工业硫酸生产中余热利用的研究与实践

2022-09-10

前言

硫酸作为化学工业生产中的重要产品, 是化学工业生产的基础原料。被大量应用在纺织、石油、冶金、医药、轻工、国防等生产部门。对社会生产具有重要意义。硫酸的生产过程都是放热反应。工业硫酸生产中的余热利用对提高我国工业生产水平具有至关重要的作用, 已经成为了硫酸生产系统设计当中的重要组成部分, 与此同时, 我国各企业在生产过程中也把硫酸的余热利用作为降低企业生产成本, 提高经济效益的重要途径。

一、硫酸生产余热利用的主要技术手段

第一, 高中温位热能的回收利用。在硫铁矿制造硫酸与硫磺制造硫酸的过程中, 都要对废热锅炉进行设置, 对含硫的原料燃烧过程中产生的高温位热能进行回收, 借助废热锅炉中的蒸汽来发电、发热[1]。

第二, 通过对二氧化硫进行转化从而产生的热量放入转化器中的二氧化硫气体, 让其达到适应的温度, 对过热器以及省煤器等进行设置, 对温废热进行回收。从而把中压饱和的蒸汽向热蒸汽进行转变, 同时对锅炉进行加热与给水。

第三, 通过蒸汽透平取代电动机, 对鼓风机进行驱动, 减少能量转换, 提高能源利用率。

第四, 注重低温位热能的回收与利用, 目前, 国外开发出了一种HRS系统, 对低温位热能进行回收, 极大地提高了热能回收利用率[2]。

二、工业硫酸生产余热利用实践

在硫酸生产企业发展过程中, 余热回收利用是企业可持续发展的重要途径, 是一个循序渐进的过程, 下面就以上海的一家化工公司为研究对象, 对硫酸生产余热利用实践进行深入探究。

1. 高温热能的回收利用

在硫酸生产过程中, 主要通过对锅炉的设置, 对高温烟气进行回收, 再将其应用于发电及供热方面。上海硫酸厂在一九八四年三月将三千千瓦的抽气式汽轮机组投入生产, 将工业硫酸生产中产生的余热进行回收利用。这一汽轮机组主要用来进行发电, 当时的硫酸厂主要是以硫酸产品为主, 通过对硫酸余热的回收与利用, 大大地降低了生产成本, 提高了企业经济效益[3]。

2. 蒸汽的综合利用改造

近年来, 上海硫酸厂对企业生产结构进行了一定调整, 精细化工产品的生产规模日益扩大, 社会生产对低压蒸汽的需求日益提高, 生产硫酸废热的锅炉中的中温蒸汽在供电和供热方面的比例不断变化, 这就导致可以应用于发电方面的蒸汽量日益减少, 大部分蒸汽都是借助减温减压器来帮助生产, 在减压过程中, 不断造成能源浪费和能源的多余排放, 依据企业的发展现状与未来的发展趋势来看, 三千千瓦的汽轮机组已经不能适应企业生产要求, 因此, 需要通过一定的技术手段对余热发电器进行改造, 对蒸汽进行梯级利用[4]。

对余热发电器进行改造过程中, 需要用一千五百千瓦的背压汽轮机取代三千千瓦的汽轮机组, 背压汽轮机能够在特定的排气参数之下提供相应的蒸汽量, 产生一定电能, 这样不但可以使废热锅炉的蒸汽达到满负荷从而进行发电, 同时还能够为用汽车间提供电能, 形成热电联供。

3. 利用中温热源预热锅炉给水

通常情况下, 中压锅炉在生产出的蒸汽在经过背压机组之后, 少数蒸汽会进到除氧装置中对锅炉进行给水、预热。因此, 在一定程度上, 减少了蒸汽对热网的供应。上海的硫酸厂在进行硫酸余热利用过程中, 增添了硫磺制酸过程, 减少了蒸汽浪费, 降低了蒸汽使用量, 在同样的硫酸总量条件下, 对热网加大了供气量, 提高了工业生产中的蒸汽利用效率[5]。

4. 采用蒸汽透平取代电动机驱动鼓风机

随着科学技术的不断发展, 蒸汽透平被广泛应用于工业生产领域。究其原因, 是在一切存在动力与热量的双重需求的工业生产中, 通过对蒸汽透平进行合理配置, 可以大大提高工业能源利用效率, 达到节能减排的目的。蒸汽透平的旋转速度和功率范围比较大, 可以对生产中的泵、压缩机等进行直接驱动, 并且能够平稳地与驱动机进行协调运行, 从而适应工业生产流程变化, 这一点是其他的工业生产机械所达不到的。通过采用蒸汽透平代替电动机驱动鼓风机, 在工业节能改造过程中, 可以有效提高能源利用率, 降低企业生产成本, 提高经济效益。

总结

随着我国国民经济的不断增加, 我国化工行业得到了飞速发展, 为我国社会建设与发展做出了重要贡献, 工业硫酸生产作为化工行业的重要组成部分, 对化工行业发展起到了至关重要的作用, 对降低生产成本, 提高经济效益具有重要的现实意义。在很大程度上降低了能源消耗, 促进了工业生产节能减排发展, 本文从硫酸生产余热利用的主要技术手段和硫酸生产余热利用实践两方面进行了探究。希望可以为工业硫酸生产的余热利用研究贡献绵薄之力。

摘要：随着我国社会的不断进步与发展, 科学技术取得了很大进步, 化学工业日益发展繁荣, 为我国社会经济发展、人们生活水平的提高做出了突出贡献, 对我国社会生产起着至关重要的作用, 受到了人们的广泛关注与重视, 成为了我国社会建设的重要推动力, 对化学工业的研究日益增多, 其中工业硫酸生产中的余热利用成为了研究中的重要课题, 本次研究将从硫酸生产余热利用的主要技术手段和硫酸生产余热利用实践两方面进行深入分析与探究。

关键词：工业硫酸生产,余热利用,技术手段,利用实践