一种发烟酸生产系统
技术领域
本实用新型涉及硫酸生产技术领域，特别涉及一种发烟酸生产系统。
背景技术
现行方式中，冶炼烟气制酸工艺制得的工业硫酸的规格主要为98％硫酸或者93％硫酸，其制造工艺的主要采用“3+2”两转两吸流程，转化过程中的余热采用热管锅炉回收并产出低压蒸汽进行二次利用，主要工艺过程包括：绝热酸洗实现烟气净化、绝热蒸发冷却及逆喷气体洗涤，制酸过程中产生的酸性废水由废水处理站集中处理后水回用；干吸工序采用一干燥塔、两吸收塔的方式，通过对干燥塔、吸收塔形成酸循环完成吸收工艺流程；转化工序采用“3+2”五段两次转化，转化率可达到99.92-99.95％，常规运行时，制酸装置二吸塔尾气中SO2浓度小于400mg/Nm3，达到国家排放标准要求；另外，制酸制酸因开停车或故障尾气不能达标排放时，制酸尾气并入环集烟气统筹处理，脱硫工艺采用活性焦干法技术脱硫，尾气达到排放标准后由烟囱排放，副产高浓度二氧化硫烟气返回制酸净化系统，整个过程无二次废弃物产生，实现硫资源的循环利用。
现有技术中，冶炼烟气制酸工艺制得的工业硫酸的规格主要为98％硫酸或者直接生产发烟酸，而没有提出一种生产系统在生产98％硫酸的同时还可以以发烟酸为产品，并且还能够利用生产出的98％硫酸用作发烟酸生产中调节发烟酸的浓度的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决现有技术中的没有能够提出一种能够适应98％硫酸工艺生产流程，且能够生产发烟酸，并调节发烟酸浓度的生产系统的技术问题，提供一种发烟酸生产系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案具体如下：
一种发烟酸生产系统，该系统包括：
转化单元，其用以接受一干燥单元输送的第一工艺气体，
所述第一工艺气体为二氧化硫；
所述转化单元可将所述第一工艺气体制备为第二工艺气体，所述第二工艺气体为三氧化硫；
吸收单元，其设置与所述转化单元的下游，其用以将所述第二工艺气体制备为产品硫酸，并由一储运单元接收；
还包括：
发烟酸吸收单元，所述发烟酸吸收单元可接收所述第二工艺气体并通过一鼓风设备增加所述第二工艺气体的流量，以使所述发烟酸吸收单元可将所述第二工艺气体制备为发烟酸；以及
串酸单元，其将所述吸收单元和所述发烟酸吸收单元连接，且使所述吸收单元制备的产品硫酸可进入所述发烟酸吸收单元，以调节所述发烟酸吸收单元中发烟酸的浓度。
具体地，所述转化单元与所述吸收单元之间通过第一管道连接，所述第一管道上设置有第一电动控制阀；
所述鼓风设备为风机，风机进口连接在所述第一管道上；
所述第一电动控制阀关闭时，所述第二工艺气体由所述风机进口进入所述风机。
具体地，所述发烟酸吸收单元包括：
发烟酸塔，所述发烟酸塔的底部设置有烟气进口；
烟气进塔管道，其一端连接至风机出口，另一端连接至所述烟气进口；
发烟酸循环槽，其上安装有发烟酸循环泵；
出塔酸管道，其一端连接至发烟酸塔酸出口，其另一端连接至所述发烟酸循环槽；
泵出口管，其一端连接至发烟酸循环泵的出口，其另一端连接至发烟酸塔分酸器；
塔顶管道，其一端连接所述发烟酸塔(310)顶部，另一端连接至所述第一管道，并位于所述第一电动控制阀的下游；
切断阀，其设置在所述塔顶管道上。
具体地，还包括有：
发烟酸酸冷却器，其具有第一换热侧和第二换热侧；
所述第一换热侧连接在所述泵出口管上，以使自所述发烟酸循环泵输送至所述泵出口管的发烟酸可经过所述第一换热侧；
所述第二换热侧可接入一循环给水和一循环回水。
具体地，还包括有：
产酸管道；
发烟酸地下槽，所述发烟酸地下槽上安装有发烟酸酸输送泵；
所述产酸管道的第一端与所述泵出口管连接，所述产酸管道的第二端连接至所述发烟酸地下槽；以及
产酸调节阀控制单元，其包括：
产酸调节阀，其设置在所述产酸管道上；
发烟酸循环槽液位计，其设置在所述发烟酸循环槽上；
产酸调节阀控制器，其基于所述发烟酸循环槽液位计计量的液位值驱动所述产酸调节阀的动作。
具体地，还包括有：
发烟酸计量槽，其用以连接汽车槽车外送发烟酸；
产品发烟酸输送管，其一端与所述发烟酸酸输送泵的出口连接，其另一端连接至所述发烟酸计量槽。
具体地，还包括有：
送酸调节阀控制单元，其包括：
设置所述发烟酸计量槽上的产品发烟酸液位计；
设置在所述产品发烟酸输送管的产品发烟酸输送调节阀；
产品发烟酸控制器，其基于产品发烟酸液位计计量的液位值驱动所述产品发烟酸输送调节阀的动作。
具体地，所述串酸单元包括：
串酸管道，所述吸收单元具有一上塔酸管道，所述串酸管道的第二端与所述上塔酸管道连接；
所述串酸管道的第一端连接至所述发烟酸循环槽；
串酸电动控制阀，其设置在所述串酸管道上；
具体地，还包括有：
发烟酸回流管道，其第一端连通在所述泵出口管上，其第二端连通至所述发烟酸循环槽内；
浓度检测仪，其设置在所述发烟酸回流管道上；
还包括有设置在所述发烟酸回流管道上的进样阀和出样阀；
所述进样阀位于所述浓度检测仪的上游；
所述出样阀位于所述浓度检测仪的下游。
具体地，所述发烟酸循环槽、发烟酸循环泵、所述泵出口管及所述发烟酸回流管道构成一回流循环，以使的发烟酸可被所述浓度检测仪检测获取浓度数值；
还包括有：
串酸控制器，其基于所述浓度检测仪检测获取浓度数值驱动所述串酸电动控制阀的动作。
本实用新型具有以下的有益效果：
第一，本系统能够满足生产需求，发烟酸吸收效果好，不必另外配备前置系统，节省投入建设新装置的成本。
第二，发烟酸塔的尾气能够接入现有的98％硫酸生产系统中，不需要单独设置尾气处理，能够满足《硫酸工业污染物排放标准》(GB26132-2010)和《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB25467-2010)对于三氧化硫排放的要求。
第三，发烟酸生产系统产生的废水量极少，主要为可能存在的漏酸冲洗水和收集的雨水，废水成分简单，直接送入现有污水处理系统，经处理后完全可以满足生产回用要求。
第四，串酸单元可实现发烟酸在适当的浓度范围，该适当范围指发烟酸规格为104.5％的允许偏差范围，并且可以控制产出流量；具体为产品品种：104.5％发烟酸，产品质量符合国标GB/T534-2014中一等品的要求。
第五，发烟酸地下槽和发烟酸计量槽用以储存发烟酸，并方便了装车外售。
综上所述，本系统接入现有硫酸生产系统后可实现两种规格硫酸联产，且生产出的发烟酸能够符合规定指标。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型的系统流程示意图；
图2为本实用新型的发烟酸吸收单元的系统流程示意图；
图3为现有技术中吸收单元的流程示意图；
图4为本实用新型的发烟酸地下槽和发烟酸计量槽的系统配置的示意图。
图中的附图标记表示为：
转化单元100、吸收单元200、发烟酸吸收单元300、串酸单元400、风机500；
第一工艺气体FU1、第二工艺气体FU2；
第一管道110、第一电动控制阀111、上塔酸管道201；
发烟酸塔310、烟气进塔管道311、发烟酸循环槽320、出塔酸管道321、发烟酸循环泵330、泵出口管340、发烟酸酸冷却器350、产酸管道360、发烟酸地下槽370、发烟酸计量槽380、产酸调节阀361、发烟酸循环槽液位计362、产品发烟酸输送管372、发烟酸酸输送泵371、产品发烟酸液位计381、产品发烟酸输送调节阀373；
塔顶管道510、切断阀520；
串酸管道410、串酸电动控制阀420、发烟酸回流管道430、浓度检测仪440、进样阀441、出样阀442。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在本申请中以附图中左侧为第一端，右侧为第二端，其表述的目的在于说明连接关系，不应当理解为对本申请中技术方案的不当限定。
本申请要解决现有技术中的没有能够提出一种能够适应98％硫酸工艺生产流程，且能够生产发烟酸，并调节发烟酸浓度的生产系统的技术问题，提供一种发烟酸生产系统，解决该问题的目的在于适应不同的生产需要和供应需要，并利用现有98％硫酸生产装置的系统配置加以改进，实现能够生产发烟酸，本申请中发烟酸为发烟硫酸，属于本领域技术人员理解的范畴之内，发烟酸的实际规格为104.5％发烟酸。
请参阅附图1和附图3所示，本申请中的发烟酸生产系统，该系统包括：转化单元100，转化单元100用以接受一干燥单元输送的第一工艺气体FU1，第一工艺气体FU1为二氧化硫；转化单元100可将第一工艺气体制备为第二工艺气体FU2，第二工艺气体FU2为三氧化硫；吸收单元200，吸收单元200设置与转化单元100 的下游，其用以将第二工艺气体FU2制备为产品硫酸，并由一储运单元接收；此为现有技术中硫酸生产系统的通用配置，本申请的创新点在于利用现有技术中硫酸生产系统的通用配置，具体地现有技术的方式为：以熔炼烟气获得二氧化硫烟气的前置生产系统为例，来自熔炼炉的烟气经过烟气净化、干燥及一次转化后，从转化器三段出口送来的SO3烟气进入一吸塔。
经过改进后，得到了本申请技术方案中的发烟酸生产系统，该系统还包括：发烟酸吸收单元300，发烟酸吸收单元300可接收第二工艺气体FU2并通过一鼓风设备增加第二工艺气体FU2的流量，以使发烟酸吸收单元300可将第二工艺气体 FU2制备为发烟酸；以及串酸单元400，串酸单元400将吸收单元200和发烟酸吸收单元300连接，且使吸收单元200制备的产品硫酸可进入发烟酸吸收单元300，以调节发烟酸吸收单元300中发烟酸的浓度。生产发烟酸时，发烟酸吸收单元300 需要过量的三氧化硫不断的循环吸收，因此，配置了鼓风设备，目的在于增加三氧化硫的流量，原由98％硫酸的生产系统是独立配置引风通风机实现流程衔接的，而本申请中配置了单独鼓风设备，可以理解的是，本申请的技术方案可以实现两种规格的硫酸的同时生产。另外，本申请的串酸单元400将利用生产98％硫酸的生产系统为发烟酸吸收单元300串入98％硫酸，以98％的浓度去控制发烟酸的质量分数，使得本发烟酸生产系统能够实现生产规格为104.5％发烟酸。
请参阅附图1-4所示,转化单元100与吸收单元200之间通过第一管道110连接，第一管道110上设置有第一电动控制阀111；鼓风设备为风机500，风机500 进口连接在第一管道上110；第一电动控制阀111关闭时，第二工艺气体FU2由风机500进口进入风机500。
请参阅附图1-4所示,发烟酸吸收单元300包括：发烟酸塔310，发烟酸塔310 的底部设置有烟气进口；烟气进塔管道311，其一端连接至风机500出口，另一端连接至烟气进口；发烟酸循环槽320，其上安装有发烟酸循环泵330；出塔酸管道321，其一端连接至发烟酸塔310酸出口，其另一端连接至发烟酸循环槽320；泵出口管340，其一端连接至发烟酸循环泵330的出口，其另一端连接至发烟酸塔310分酸器。
具体的工作原理为：发烟酸塔310、发烟酸循环槽320、发烟酸循环泵330形成了一个循环，在发烟酸塔310内，第二工艺气体和不断喷淋的硫酸通过逆流接触的方式不断地吸收三氧化硫实现发烟酸的生产；
塔顶管道510，其一端连接所述发烟酸塔310顶部，另一端连接至所述第一管道110，并位于所述第一电动控制阀111的下游；切断阀520，其设置在所述塔顶管道510上。相当于发烟酸塔310中没有被吸收完全的三氧化硫还可接入原由的98％硫酸生产系统中二次利用，基于该二次利用的效果，还省去了除雾设备，减小了发烟酸塔310的系统阻力。
请参阅附图1-4所示,逆流接触吸收三氧化硫的过程为一放热反应，发烟酸的温度也不断升高，而现有技术中最佳的吸收温度在40℃-60℃范围内，根据装置生产能力的不同，略有不同，因此，还包括有：发烟酸酸冷却器350，发烟酸酸冷却器350具有第一换热侧和第二换热侧；第一换热侧连接在泵出口管340上，以使自发烟酸循环泵330输送至泵出口管340的发烟酸可经过第一换热侧；第二换热侧可接入一循环给水和一循环回水。此外，发烟酸酸冷却器350采用了316L 不锈钢材质的管壳式酸冷却器，发烟酸对316L不锈钢材质的钝化效果可以不需要配备阳极保护装置。
请参阅附图1-4所示,还包括有：产酸管道360；发烟酸地下槽370，发烟酸地下槽370上安装有发烟酸酸输送泵371；产酸管道360的第一端与泵出口管340 连接，产酸管道360的第二端连接至发烟酸地下槽370；
以及产酸调节阀控制单元，其包括：产酸调节阀361，其设置在产酸管道360 上；发烟酸循环槽液位计362，其设置在发烟酸循环槽320上；产酸调节阀控制器，其基于发烟酸循环槽液位计362计量的液位值驱动产酸调节阀361的动作。
产酸调节阀控制器采用PLC控制原理或者DCS控制原理，基于发烟酸循环槽液位计362计量的液位值作为反馈信号，去驱动产酸调节阀361的动作，以控制产酸调节阀361的开启或者关闭。
请参阅附图1-4所示,还包括有：发烟酸计量槽380，其用以连接汽车槽车外送发烟酸；产品发烟酸输送管372，其一端与发烟酸酸输送泵371的出口连接，其另一端连接至发烟酸计量槽380。
请参阅附图1-4所示,还包括有：送酸调节阀控制单元，其包括：设置发烟酸计量槽380上的产品发烟酸液位计381；设置在产品发烟酸输送管372的产品发烟酸输送调节阀373；产品发烟酸控制器，其基于产品发烟酸液位计381计量的液位值驱动产品发烟酸输送调节阀373的动作。产品发烟酸控制器的工作原理与产酸调节阀控制方式的原理相同，可以是控采用PLC控制原理或者DCS控制原理。
由于发烟酸属于乙类危险化学品，在现有酸罐区域及周边范围内建造储存无法满足防火及消防要求。为此，本申请中不单独设置储运单元，采用发烟酸计量槽380和发烟酸地下槽370的设置方式实现发烟酸的中转，并将发烟酸计量槽380和发烟酸地下槽370配置在室内，以降低因发烟酸结晶点过高而存在的管理问题。
请参阅附图1-4所示,串酸单元400包括：串酸管道410，吸收单元200具有一上塔酸管道201，串酸管道410的第二端与上塔酸管道201连接；串酸管道410的第一端连接至发烟酸循环槽320；串酸电动控制阀420，其设置在串酸管道410上。
请参阅附图1-4所示,还包括有：发烟酸回流管道430，其第一端连通在泵出口管340上，其第二端连通至发烟酸循环槽320内；浓度检测仪440，其设置在发烟酸回流管道430上；还包括有设置在发烟酸回流管道430上的进样阀441和出样阀442；进样阀441位于浓度检测仪440的上游；出样阀442位于浓度检测仪440的下游。
请参阅附图1-4所示,发烟酸循环槽320、发烟酸循环泵330、泵出口管340及发烟酸回流管道430构成一回流循环，以使的发烟酸可被浓度检测仪440检测获取浓度数值；还包括有：串酸控制器，其基于浓度检测仪440检测获取浓度数值驱动串酸电动控制阀420的动作。串酸控制器的工作原理与产酸调节阀控制方式的原理相同，可以是控采用PLC控制原理或者DCS控制原理，因此不再赘述。
另外，附图1-4中涉及字母形成组合代号的含义，请参阅附表1：
附表1附图中字母代号的含义
综上所述，本申请的技术方案具有以下优势：
第一，能够满足生产需求，发烟酸吸收效果好，不必另外配备前置系统，节省投入建设新装置的成本；
第二，发烟酸塔310的尾气能够接入现有的98％硫酸生产系统中，不需要单独设置尾气处理，能够满足《硫酸工业污染物排放标准》(GB26132-2010)和《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB25467-2010)对于三氧化硫排放的要求。
第三，发烟酸生产系统产生的废水量极少，主要为可能存在的漏酸冲洗水和收集的雨水，废水成分简单，直接送入现有污水处理系统，经处理后完全可以满足生产回用要求
第四，串酸单元400可实现发烟酸在适当的浓度范围，该适当范围指发烟酸规格为104.5％的允许偏差范围，并且可以控制产出流量；
具体为产品品种：104.5％发烟酸，产品质量符合国标GB/T534-2014中一等品的要求。
第五，发烟酸地下槽370和发烟酸计量槽380用以储存发烟酸，并方便了装车外售。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
