用于硫铁矿掺烧废硫酸系统的空气预热器获国家专利

硫　酸　工　业2020年第5期·4·
3.2　不同浓度硫酸产量比例对产汽量的影响
当进干燥塔烟气的温度为40℃时（即烟气含水量一定时），低温位热回收系统的产汽量和w(H2SO4)93%硫酸产量比例的关系见图4。

图4　产汽量与w(H2SO4)93%硫酸产量占比的关系
由图4可以看出：低温位热回收系统的补水量和产汽量都随着w(H2SO4)93%硫酸产量占硫酸总产量比例的提高而增加，但当w(H2SO4)93%硫酸的产量超过硫酸总产量的81%时，产汽量保持不变，不再随补水量的增加而增加。

分析其原因为：当w(H2SO4)93%硫酸产量比例达到81%时，低温位热回收系统补水量已达到其维持喷淋密度及硫酸浓度平衡的极限，随着w(H2SO4)93%硫酸产量比例的提高，过多的补水量会使低温位热回收系统不能维持循环酸浓度的平衡，多余的补水需要从二吸系统加入。

当生产发烟硫酸时，补水量最少，产汽量最低。

3.3　串至二吸塔的硫酸温度对产汽量的影响
蒸发器出口酸温度通常控制在180 ℃左右，如果这部分硫酸直接串至二吸塔，将浪费大量的热量，同时使二吸系统的循环冷却水消耗量增加。

经核算，这部分热量占总产蒸汽热量的15%~30%，因此要对这部分高温硫酸的热量进行梯级回收。

这部分串出的高温酸通常会用于加热锅炉给水、干燥串来的w(H2SO4)93%硫酸和除盐水，以提高产汽率。

3.4　其他因素对产汽量的影响
低温位热回收塔上塔酸和下塔酸的喷淋密度、串酸量、循环酸温度以及保温效果等都对产汽量有一定的影响，但影响不明显，设计计算时可不予考虑。

4　结语
含低温位热回收系统的铜冶炼烟气制酸干吸系统稳定生产的前提是控制各循环酸系统的水平衡和SO3平衡，通过设置合理的串酸流程及热量利用方案，使产汽量最大化。

在烟气条件一定的情况下，产汽量主要跟补水量及串至二吸塔的硫酸温度有关。

补水量除了与进干燥塔的烟气和空气中含水量有关，还与产品酸生产方案有关，产w(H2SO4)93%硫酸越多，产汽量越多，但当超过低温位热回收系统保持喷淋密度及硫酸浓度恒定的最大补水量时，产汽量保持不变。

同时，应充分回收利用串至二吸塔的硫酸热量，如加热锅炉给水、干燥串来的w(H2SO4)93%硫酸和除盐水。

另外，当低温位热回收系统较高温度的硫酸串至二吸系统时，二吸循环酸的温度提高，在二吸系统设置换热器将循环酸的热量产热水以代替用循环冷却水直接冷却，可提高整个干吸工序的热回收率。

用于硫铁矿掺烧废硫酸系统的空气预热器获国家专利
江苏中建致远工程技术有限公司申请的“用于硫铁矿掺烧废硫酸系统的空气预热器”专利近日获国家知识产权局颁发的专利授权证书，专利批准号为：ZL201921572903.1。

该专利公开了用于硫铁矿掺烧废硫酸系统的空气预热器的设备技术，是“一种硫铁矿掺烧废硫酸系统”工艺专利的配套专利。

该空气预热器是硫铁矿掺烧废硫酸系统的关键设备，安装于旋风除尘器与热电除尘器之间，满足既要加热空气，又要除去矿尘的工艺要求。

该空气预热器由外壳、换热管、折流板、上管板、下管板、除尘挡板、上部和下部蝶阀、积灰斗和溜灰管等部分组成。

约420 ℃含尘质量浓度15 g/m3的炉气在空气预热器与冷空气换热后降温到380 ℃，除尘至尘质量浓度在5
g/m3左右进入热电除尘器，除尘效率在60%~70%。

预热器换热管采用较大管径，其间设置的三层蝶形折流板使冷气体成蝶形流线，保证了预热器的换热效果，同时可避免炉气含尘使换热管堵塞。

该空气预热器在炉气含尘质量浓度15 g/m3的条件下能够长周期运行，保证了硫铁矿掺烧废硫酸系统的长周期稳定运行，具有明显的环境效益和经济效益。

（沈粹卿）。