本技術涉及流化床(chuang)酸再生(sheng)，尤其涉及一種酸再生(sheng)系統。

背景技術：

1、在(zai)流化床酸再生裝(zhuang)置(zhi)(fluidized?bed?acid?regeneration?plants，fb-arps)中(zhong)，一(yi)(yi)般在(zai)其反應(ying)器(qi)(qi)的(de)(de)內(nei)部的(de)(de)底(di)部安(an)裝(zhuang)多個燃燒(shao)器(qi)(qi)。這些燃燒(shao)器(qi)(qi)通常使用(yong)燃氣進(jin)行燃燒(shao)，也可(ke)以(yi)使用(yong)液體燃料進(jin)行燃燒(shao)。為了(le)燃燒(shao)器(qi)(qi)的(de)(de)安(an)全運行，其必(bi)須(xu)具(ju)有(you)火(huo)焰控制(zhi)這一(yi)(yi)功能。這樣可(ke)確保所有(you)燃料都已燃燒(shao)，并避免了(le)任何(he)不受(shou)控制(zhi)的(de)(de)燃燒(shao)或爆(bao)炸。市面上存(cun)在(zai)多種(zhong)火(huo)焰監測(ce)(ce)系統，其中(zhong)最常用(yong)的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)是(shi)紫外線檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)。

2、流化(hua)床酸再(zai)生裝置通常使用(yong)紫外(wai)線檢(jian)測(ce)(ce)(ce)器(qi)里加熱反應器(qi)。然而(er)，在(zai)運行(xing)過程中，反應器(qi)內充滿了(le)顆粒狀氧化(hua)物，導致無(wu)法(fa)進行(xing)光學火(huo)焰監(jian)測(ce)(ce)(ce)。其他(ta)系統(tong)，如如火(huo)焰棒，無(wu)法(fa)進行(xing)使用(yong)，其原因(yin)在(zai)于高磨蝕(shi)性氧化(hua)物會很(hen)快損壞這(zhe)類設(she)備。因(yin)此，流化(hua)床技術(fluidizedbed?technology，fb-technology)的工藝溫(wen)度(du)必須保(bao)持在(zai)遠高于燃料的自燃溫(wen)度(du)的水平，因(yin)為(wei)(wei)不(bu)需(xu)要在(zai)這(zhe)種溫(wen)度(du)以上(shang)進行(xing)火(huo)焰監(jian)測(ce)(ce)(ce)。這(zhe)稱(cheng)之(zhi)為(wei)(wei)高溫(wen)運行(xing)。國家法(fa)律和標準規(gui)定了(le)臨界溫(wen)度(du)，在(zai)該臨界溫(wen)度(du)以上(shang)，允許在(zai)沒有火(huo)焰監(jian)測(ce)(ce)(ce)的情況下(xia)進行(xing)高溫(wen)運行(xing)。

3、例(li)如(ru)，在歐洲，en?746-2規定(ding)了相關內(nei)容。由en?746-2可知(zhi)，燃(ran)氣的臨界溫度(du)(du)為750℃。在實踐(jian)中，實際工(gong)藝溫度(du)(du)甚至更高，以確保連(lian)續運行(xing)，不會因技(ji)術故障而突然(ran)停止。流化床酸(suan)再生裝置的典型工(gong)藝溫度(du)(du)為850℃。

4、一般地，離開反(fan)應(ying)器的(de)工藝(yi)廢氣的(de)溫度略低于反(fan)應(ying)器溫度(750～800℃)。在(zai)后續工藝(yi)中(zhong)，特別是在(zai)吸收hcl氣體(ti)時，需要(yao)將工藝(yi)氣體(ti)冷(leng)卻到100℃以下(xia)。由于廢氣中(zhong)的(de)能(neng)量含量很高，因此回收這(zhe)(zhe)些能(neng)量對降低總能(neng)耗(hao)非常有利(li)。這(zhe)(zhe)可以通過(guo)文丘里淬(cui)火來實現，利(li)用廢酸來冷(leng)卻廢氣。通過(guo)這(zhe)(zhe)種方法，廢酸中(zhong)的(de)部分水分被(bei)蒸發，廢酸被(bei)預先濃縮。在(zai)將酸注入反(fan)應(ying)器之前蒸發掉的(de)任(ren)何水分都會(hui)減少(shao)工藝(yi)的(de)能(neng)耗(hao)。

5、然而，上(shang)述能量(liang)回收的(de)(de)(de)可能性受(shou)到(dao)廢(fei)(fei)酸中鐵(tie)(fe)濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)限(xian)制。廢(fei)(fei)酸中的(de)(de)(de)鐵(tie)主要以(yi)fecl2的(de)(de)(de)形(xing)式存在，部(bu)分以(yi)fecl3的(de)(de)(de)形(xing)式存在。在廢(fei)(fei)酸預(yu)濃(nong)縮過程中，鐵(tie)的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)會升高。

6、由于鐵(tie)在(zai)預(yu)濃縮廢酸中的(de)(de)溶解(jie)度約為(wei)(wei)270g/l。超(chao)過這(zhe)(zhe)個(ge)濃度就(jiu)會(hui)發生結(jie)晶，形成(cheng)固體fecl2，從而(er)立即造成(cheng)管道堵塞甚至(zhi)設備損壞。如果原(yuan)始廢酸中的(de)(de)鐵(tie)濃度約為(wei)(wei)95g/l，那么在(zai)上述正(zheng)常(chang)運行條件下就(jiu)會(hui)達到270g/l的(de)(de)溶解(jie)極(ji)限。這(zhe)(zhe)意味著超(chao)過95g/l時(shi)，需要在(zai)文丘里驟冷器中添加額外(wai)的(de)(de)水(shui)，以避免預(yu)濃縮酸結(jie)晶。因(yin)此，鐵(tie)的(de)(de)濃度越高，能(neng)耗(hao)就(jiu)越高。典型的(de)(de)鐵(tie)濃度為(wei)(wei)120g/l時(shi)，能(neng)耗(hao)要高出25％。

7、為了降低(di)鐵濃(nong)度(du)超過95g/l的(de)(de)(de)酸的(de)(de)(de)能耗，還需(xu)要(yao)(yao)一(yi)種(zhong)額外的(de)(de)(de)方(fang)法來重新利用反(fan)應器(qi)廢氣(qi)中的(de)(de)(de)能量。實現這一(yi)目標的(de)(de)(de)解決(jue)方(fang)案之一(yi)是利用反(fan)應器(qi)廢氣(qi)預(yu)熱燃(ran)燒空(kong)氣(qi)。這樣，反(fan)應器(qi)中需(xu)要(yao)(yao)增加的(de)(de)(de)能量就會(hui)減少，燃(ran)料消耗也會(hui)降低(di)。在各種(zhong)應用中，燃(ran)燒空(kong)氣(qi)預(yu)熱是一(yi)種(zhong)眾所(suo)周知的(de)(de)(de)節(jie)能方(fang)法。

8、中國實(shi)用(yong)(yong)新型專利(li)cn212068677u公開了一種反應器和預(yu)熱器裝置。在(zai)該實(shi)用(yong)(yong)新型專利(li)中，反應器壁被(bei)用(yong)(yong)作熱交換(huan)器，以便利(li)用(yong)(yong)反應器氣體中所(suo)含的(de)能量預(yu)熱燃(ran)燒空氣。預(yu)熱器是反應器的(de)一個組成部分。然(ran)而，這(zhe)樣做(zuo)有(you)以下缺點：

9、1)熱交(jiao)換(huan)器的(de)表(biao)面受限(xian)于反應堆(dui)的(de)大小，可(ke)能(neng)不足以達(da)到全部能(neng)量回(hui)收率；

10、2)熱交換器(qi)的損壞實際上(shang)會損壞反應堆，從而導(dao)致直接停(ting)機；

11、3)失去(qu)助燃空(kong)氣會導致反應器(qi)外殼過熱；

12、4)反應器預熱器需要在(zai)反應器外部鋼(gang)殼(ke)上(shang)安裝一個膨脹節，該膨脹節存在(zai)損壞和泄漏的潛在(zai)風(feng)險。

13、目前針對相(xiang)關(guan)技(ji)術中存在的(de)廢氣(qi)能量利用率(lv)低、熱(re)交換器與反(fan)應(ying)器一體(ti)設計(ji)導致(zhi)容易出現損壞(huai)停(ting)機、泄漏、反(fan)應(ying)器過熱(re)等問題，尚未提(ti)出有效的(de)解(jie)決方案。

技術實現思路

1、本(ben)實(shi)用(yong)(yong)新型的目的是針(zhen)對現(xian)(xian)有技術中的不足，提供一種酸(suan)再生系(xi)統，以解決相關技術中存在(zai)的廢氣能(neng)量利用(yong)(yong)率低、熱(re)交換(huan)器(qi)與反(fan)應器(qi)一體設計導(dao)致容易出(chu)現(xian)(xian)損壞(huai)停機、泄漏、反(fan)應器(qi)過熱(re)等問題。

2、為實(shi)現上述目的(de)，本實(shi)用新型(xing)采取的(de)技術(shu)方案是：

3、一(yi)種酸再生系統，包(bao)括：

4、反應單元，用于供燃料和預(yu)熱的(de)助燃氣體進行燃燒，以產(chan)生廢氣；

5、熱交換單元(yuan)，所(suo)述熱交換單元(yuan)設置(zhi)于(yu)所(suo)述反(fan)應(ying)單元(yuan)的(de)廢(fei)(fei)氣排出位置(zhi)，用于(yu)利用廢(fei)(fei)氣對助燃氣體(ti)進行預熱，以獲(huo)得預熱的(de)助燃氣體(ti)。

6、在(zai)其(qi)中的一些實施例(li)中，還包括：

7、廢氣(qi)單(dan)元(yuan)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)廢氣(qi)單(dan)元(yuan)設置(zhi)于所(suo)述(shu)(shu)(shu)反應單(dan)元(yuan)的下(xia)游，所(suo)述(shu)(shu)(shu)廢氣(qi)單(dan)元(yuan)的內部設置(zhi)有所(suo)述(shu)(shu)(shu)熱交(jiao)換單(dan)元(yuan)。

8、在其中(zhong)的一些實施例中(zhong)，所述廢氣單元(yuan)與(yu)所述反(fan)應(ying)單元(yuan)為(wei)偏心設置。

9、在其中的一些實(shi)施例中，還(huan)包括：

10、分離單元，所述分離單元設置于所述廢氣單元的(de)下游，用于對廢氣進行氣固分離。

11、在其中(zhong)的一些實施(shi)例中(zhong)，還包括(kuo)：

12、冷卻單元(yuan)(yuan)，所述(shu)冷卻單元(yuan)(yuan)設置于所述(shu)廢氣單元(yuan)(yuan)的下(xia)游，用于對廢氣進(jin)行冷卻。

13、在其中的一些實(shi)施例(li)中，還包括：

14、洗滌(di)單(dan)元，所述(shu)洗滌(di)單(dan)元設置(zhi)于所述(shu)廢氣單(dan)元的下游，用于對(dui)廢氣進行洗滌(di)以獲得(de)酸液。

15、在其中(zhong)的一些實(shi)施例中(zhong)，所(suo)(suo)述洗滌單(dan)元還(huan)分別(bie)與(yu)所(suo)(suo)述反應(ying)單(dan)元和/或(huo)所(suo)(suo)述冷(leng)卻單(dan)元連通，用于輸送(song)酸液至所(suo)(suo)述反應(ying)單(dan)元和/或(huo)所(suo)(suo)述冷(leng)卻單(dan)元。

16、在其中的(de)一些實施例中，還包括：

17、儲存單(dan)元(yuan)(yuan)，所(suo)述儲存單(dan)元(yuan)(yuan)設置于(yu)所(suo)述洗滌單(dan)元(yuan)(yuan)的(de)下游，用于(yu)儲存酸液。

18、在其中的一些實(shi)施例中，還包括：

19、調(diao)(diao)節單元(yuan)(yuan)，所述(shu)調(diao)(diao)節單元(yuan)(yuan)設置(zhi)于所述(shu)熱(re)交換(huan)單元(yuan)(yuan)的(de)進(jin)氣(qi)口(kou)與出(chu)氣(qi)口(kou)之間，用(yong)于調(diao)(diao)節預熱(re)的(de)助燃氣(qi)體(ti)的(de)溫度(du)。

20、在其中的一些實施(shi)例中，還包(bao)括(kuo)：

21、振動單(dan)元(yuan)，所述振動單(dan)元(yuan)設置(zhi)于(yu)所述熱交換單(dan)元(yuan)，用于(yu)對所述熱交換單(dan)元(yuan)進行(xing)振動以使(shi)位于(yu)所述熱交換單(dan)元(yuan)的表面的雜質掉落(luo)。

22、在其中(zhong)的(de)一些實施例中(zhong)，所述熱(re)交換單元由耐熱(re)鋼材料制(zhi)備(bei)而(er)成，用(yong)于抵御廢氣中(zhong)的(de)hcl氣體(ti)。

23、在(zai)其中的(de)一些實施例中，所述熱(re)交換單元的(de)表(biao)面還覆蓋有(you)耐腐蝕涂層。

24、在其中的一些實施例中，所述(shu)耐(nai)腐蝕涂層為(wei)陶瓷涂層。

25、在其中的一些實施(shi)例中，所述耐腐(fu)蝕涂(tu)層為金屬氧化物(wu)涂(tu)層。

26、在其中(zhong)的一些實(shi)施例中(zhong)，所述金屬氧化物涂層包含(han)feo、fe2o3、fe3o4。

27、本實(shi)用(yong)新(xin)型采(cai)用(yong)以上技術(shu)方案，與現有(you)(you)技術(shu)相比，具(ju)有(you)(you)如下技術(shu)效果：

28、本實用(yong)新(xin)型的(de)一種酸再生(sheng)(sheng)系統，利用(yong)熱(re)(re)交換(huan)(huan)單元(yuan)對燃燒(shao)產生(sheng)(sheng)的(de)廢(fei)氣的(de)熱(re)(re)量進(jin)行回收利用(yong)，可(ke)(ke)以(yi)有效預熱(re)(re)助燃氣體，從而獲得(de)最佳的(de)熱(re)(re)回收和(he)(he)最低的(de)能耗；熱(re)(re)交換(huan)(huan)單元(yuan)采用(yong)可(ke)(ke)拆卸設計，便于(yu)維(wei)護和(he)(he)修理，不(bu)會(hui)導致整個工藝停機；可(ke)(ke)以(yi)適用(yong)于(yu)不(bu)同規模的(de)酸再生(sheng)(sheng)機組，也可(ke)(ke)以(yi)適用(yong)于(yu)不(bu)同濃度的(de)廢(fei)酸再生(sheng)(sheng)。

技術特征：

1.一種酸(suan)再(zai)生系統(tong)，其特征在(zai)于，包括：

2.根(gen)據權利要求1所述的(de)酸再生系(xi)統，其特征在于，還包括：

3.根據權(quan)利(li)要求2所述的(de)酸再生系統，其特征在于(yu)，所述廢氣單元(yuan)與所述反應單元(yuan)為偏心設(she)置(zhi)。

4.根據權利要求1～3任一所述的酸再(zai)生(sheng)系(xi)統，其(qi)特征在于，還包括：

5.根據權利要求(qiu)1～4任一(yi)所述的酸再(zai)生系統(tong)，其特征(zheng)在(zai)于，還包括：

6.根據權利要求(qiu)1～5任一(yi)所(suo)述(shu)的(de)(de)酸(suan)再(zai)生系統，其(qi)特征(zheng)在于(yu)(yu)，所(suo)述(shu)熱(re)(re)交換單元由耐熱(re)(re)鋼材料制備而成，用于(yu)(yu)抵御廢氣中的(de)(de)hcl氣體(ti)。

7.根據權(quan)利要求1～6任一(yi)所述(shu)的酸(suan)再生系統，其特征(zheng)在于，所述(shu)熱交換單(dan)元的表面還覆蓋有耐腐蝕(shi)涂層。

8.根據權利(li)要求7所述(shu)的酸再生系(xi)統，其特征(zheng)在于，所述(shu)耐腐蝕涂(tu)層為(wei)金屬氧化物(wu)涂(tu)層。

9.根據權利要求8所(suo)述的(de)酸再生系(xi)統，其(qi)特征(zheng)在于，所(suo)述金屬氧化物涂層(ceng)包含feo、fe2o3、fe3o4。

技術總結
本技術涉及一種酸再生系統，包括反應單元和熱交換單元，反應單元用于供燃料和預熱的助燃氣體進行燃燒，以產生廢氣；所述熱交換單元設置于所述反應單元的廢氣排出位置，用于利用廢氣對助燃氣體進行預熱，以獲得預熱的助燃氣體。其優點在于，利用熱交換單元對燃燒產生的廢氣的熱量進行回收利用，可以有效預熱助燃氣體，從而獲得最佳的熱回收和最低的能耗；熱交換單元采用可拆卸設計，便于維護和修理，不會導致整個工藝停機；可以適用于不同規模的酸再生機組，也可以適用于不同濃度的廢酸再生。

技術研發人員：托馬斯·馬克斯
受保護的技術使用者：馬克斯環保設備（上海）有限公司
技術研發日：20240117
技術公布日：2024/10/10