含盐废硫酸裂解烟气的热量回收系统和热量回收方法与流程

1.本发明涉及化工环保技术领域，具体涉及一种含盐废硫酸裂解烟气的热量回收系统和热量回收方法。

背景技术：

2.我国是染料生产和使用第一大国，近年来我国染料生产量和使用量都占到世界的70％以上，染料以及染料中间体生产过程中都会产生大量的废硫酸，上述废硫酸提浓后除了含有70％以上的硫酸外，还含有有机物和各种硫酸盐和氯化物，例如硫酸钠、硫酸钾、氯化钠、氯化钾等，极难处理。国内常用的处理方法包括：中和、氧化、萃取、吸附等，但上述方法都普遍存在回收率低，二次污染严重等缺点，无法进行彻底的处理。
3111675416a公开了一种含盐废硫酸回用工艺及装置，通过逆流多级多效蒸发对含盐废硫酸进行浓缩，然后通过结晶实现固液分离来提取废酸中的硫酸钠。该工艺处理量小，设备选材要求高，且无法对废酸中的有机物进行有效处理，处理的后的硫酸品质很差。
4110627279a公开了一种高浓度含盐废硫酸的处理方法，通过加入生石灰或石灰石进行中和反应，然后进行过滤和蒸发结晶制取二水硫酸钙，该工艺制取的二硫酸钙品质差，有机物含量高，并且产生的大量废水需要处理，二次污染严重。
5106629630a提出了一种含盐废硫酸的裂解工艺，通过对含盐废硫酸进行高温裂解，然后通过余热锅炉和空气预热器对高温烟气进行余热回收，然后将烟气送入后续制酸系统生产成品硫酸，由于染料废酸中含有较高浓度的盐类，上述盐类在裂解炉内生成了液态熔盐，熔盐液滴随裂解烟气夹带到后续余热锅炉和空气预热器等换热系统中，堵塞余热锅炉换热管，还会造成余热锅炉换热管穿孔，带来安全隐患；裂解烟气进入空气换热器及后续管道后，随着温度逐渐降低，大量熔盐附着在换热管壁和管道上形成固态盐类，迅速堵塞换热管以及管道，导致换热效率低以及装置停车。

技术实现要素：

6.本发明的目的是为了克服现有技术存在的含盐废硫酸裂解烟气的换热效率不高且需要经常停车检修的技术问题，提供含盐废硫酸裂解烟气的热量回收系统和热量回收方法。
7.本发明的发明人发现，由于裂解烟气中含有大量的液态熔盐，在换热过程中，随着裂解烟气温度的降低，液态熔盐极易发生结晶生成结晶盐，堵塞管道；且液态熔盐中含有多种无机种类，液态熔盐的结晶温度受各种盐的种类以及各种盐的含量的多重影响，即便是盐的种类或含量变化很小，都会导致熔盐结晶温度改变，使得在换热过程中熔盐结晶堵塞换热管道。在裂解烟气在换热前进行除盐，以及在换热过程中同步除盐，使裂解烟气中的熔盐脱除率达到99.4％以上，不仅能够实现了废硫酸中盐类的分离和回收利用，同时解决了后续换热设备和管道的堵死和腐蚀的问题，提高了换热效率，使换热系统能够长时间稳定运行。
8.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种含盐废硫酸裂解烟气的热量回收系统，所述热量回收系统包括：
9.废酸裂解炉，用于将含盐废硫酸进行裂解，得到裂解烟气；
10.熔盐分离器，与所述废酸裂解炉连通，用于将所述裂解烟气进行熔盐分离，得到预除盐烟气和熔盐；
11.除盐换热器，与所述熔盐分离器连通，所述除盐换热器包括换热器i段和换热器ii段，以及连通所述换热器i段和换热器ii段的连接段；
12.所述换热器i段用于将所述预除盐烟气与第一空气进行换热，得到第一烟气、第二热空气和熔盐；所述连接段用于将所述第一烟气引入所述换热器 ii段内；所述换热器ii段用于将第一烟气与第三热空气进行换热，得到第二烟气、第四热空气和熔盐；
13.第一空气风机，与所述换热器i段连通，用于向所述换热器i段内输送第一空气；
14.第一空气换热器，分别与所述换热器i段和所述换热器ii段连通，用于将所述第二烟气与所述第二热空气进行换热，得到第三烟气和第五热空气；
15.第二空气换热器，与所述第一空气换热器连通，将所述第三烟气与第六热空气进行换热，得到第四烟气和第七热空气；
16.第二空气风机，与所述第二空气换热器连通，用于向所述第二空气换热器内输送第六热空气。
17.本发明第二方面提供一种含盐废硫酸裂解烟气的热量回收方法，在前述第一方面所述的热量回收系统中进行。
18.通过上述技术方案，本发明通过依次设置熔盐分离器、除盐换热器和空气换热器，能够出去裂解烟气中90％以上的液态熔盐，将预除盐烟气与空气以及后续换热得到的高温空气进行逐级换热，实现了裂解烟气中热量的总回收率可达到70％以上，在工艺允许的前提下对高温烟气的热量进行了最大限度的回收利用。
附图说明
19.图1是根据本发明一实施方式的含盐废硫酸裂解烟气的热量回收系统的结构示意图；
20.图2是根据本发明一实施方式的熔盐分离器的结构示意图；
21.图3是根据本发明一实施方式的除盐换热器的结构示意图；
22.图4是根据本发明一实施方式的换热器i段的a-a面的剖视图；
23.图5是根据本发明一实施方式的换热器ii段的b-b面的剖视图。
24.附图标记说明
25.1、废酸裂解炉
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2、熔盐分离器
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3、换热器i段
26.4、换热器ii段
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5、第一空气风机
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6、第一空气换热器
27.7、第二空气换热器
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8、第二空气风机
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9、连接段
28.21、下折流墙
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22、上折流墙
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23、熔盐分离装置
29.24、检修孔
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25、烟气进口
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26、烟气出口
30.27、排盐孔
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28、耐火层
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29、隔热层
31.31、第一换热内管
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32、第一换热外管
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33、第一保温层
32.34、熔盐分离模块
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35、第一扰流板
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36、第一烟气进口
33.37、前烟箱
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38、第一空气进口
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39、第一空气出口
34.310、排净孔
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311、溢流堰
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312、排盐管
35.316、第一耐蚀层
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320、第一检修孔
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41、第二换热内管
36.42、第二换热外管
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43、第二保温层
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45、第二扰流板
37.46、第二烟气出口
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47、第二空气出口
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48、第二空气进口
38.410、阳极管
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411、阴极线
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413、后烟箱
39.420、第二检修孔
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416、第二耐蚀层
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11、收集槽
40.210、熔盐分离腔
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211、引流孔
具体实施方式
41.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
42.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。
43.图1是根据本发明一实施方式的含盐废硫酸裂解烟气的热量回收系统的结构示意图，如图1所示，一种含盐废硫酸裂解烟气的热量回收系统，所述热量回收系统包括：
44.裂解炉1，用于将含盐废硫酸进行裂解，得到裂解烟气；
45.熔盐分离器2，与所述裂解炉1连通，用于将所述裂解烟气进行熔盐分离，得到预除盐烟气和熔盐；
46.除盐换热器，与所述熔盐分离器2连通，所述除盐换热器包括换热器i 段3和换热器ii段4，以及连通所述换热器i段和换热器ii段的连接段9；
47.所述换热器i段3用于将所述预除盐烟气与第一空气进行换热，得到第一烟气、第二热空气和熔盐；所述连接段9用于将所述第一烟气引入所述换热器ii段4内；所述换热器ii段4用于将第一烟气与第三热空气进行换热，得到第二烟气、第四热空气和熔盐；
48.第一空气风机5，与所述换热器i段3连通，用于向所述换热器i段3 内输送第一空气；
49.第一空气换热器6，分别与所述换热器i段3和所述换热器ii段4连通，用于将所述第二烟气与所述第二热空气进行换热，得到第三烟气和第五热空气；
50.第二空气换热器7，与所述第一空气换热器6连通，将所述第三烟气与第六热空气进行换热，得到第四烟气和第七热空气；
51.第二空气风机8，与所述第二空气换热器7连通，用于向所述第二空气换热器7内输送第六热空气。
52.本发明的发明人通过大量的实验发现，根据裂解烟气中熔盐的中无机盐种类多以及含量大的特点，通过将裂解烟气进行除盐后，再与多种不同温度的气体进行逐级换热，不仅能够实现了废硫酸中盐类的分离和高效回收利用，同时解决了后续换热设备和管道的堵死和腐蚀的问题，提高了换热效率。
53.图2是根据本发明一实施方式的熔盐分离器的结构示意图；所述熔盐分离器2包括
设置在熔盐分离器2一端的烟气进口25、设置在熔盐分离器2 另一端的烟气出口26和设置在所述熔盐分离器2的底部的排盐孔27；所述熔盐分离器2内设有n个沿其长度方向间隔布置的折流墙，用于将所述熔盐分离器2分割成n+1各相互连通的熔盐分离腔210，所述熔盐分离腔210内设有熔盐分离装置23，用于将所述裂解烟气进行熔盐分离，得到预除盐烟气和熔盐。例如如图2所示，其中，n≥2，优选n为3-10，更优选为4-6。
54.根据本发明，优选条件下，所述折流墙包括下折流墙21和上折流墙22，所述下折流墙21的一端设置在所述熔盐分离器2底壁上，另一端沿竖直方向向所述熔盐分离腔210内延伸，且所述下折流墙21的底部设有引流孔211；所述上折流墙22的一端设置在所述熔盐分离器2顶壁上，另一端沿竖直方向向所述熔盐分离腔210内延伸。优选地，所述下折流墙21和上折流墙22 交替间隔布置，使所述裂解烟气在所述熔盐分离器2内迂回流动，增加熔盐分离效率。
55.根据本发明，优选条件下，所述熔盐分离装置23包括框架和设置在所述框架上的m个相互平行的分离板，所述分离板的两端固定在框架上，用于将所述熔盐分离腔210分离成m+1个流道231，使所述裂解烟气在流道内流动，加快所述裂解烟气中的熔盐沉降速度，形成液滴附着在所述分离板上，并最终沿所述分离板滴落至所述熔盐分离腔210的底部，其中m≥5，优选 m≥10。进一步优选地，为了便于维修，所述熔盐分离装置23为整体撬装式结构。
56.优选条件下，所述分离板与水平线的夹角为0-60
°
，优选20-30
°
；熔盐分离效率随相邻的两个所述分离板的间距变小而增加，但是间距变小同时也会导致裂解烟气的流动阻力增大，进一步优选地，相邻的两个所述分离板的间距为50-150mm，例如可以是50mm、100mm、150mm或上述数值中任意两个所构成的范围中的任意值；在该优选条件下，能够加速熔盐的沉降，提高熔盐分离效率。
57.为了提高所述分离板的耐腐蚀性，优选条件下，所述分离板的材质为碳化硅陶瓷或耐酸陶瓷。
58.根据本发明，为了使分离得到的液态熔盐排出所述熔盐分离器2，优选条件下，所述熔盐分离器2的底壁设有1
‰‑5‰
的坡度，其中所述排盐孔7 为所述熔盐分离器2底壁的最低点。进一步优选地，所述排盐孔27设置在所述烟气出口26的下方。
59.根据本发明，优选条件下，每个所述的熔盐分离腔210的顶部设有检修孔24，使所述熔盐分离装置23可以从检修孔24方便的取出更换。
60.为了提高所述熔盐分离器2的隔热保温效果，提高热量利用率和熔盐分离效率，优选条件下，所述熔盐分离器2的内壁设有耐火层28，更优选地，所述耐火层28的材质为刚玉或铬刚玉；进一步优选的，所述熔盐分离器2 的外壁包覆有隔热层29，更优选地，所述隔热层29的材质选自硅酸铝、硅酸镁和硅酸钙中的至少一种。
61.优选条件下，所述熔盐分离器2的管程压降≤0.5kpa。该优选条件下，既能够满足系统对设备压降的要求，也不会对废酸裂解系统的负压环境产生影响，能够保证系统的稳定运行。
62.在本发明的一个优选实施方式中，所述裂解烟气在所述熔盐分离器2内分离方法为：将所述裂解烟气从烟气进口25引入所述熔盐分离器2内，裂解烟气经第一熔盐分离腔、第二熔盐分离腔
……
第n+1熔盐分离腔迂回流向所述烟气出口27，所述裂解烟气在各熔盐分离腔内，在分离板分隔出的窄流道内流动，在流动过程中液态熔盐加速沉降，经分离板上
附集、引流至熔盐分离腔的底部，并最终沿所述熔盐分离器2的底壁汇集在所述排盐孔27处，排出所述熔盐分离器2。
63.熔盐分离器2能够充分去除粒径≥50μm的液态盐滴，对烟气中熔盐的去除率达到70％以上，大大减轻了后续设备的除盐压力，实现了废硫酸中盐类的分离和回收利用，同时有助于解决后续换热设备和管道的堵死和腐蚀的问题，实现含盐废硫酸裂解烟气热量的充分回收利用。
64.根据本发明，优选条件下，所述系统还包括与所述熔盐分离器2底部通过管道连通的收集槽11，用于收集熔盐分离得到的液态熔盐，为了避免所述液态熔盐堵塞所述管道，优选条件下，所述系统还包括加热装置，用于将所述管道进行加热，优选地，所述加热装置可以是燃烧器或高温热空气。
65.图3是根据本发明一实施方式的除盐换热器的结构示意图，如图3所示，所述除盐换热器包括换热器i段3和换热器ii段4，所述换热器i段3的顶端和换热器ii段4的顶端通过连接段9连通；所述换热器i段3的底端设有与所述换热器i段3连通的前烟箱37，所述换热器ii段4的底端设有与所述换热器ii段4连通的后烟箱413，所述前烟箱37与所述后烟箱413通过排盐管17连通。
66.本发明中，为了使换热器i段3和换热器ii段4中分离的熔盐能够排出所述除盐换热器中，所述前烟箱37的底端、所述后烟箱413的底端或所述排盐管17的底面的至少一个上设有排净孔310，用于将熔盐分离得到的液态熔盐排出所述除盐换热器；优选地，所述排净孔310设置在所述前烟箱37 的底端。
67.根据本发明，优选条件下，为了提高所述前烟箱37和后烟箱413的耐腐蚀性，优选条件下，所述前烟箱37内设有第一耐蚀层316；优选地，所述后烟箱413的内壁上还设有设有第二耐蚀层416；优选地，所述排盐管17 的内壁上设有耐蚀层；进一步优选地，所述第一耐蚀层316和所述第二耐蚀层416的材质各自独立选自电熔刚玉或铬刚玉。
68.在本发明的一些优选实施方式中，在换热器i段3中，烟气走内管，空气走外管，具体地，所述换热器i段3由内至外依次包括：第一换热内管31、第一换热外管32以及第一保温层33，所述第一换热内管31的底部设有第一烟气进口36，所述第一换热外管32的顶部设有第一空气出口39，所述第一换热外管32的底部设有第一空气进口38，用于将预除盐烟气与第一空气进行换热，得到第一烟气、第二热空气和熔盐。
69.图4是根据本发明一实施方式的换热器i段的剖面图；如图4所示，在本发明的一些优选实施方式中，所述第一换热内管31内设有熔盐分离模块 34，所述熔盐分离模块34包括若干个沿第一换热内管31长度方向间隔布置的分离板，所述分离板内填充有规整填料或散堆填料，优选为规整填料；进一步优选地，所述规整填料选自格栅板、蜂窝板和波纹板中的至少一种，最优选为格栅板或蜂窝板。
70.为了提高所述熔盐分离模块34的耐盐耐腐蚀性，所述熔盐分离模块34 的材质优选为耐腐蚀材料，最优为碳化硅陶瓷或耐酸陶瓷。
71.为了提高所述换热器i段3的换热效率，优选条件下，所述换热器i段 3内还设有若干个沿其长度方向间隔布置的第一扰流板35，所述第一扰流板 35的一端焊接在所述第一换热外管32内壁上。在上述优选条件下，所述第一扰流板35能够对第一空气进行扰动，提高预除盐烟气与第一空气的换热效率。进一步地优选地，所述第一扰流板35交错间隔的布置
在换热器i段3 内，在该优选条件下，能够进一步增加预除盐烟气和第一空气的换热效率。
72.根据本发明，优选条件下，所述第一扰流板35为半环形，在该优选条件下，能够进一步提高预除盐烟气和第一空气的换热效率。
73.在本发明中，换热器ii段4中，烟气走内管，空气走外管，具体地，所述换热器ii段4由内至外依次包括：第二换热内管41、第二换热外管42以及第二保温层43，所述第二换热内管41的底部设有第二烟气出口46，所述第二换热外管42的顶部设有第二空气进口48，所述第二换热外管42的底部设有第二空气出口47；用于将所述第一烟气与第二空气进行换热，得到第二烟气、第四热空气和熔盐。
74.图5是根据本发明一实施方式的换热器ii段的剖面图；如图5所示，在本发明的一些优选实施方式中，所述第二换热内管41内设有若干根沿轴向并列布置的高压放电装置，所述高压放电装置能够放电形成电场，从而对带电的熔盐液滴进行捕集，提高除熔盐效率，优选条件下，所述高压放电装置包括阳极管410和设置在所述阳极管410内的阴极线411。
75.为了提高电场对带电的熔盐液滴的捕集效率和除熔盐效率，优选条件下，所述阳极管410的内径≥100mm，优选为100-250mm，更优选为 150-200mm。
76.为了提高所述阳极管的耐盐耐腐蚀性，优选条件下，所述阳极管的410 的材质为导电碳化硅。
77.为了提高所述换热器ii段4的除熔盐效率，优选条件下，所述换热器ii 段4内还设有若干个沿其轴向间隔布置的第二扰流板45，所述第二扰流板 45的一端焊接在所述第二换热外管42的内壁上进一步地优选地，所述第二扰流板45交错间隔的布置在换热器ii段4内，在该优选条件下，能够进一步增加第一烟气的换热效率。
78.根据本发明，优选条件下，所述第二扰流板45为半环形，在该优选条件下，能够进一步提高第一烟气的换热效率。
79.优选条件下，所述除盐换热器的管程压降≤1kpa，在该管程压降范围内，既能够满足系统对设备压降的要求，也不会对废酸裂解系统的负压环境产生影响，能够保证系统的稳定运行。
80.本发明中，为了提高所述第一保温层33和所述第二保温层43的保温性能和耐腐蚀性能，优选条件下，所述第一保温层33和所述第二保温层43的材质各自独立的选自硅酸铝、硅酸镁和硅酸钙中的至少一种，优选为硅酸镁纤维毯。
81.根据本发明，优选条件下，所述第一换热外管32和所述第二换热外管 42的材质各自独立的选自碳钢和/或不锈钢，例如可以是q245r钢材或321 不锈钢；所述第一换热内管33和所述第二换热内管43的材质各自独立的为碳化硅。
82.根据本发明，为了汇集在所述前烟箱37底部和所述后烟箱413底部的液态熔盐能够顺利排出所述除盐换热器，优选地，所述前烟箱37的底面具有1
‰‑
10
‰
的坡度，优选为2
‰‑5‰
；优选地，所述排盐管17的底面具有 1
‰‑
10
‰
的坡度，优选为2
‰‑5‰
；优选地，所述后烟箱413的底面具有 1
‰‑
10
‰
的坡度，优选为2
‰‑5‰
；更优选地，所述前烟箱37的底面、所述排盐管17的底面和所述后烟箱413的底面在同一平面上，且所述前烟箱37 底面的最低点低于所述后烟箱413底面的最低点。
83.在本发明的一些优选实施方式中，所述排净孔310的上方设有溢流堰 311，用于使分离得到的液态熔盐均匀溢出所述除盐换热器，同时溢流堰311 也能够防止换热器i段3和
换热器ii段4内的烟气短路。
84.为了便于检修，优选条件下，所述前烟箱37的底面设有第一检修孔320 和/或所述后烟箱413的底面设有第二检修孔420。
85.本发明中，所述除盐换热器能够在换热的同时充分去除粒径≤50μm的液态盐滴，其中ⅰ段换热器3对预除盐烟气中的熔盐去除率达到80％以上(单是ⅰ段)，ⅱ段换热器4的熔盐对第一烟气中的熔盐去除率达到90％以上(单是ⅱ段)，除盐换热器两段总的除盐效率达到98％以上，能够在换热的同时进行熔盐分离，解决了后续换热设备及管道的熔盐堵塞问题，实现了废硫酸中盐类的分离和回收利用。
86.根据本发明，优选条件下，所述第一换热外管32顶部的第一空气出口 39与所述第一空气换热器6的空气进口连通，用于将所述第二热空气循环引入所述第一空气换热器6内。
87.优选地，所述第一空气换热器6的空气出口与所述第二换热外管42的顶部的第二空气进口48连通，用于将所述第五热空气循环引入所述第二换热外管42内。
88.根据本发明，优选条件下，所述第二换热外管42底部的第二空气出口 47与所述裂解炉1连通，用于将所述第四热空气循环引入所述裂解炉1中，使所述第四热空气与裂解炉内的助燃空气进行换热，能够对助燃空气进行预热，可节约燃料气消耗50％以上。
89.在本发明的一些优选实施方式中，所述第一空气换热器6和/或所述第二空气换热器7为管壳式换热器，为了提高所述第一空气换热器6和/或所述第二空气换热器7的耐腐蚀性能，优选地，所述第一空气换热器6和所述第二空气换热器7均为不锈钢材质。
90.根据本发明，优选条件下，所述第一空气换热器6包括管壳和设置在所述管壳内的若干个串联的管体，所述管壳的上端设有空气进口，所述管壳的底端设有空气出口，所述管体的顶端设有烟气出口，所述管体的底端设有烟气进口，使得管体内的第二烟气与管壳内的空气进行换热，其中，所述第一空气换热器6的管程压降≤2kpa。
91.根据本发明，优选条件下，所述第二空气换热器7包括管壳和设置在所述管壳内的若干个串联的管体，所述管壳的底端设有空气进口，所述管壳的顶端设有空气出口，所述管体的顶端设有烟气进口，所述管体的底端设有烟气出口，使得管体内的第三烟气与管壳内的空气进行换热，其中，所述第二空气换热器7的管程压降≤2kpa。
92.根据本发明，优选条件下，所述热量回收系统还包括与所述第二空气换热器7管壳顶端的空气出口连通的换热设备，用于将所述第七热空气与换热设备进行换热，提高热量的利用率，所述换热设备的种类可以为所属领域技术人员所知，例如可以是余热锅炉和/或省煤器。
93.本发明通过熔盐分离器2、除盐换热器的换热器i段3和换热器ii段4、以及第一空气换热器6和第二空气换热器7的组合使用，实现了裂解烟气的组合换热，使裂解炉1出口的高温烟气的热量的总回收率可达到70％以上，在工艺允许的前提下对高温烟气的热量进行了最大限度的回收利用。
94.本发明第二方面提供一种含盐废硫酸裂解烟气的热量回收方法，在前述第一方面所述的热量回收系统中进行。
95.在本发明的一些优选实施方式中，所述热量回收方法包括：
96.(1)将含盐废硫酸进行裂解，得到裂解烟气；
97.将裂解烟气进行除盐，得到预除盐烟气和熔盐；
98.(2)将所述预除盐烟气与第一空气进行换热，得到第一烟气、第二热空气和熔盐，所述第一空气的温度为20-30℃；
99.(3)将所述第一烟气与第三热空气进行换热，得到第二烟气、第四热空气和熔盐；
100.(4)将所述第二烟气与所述第二热空气进行换热，得到第三烟气和第五热空气，将所述第五热空气循环加入所述第三热空气中；
101.(5)将所述第三烟气与第六热空气进行换热，得到第四烟气和第七热空气，所述第六热空气的温度为250-300℃。
102.本发明中，所述含盐废硫酸裂解烟气由废硫酸高温裂解得到，所述废硫酸中含有硫酸、水、有机物和无机盐等杂质，以所述废硫酸的总量计，所述废硫酸中无机盐的含量≤25重量％；优选地，所述无机盐为钠盐和/或钾盐；示例性的，所述无机盐选自氯化钠、硫酸钠、氯化钾和硫酸钾中的至少一种。
103.本发明中，所述预除盐烟气的温度≥900℃，优选900-1100℃。
104.根据本发明，优选条件下，所述第一空气可以是常温空气，优选地，所述第一空气的温度为20-35℃，所述预除盐烟气与第一空气进行换热得到的第一烟气的温度优选为810-870℃；所述第二热空气的温度优选为330-380℃。
105.根据本发明，优选条件下，所述第三热空气的温度优选为480-520℃，所述第一烟气与第三热空气进行换热得到的第二烟气的温度优选为 700-800℃，得到的第四热空气的温度优选为650-700℃。
106.根据本发明，优选条件下，所述第二烟气与所述第二热空气进行换热得到的第三烟气的温度优选为600-650℃，得到的第五热空气的温度优选为 480-520℃。
107.根据本发明，优选条件下，所述第六热空气的温度优选为250-300℃；所述第三烟气与第六热空气进行换热得到的第四烟气的温度优选为 300-400℃；得到的第七热空气的温度为530-570℃。
108.本发明的发明人发现，采用第一空气、第三热空气、第二热空气和第六热空气依次与所述预除盐烟气进行换热时，当所述第一空气、第三热空气、第二热空气和第六热空气分别在上述优选条件下时，不仅能够提高烟气的换热效率，同时也能够避免熔盐结晶，最大程度的去除烟气中的熔盐，避免管道堵塞。
109.以下通过实施例对本发明进行详细说明。
110.以下实施例在图1至图3所示的热量回收系统中进行。
111.熔盐分离器2的结构为：熔盐分离器2包括设置在熔盐分离器2一端的烟气进口25、设置在熔盐分离器2另一端的烟气出口26和设置在熔盐分离器2的底部的排盐孔27，排盐孔27设置在烟气出口26的下方；熔盐分离器2内设有4个内沿其长度方向间隔布置的折流墙，用于将熔盐分离器2分割成5个各相互连通的熔盐分离腔210，熔盐分离腔210内设有熔盐分离装置 23，每个熔盐分离腔210的顶部设有检修孔24。
112.折流墙包括2个下折流墙21和2个上折流墙22，下折流墙21的一端设置在所述熔盐分离器2底壁上，另一端沿竖直方向向熔盐分离腔210内延伸，且下折流墙21的底部设有开孔；上折流墙22的一端设置在熔盐分离器2顶壁上，另一端沿竖直方向向所述熔盐分离腔210内延伸，且下折流墙21和上折流墙22交替间隔布置。
113.熔盐分离装置23为撬装式结构，包括框架和固定在框架上的n个相互平行的分离板，将熔盐分离腔210分离成n+1个流道231，使裂解烟气在所述n+1个流道内流动，分离板与水平线的夹角为40
°
，相邻的分离板之间的间距为100mm。
114.熔盐分离器2的底壁设有3
‰
的坡度，所述排盐孔7为所述熔盐分离器 2底壁的最低点；熔盐分离器2的管程压降≤0.5kpa。
115.除盐换热器为“n”型立式结构，具体结构为：包括相互平行的换热器i 段3和换热器ii段4，换热器i段3的顶端和换热器ii段4的顶端通过连接段9连通；换热器i段3的底端设有前烟箱37，换热器ii段4的底端设有后烟箱413，前烟箱37与后烟箱413通过排盐管17连通，前烟箱37的底端设有排净孔310，前烟箱37和后烟箱413均设有铬刚玉耐蚀层。
116.换热器i段3由内至外依次包括：第一换热内管31、第一换热外管32 以及第一保温层33，第一换热内管31的底部第一烟气进口36，第一换热外管32的顶部设有第一空气出口39，第一换热外管32的底部设有第一空气进口38。第一换热内管31内设有若干个沿第一换热内管31长度方向间隔布置的碳化硅格栅板，换热器i段3内还设有若干个沿其长度方向间隔布置的半环形第一扰流板35，第一扰流板35的一端设置在第一换热外管32内壁上，另一端延伸至第一换热内管31的管腔内。
117.换热器ii段4由内至外依次包括：第二换热内管41、第二换热外管42 以及第二保温层43，第二换热内管41的底部设有第二烟气出口46，第二换热外管42的顶部设有第二空气进口48，第二换热外管42的底部设有第二空气出口47；第二换热内管41内设有若干个沿其径向间隔布置的碳化硅阳极管410和设置在所述阳极管410内的阴极线411，阳极管410的内径为 150mm；所述换热器ii段4内还设有若干个沿其长度方向间隔布置的半环形第二扰流板45，所述第二扰流板45的一端设置在所述第二换热外管42的内壁上，另一端延伸至所述第二换热内管41的管腔内；除盐换热器的管程压降≤1kpa。
118.所述前烟箱37的底面、所述排盐管17的底面和所述后烟箱413的底面在同一平面上，该平面的坡度为2
‰
。
119.实施例1
120.(1)将含盐废硫酸在裂解炉1中进行裂解，得到裂解烟气(1100℃)；接着将所述裂解烟气在熔盐分离器2中进行除盐，得到预除盐烟气(1050℃) 和熔盐；
121.(2)将所述预除盐烟气(1050℃)引入所述换热器i段3的第一换热内管31内，与换热器i段3的第一换热外管31内的常温空气进行换热，得到第一烟气850℃)、第二热空气(350℃)和熔盐；
122.(3)将所述第一烟气引入所述换热器ii段4的第二换热内管41内，与换热器ii段4的第二换热外管41内的第三热空气(500℃)进行换热，得到第二烟气(700℃)、第四热空气(680℃)和熔盐；
123.(4)将所述第二烟气(700℃)与所述第二热空气(350℃)在第一空气换热器6内进行换热，得到第三烟气(610℃)和第五热空气(500℃)；
124.所述第四热空气(680℃)引入所述裂解炉1中与助燃空气进行换热；
125.(5)将所述第三烟气与来自第二空气风机8的第六空气(300℃)在第二空气换热器7中进行换热，得到第四烟气(350℃)和第七热空气(550℃)；
126.将所述第五热空气(500℃)循环引入加入步骤(3)的第三热空气中；
127.(6)将第四烟气(350℃)送去后续制酸系统中进行制酸；
128.将所述第七热空气(550℃)送去余热锅炉进行换热，得到循环热空气，将所述循环热空气循环加入所述第六空气(300℃)中。
129.出口的含盐高温烟气首先进入熔盐分离器(2)对烟气中的熔盐液滴进行捕集，富集后的熔盐通过熔盐分离器底部排口排出，烟气去除盐换热器ⅰ段(3)。
130.本实施例中，裂解烟气中熔盐的脱除率为99.4％，裂解烟气的热量回收率为70％。
131.本发明通过上述热量回收系统结合上述热量回收方法，使裂解烟气在换热的同时能够进行熔盐分离，使熔盐在换热过程中少结晶甚至不结晶，使熔盐能够直接在换热系统中就分离出来，不仅能够保证熔盐最大程度的从裂解烟气中分离出来，提高熔盐的分离效率，还解决了熔盐结晶堵塞后续系统管道的问题。
132.以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种含盐废硫酸裂解烟气的热量回收系统，其特征在于，所述热量回收系统包括：废酸裂解炉(1)，用于将含盐废硫酸进行裂解，得到裂解烟气；熔盐分离器(2)，与所述废酸裂解炉(1)连通，用于将所述裂解烟气进行熔盐分离，得到预除盐烟气和熔盐；除盐换热器，与所述熔盐分离器(2)连通，所述除盐换热器包括换热器i段(3)和换热器ii段(4)，以及连通所述换热器i段和换热器ii段的连接段(9)；所述换热器i段(3)用于将所述预除盐烟气与第一空气进行换热，得到第一烟气、第二热空气和熔盐；所述连接段(9)用于将所述第一烟气引入所述换热器ii段(4)内；所述换热器ii段(4)用于将第一烟气与第三热空气进行换热，得到第二烟气、第四热空气和熔盐；第一空气风机(5)，与所述换热器i段(3)连通，用于向所述换热器i段(3)内输送第一空气；第一空气换热器(6)，分别与所述换热器i段(3)和所述换热器ii段(4)连通，用于将所述第二烟气与所述第二热空气进行换热，得到第三烟气和第五热空气；第二空气换热器(7)，与所述第一空气换热器(6)连通，将所述第三烟气与第六热空气进行换热，得到第四烟气和第七热空气；第二空气风机(8)，与所述第二空气换热器(7)连通，用于向所述第二空气换热器(7)内输送第六热空气。2.根据权利要求1所述的热量回收系统，其中，所述换热器i段(3)由内至外依次包括：第一换热内管(31)、第一换热外管(32)以及第一保温层(33)，所述第一换热内管(31)的底部设有第一烟气进口(36)，所述第一换热外管(32)的顶部设有第一空气出口(39)，所述第一换热外管(32)的底部设有第一空气进口(38)，用于将预除盐烟气与第一空气进行换热，得到第一烟气、第二热空气和熔盐。优选地，所述第一换热外管(32)顶部的第一空气出口(39)与所述第一空气换热器(6)的空气进口连通，用于将所述第二热空气循环引入所述第一空气换热器(6)内。3.根据权利要求1所述的热量回收系统，其中，所述换热器ii段(4)由内至外依次包括：第二换热内管(41)、第二换热外管(42)以及第二保温层(43)，所述第二换热内管(41)的底部设有第二烟气出口(46)，所述第二换热外管(42)的顶部设有第二空气进口(48)，所述第二换热外管(42)的底部设有第二空气出口(47)；用于将所述第一烟气与第二空气进行换热，得到第二烟气、第四热空气和熔盐；优选地，所述第一空气换热器(6)的空气出口与所述第二换热外管(42)的顶部的第二空气进口(48)连通，用于将所述第五热空气循环引入所述第二换热外管(42)内。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的热量回收系统，其中，所述第二空气出口(47)与所述废酸裂解炉(1)连通，用于将所述第四热空气循环引入所述废酸裂解炉(1)中。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的热量回收系统，其中，所述换热器i段(3)和所述换热器ii段(4)各自独立的设有熔盐分离装置，所述熔盐分离装置选自格栅板、蜂窝板、波纹板和高压放电装置中的至少一种。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的热量回收系统，其中，所述熔盐分离器(2)包括设置在熔盐分离器(2)一端的烟气进口(25)、设置在熔盐分离器(2)和设置在所述熔盐分离器(2)的底部的排盐孔(27)；
所述熔盐分离器(2)内还设有n个沿其长度方向间隔布置的折流墙，用于将所述熔盐分离器(2)分割成n+1各相互连通的熔盐分离腔(210)，所述熔盐分离腔(210)内设有熔盐分离装置(23)，用于将所述裂解烟气进行熔盐分离，得到预除盐烟气和熔盐，其中n≥2。7.一种含盐废硫酸裂解烟气的热量回收方法，其特征在于，在权利要求1-6中任意一项所述的热量回收系统中进行；优选地，所述热量回收方法包括：(1)将含盐废硫酸进行裂解，得到裂解烟气；将裂解烟气进行除盐，得到预除盐烟气和熔盐；(2)将所述预除盐烟气与第一空气进行换热，得到第一烟气、第二热空气和熔盐，所述第一空气的温度为20-30℃；(3)将所述第一烟气与第三热空气进行换热，得到第二烟气、第四热空气和熔盐；(4)将所述第二烟气与所述第二热空气进行换热，得到第三烟气和第五热空气，将所述第五热空气循环加入所述第三热空气中；(5)将所述第三烟气与第六热空气进行换热，得到第四烟气和第七热空气，所述第六热空气的温度为280-330℃。8.根据权利要求7所述的热量回收方法，其中，以所述废硫酸的总量计，所述废硫酸中无机盐的含量≤25重量％；优选地，所述无机盐为钠盐和/或钾盐；优选地，所述无机盐选自氯化钠、硫酸钠、氯化钾和硫酸钾中的至少一种。9.根据权利要求7或8所述的热量回收方法，其中，所述预除盐烟气的温度≥900℃，优选900-1100℃；优选地，所述第二烟气的温度为700-800℃；优选地，所述第三烟气的温度为600-650℃；优选地，所述第四烟气的温度为300-400℃。10.根据权利要求7-9中任意一项所述的热量回收方法，其中，所述第一空气的温度为20-35℃；优选地，所述第二热空气的温度为330-380℃；优选地，所述第三热空气的温度为480-520℃；优选地，所述第四热空气的温度为650-700℃；优选地，所述第五热空气的温度为480-520℃；优选地，所述第六热空气的温度为250-300℃；优选地，所述第七热空气的温度为530-570℃。

技术总结

本发明涉及化工环保技术领域，具体涉及一种含盐废硫酸裂解烟气的热量回收系统和热量回收方法，所述热量回收系统包括：废酸裂解炉；熔盐分离器，与所述废酸裂解炉连通；除盐换热器，与所述熔盐分离器连通，所述除盐换热器包括换热器I段和换热器II段，以及连通所述换热器I段和换热器II段的连接段；第一空气风机，与所述换热器I段连通；第一空气换热器，分别与所述换热器I段和所述换热器II段连通；第二空气换热器，与所述第一空气换热器连通。本发明的方法能够将烟气中熔盐的去除率提高至99％以上，实现了裂解烟气中热量的总回收率可达到70％以上，在工艺允许的前提下对高温烟气的热量进行了最大限度的回收利用。量进行了最大限度的回收利用。量进行了最大限度的回收利用。