還串接有余熱鍋爐。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種富氧助燃的廢硫酸裂解系統(tǒng)，其特征在于：空氣預(yù)熱器的煙氣出口連接有氧表。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種富氧助燃的廢硫酸裂解系統(tǒng)，其特征在于：該廢硫酸裂解系統(tǒng)還包括將制酸系統(tǒng)轉(zhuǎn)化工段產(chǎn)生的高溫氣體作為熱源的余熱利...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳衛(wèi)民，唐加富，
申請(專利權(quán))人：揚(yáng)州嘉明環(huán)保科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32