余熱利用由于硫磺制酸和硫鐵礦制酸干吸系統(tǒng)一樣,所以本文所述的低溫?zé)峄厥占袄冒蚧侵扑岷土蜩F礦制酸。
(一)我國(guó)低溫余熱利用方法和現(xiàn)狀
硫酸裝置的低溫余熱由于品位較低,同時(shí)又是被硫酸所攜帶,回收利用技術(shù)上較困難。我國(guó)八十年代前這些熱量都是由淋灑式鑄鐵排管冷卻后隨冷卻水帶到環(huán)境中,直到八十年代后期隨著帶陽(yáng)極保護(hù)的不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器和板式換熱器的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,才為利用這些低溫余熱提供了可能。近年來(lái)國(guó)內(nèi)已有一些硫酸裝置回收利用了部分低溫余熱,回收和利用的方法主要有以下幾種:
①加熱脫鹽水,提高進(jìn)除氧器的水溫,從而減少除氧器蒸汽消耗。但由于鍋爐需要脫鹽水的量較少,回收和利用的余熱只占低溫余熱的一小部分。如河南某化肥廠利用16萬(wàn)噸/年硫酸裝置的干吸酸熱將動(dòng)力分廠的脫鹽水從常溫加熱到80℃,水量為:100t/h,利用的熱量約占低溫余熱總量的22%。此裝置于1996年10月投入運(yùn)行。
②生產(chǎn)熱水用于其它裝置,如用于磷酸濃縮和氨蒸發(fā)等,但這種方法必須是硫酸和磷酸或合成氨等裝置的聯(lián)合化工企業(yè)。
③生產(chǎn)熱水用于居民生活(包括采暖)。如山東某廠利用吸收酸熱產(chǎn)生70℃左右的熱水用于全廠采暖,采暖面積約為15000m2。此裝置于1995年11月安全運(yùn)行至今,取得了非??捎^的經(jīng)濟(jì)效益。
以上幾種低溫余熱回收的方式在我國(guó)都有成功運(yùn)行的實(shí)例,但總的來(lái)講我國(guó)硫酸裝置的低溫余熱回收仍處于起步階段,回收利用的裝置很少,絕大部分裝置的低溫余熱仍然是通過(guò)循環(huán)冷卻水散發(fā)到環(huán)境中。應(yīng)用受到限制的主要原因是一方面人們對(duì)低溫余熱的認(rèn)識(shí)不夠,另一方面目前我國(guó)的技術(shù)只能利用低溫余熱產(chǎn)生熱水,而熱水的利用有其局限性。
(二)孟山都HRS簡(jiǎn)介
國(guó)外低溫余熱利用較早,利用的方式也較多,除上述常見(jiàn)的利用方法外孟上都在八十年代后期開(kāi)發(fā)了硫酸高溫吸收產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱HRS),采用HRS可使每噸硫酸產(chǎn)1.0MPa的低壓蒸汽0.5噸左右。孟山都的HRS雖然代表硫酸裝置低溫?zé)峄厥盏氖澜缦冗M(jìn)水平,但HRS的工業(yè)推廣并不令人滿意,從1987年11月HRS首次成功的工業(yè)應(yīng)用到1995年八年間,全世界僅有16[1]套裝置采用了HRS,難以推廣的主要原因是:
①HRS對(duì)硫酸濃度的要求很高,只能控制在狹窄的范圍內(nèi),稍有偏差就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕,而且不能用于發(fā)煙酸裝置。
②投資太高,如1000t/d硫酸裝置HRS投資約為300萬(wàn)美元,約占整個(gè)裝置投資的30%,這是一般投資者較難接受的,特別是對(duì)于我們這樣一個(gè)發(fā)展中國(guó)家。
通過(guò)硫酸工作者的共同努力,我國(guó)硫磺制酸余熱回收取得了很大的成績(jī),高中溫余熱回收系統(tǒng)的噸酸產(chǎn)汽率已高于1.2噸(蒸汽壓力為:3.82Mpa,溫度為:450℃),低溫余熱回收也已有多套裝置成功的在運(yùn)行。但我們應(yīng)該看到我國(guó)硫磺制酸裝置的余熱回收和利用水平與世界先進(jìn)水平比還有一定的差距,尤其是在低溫?zé)峄厥辗矫妫覈?guó)目前只能利用低溫余熱產(chǎn)生熱水,而代表世界先進(jìn)水平的美國(guó)孟山都的HRS能使每噸硫酸生產(chǎn)0.5噸低壓蒸汽。所以我們應(yīng)積極尋找低溫余熱產(chǎn)生蒸汽的新途徑。
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