将含硫烟气转化为硫酸的工艺系统和工艺方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109516442A(43)申请公布日2019.03.26(21)申请号201811600891.9(22)申请日2018.12.26(71)申请人科洋环境工程（上海）有限公司地址201502上海市金山区枫泾镇曹黎路38弄19号1058室申请人黄锐(72)发明人黄锐王丹章华勇张媛齐俊岭(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283代理人薛琦邹玲(51)Int.Cl.C01B17/80(2006.01)C01B17/79(2006.01)C01B17/76(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称将含硫烟气转化为硫酸的工艺系统和工艺方法(57)摘要本发明公开了一种将含硫烟气转化为硫酸的工艺系统和工艺方法，工艺系统包括：烟气预热器，用于将含硫烟气预热至高于露点15～30℃，其换热管为玻璃管；烟气风机，用于将预热后的酸性工艺气升压，并将一部分输送至燃烧炉，另一部分输送至工艺气蒸汽加热器；燃烧炉和工艺气蒸汽加热器并线后与组合式反应器连接，组合式反应器用于将酸性工艺气中的SO2经催化氧化生成SO3；硫酸蒸汽冷凝器，用于将组合式反应器生成的SO3冷凝为硫酸；硫酸蒸汽冷凝器的冷端还与烟气预热器连接，用于向烟气预热器提供热空气。本发明的装置可抗原料气中SO2浓度波动，并能实现装置可观的经济效益和能量的合理利用。CN109516442ACN109516442A权利要求书1/2页1.一种将含硫烟气转化为硫酸的工艺系统，其特征在于，所述工艺系统包括：一烟气预热器，用于将含硫烟气预热至高于露点15～30℃，所述烟气预热器的换热管为玻璃管；一烟气风机，用于将来自所述烟气预热器的预热后的酸性工艺气升压，并将一部分输送至一燃烧炉，另一部分输送至一工艺气蒸汽加热器，所述燃烧炉和所述工艺气蒸汽加热器用于将预热后的酸性工艺气升温至SO2的催化氧化温度；所述燃烧炉和所述工艺气蒸汽加热器并线后与一组合式反应器连接，所述组合式反应器用于将酸性工艺气中的SO2经催化氧化生成SO3；一硫酸蒸汽冷凝器，用于将所述组合式反应器生成的SO3冷凝为硫酸；所述硫酸蒸汽冷凝器的冷端还与所述烟气预热器连接，用于向所述烟气预热器提供热空气。2.如权利要求1所述的工艺系统，其特征在于，所述燃烧炉上还设置有一余热回收器，用于将燃烧炉中高温烟气的热量转换为饱和蒸汽。3.如权利要求2所述的工艺系统，其特征在于，所述组合式反应器从上至下设有第一床层、段间蒸汽过热器、第二床层和工艺气冷却器，所述余热回收器和所述工艺气蒸汽加热器并线后，再与所述第一床层连接；所述段间蒸汽过热器的出口还与所述工艺气蒸汽加热器的热端连接，将过热蒸汽用于酸性工艺气的升温过程。4.如权利要求3所述的工艺系统，其特征在于，所述工艺系统还包括一汽包，所述汽包与所述余热回收器连接形成一第一余热收集回路，所述汽包与所述工艺气冷却器连接形成第二余热收集回路，所述汽包还与所述段间蒸汽过热器连接，使来自汽包的饱和蒸汽进入到所述段间蒸汽过热器的冷端从而回收酸性工艺气反应产生的热量。5.如权利要求1所述的工艺系统，其特征在于，所述硫酸蒸汽冷凝器的中上部还通过一风机与所述燃烧炉连接，用于为所述燃烧炉提供热空气。6.如权利要求1所述的工艺系统，其特征在于，所述硫酸蒸汽冷凝器的顶部尾气出口还依次与一酸雾捕集器和一尾气深度处理系统连接。7.一种将含硫烟气转化为硫酸的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法在如权利要求1～6任意一项所述的工艺系统中进行，所述工艺方法包括如下步骤：含硫烟气经预热、升压、升温后，再经催化氧化得SO3，然后冷凝即可；所述含硫烟气中SO2的浓度为≥0.1mol％，所述催化氧化的温度为390℃以上。8.如权利要求7所述的工艺方法，其特征在于，所述含硫烟气的组成为：2％SO2，15.5％O2，3.6％CO2，77.5％N2，1.4％H2O，所述百分比为摩尔百分比；进入所述烟气预热器的含硫烟气的露点为120～150℃；经过所述烟气预热器后的含硫烟气被预热至高于露点15～30℃，优选地被预热至140～170℃；经过所述烟气预热器预热后的酸性工艺气再经过所述烟气风机升压至115～125kPa；所述燃烧炉中发生的是酸性工艺气、燃料气和热空气的燃烧反应，所述燃烧炉中将酸性工艺气燃烧升温至900～1200℃。9.如权利要求7所述的工艺方法，其特征在于，进入所述组合式反应器的酸性工艺气的温度为390～430℃；催化氧化反应的级数为2级；催化氧化反应后的工艺气送入所述硫酸蒸汽冷凝器进行冷凝，所得产物冷却至H2SO4露点温度以上10℃，然后再进一步冷却至60℃～120℃，并收集H2SO4产品，冷却后得到的气体2CN109516442A权利要求书2/2页经