การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ทำงานอย่างไรในโรงงานกรดซัลฟูริก

1. การสร้างก๊าซอุณหภูมิสูง-

กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยการเผาไหม้ของกำมะถัน

กำมะถันหลอมเหลวเข้าสู่เตากำมะถันและทำปฏิกิริยากับออกซิเจนจากอากาศแห้ง:

ปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดกระแสก๊าซอุณหภูมิสูง-ที่มี SO₂ ต้องลดอุณหภูมิของก๊าซเผาไหม้ก่อนเข้าเครื่องฟอกไอเสียเนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาต้องมีสภาวะการทำงานที่ได้รับการควบคุม

2. การถ่ายเทความร้อนผ่านหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง

ก๊าซ SO₂ อุณหภูมิสูง-จะเข้าสู่หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง

ภายในหม้อต้มน้ำ ความร้อนจะถ่ายเทจากฝั่งแก๊สไปยังฝั่งน้ำ อุณหภูมิของก๊าซในกระบวนการลดลง ในขณะที่น้ำดูดซับพลังงานความร้อนและกลายเป็นไอน้ำ

ในโครงการอุตสาหกรรมกรดซัลฟิวริก หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งได้รับการออกแบบตาม:

• อุณหภูมิของแก๊ส
• อัตราการไหลของก๊าซ
• ข้อกำหนดเกี่ยวกับแรงดันไอน้ำ
• ความจุของพืช

ตัวอย่างเช่น ระบบการผลิตกรดซัลฟิวริกอาจใช้การกำหนดค่าหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง 4.2MPa เพื่อนำความร้อนจากการเผาไหม้กลับมาใช้และสร้างไอน้ำเพื่อการใช้งานปลายน้ำ

3. Steam Superheating และการใช้ประโยชน์

ไอน้ำที่เกิดขึ้นอาจมีความชื้นและจำเป็นต้องได้รับความร้อนเพิ่มเติม

ไอน้ำจะไหลผ่านเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดซึ่งพลังงานความร้อนเพิ่มเติมจะทำให้อุณหภูมิไอน้ำเพิ่มขึ้น

สามารถจ่ายไอน้ำร้อนยวดยิ่งให้กับ:

• ระบบสาธารณูปโภคโรงงาน
• ข้อกำหนดด้านความร้อน
• อุปกรณ์เครื่องจักรกล
• เครือข่ายไอน้ำภายนอก

ในบางโครงการ ไอน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของระบบการจัดการพลังงานโดยรวมของโรงงานเคมี

4. การนำความร้อนกลับคืนระหว่างการแปลง

หลังจากการนำความร้อนจากการเผาไหม้กลับมาใช้ใหม่ ก๊าซ SO₂ จะเข้าสู่คอนเวอร์เตอร์

ปฏิกิริยาการเร่งปฏิกิริยา:

ปล่อยพลังงานความร้อนเพิ่มเติม

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้รับการติดตั้งระหว่างขั้นตอนตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อควบคุมอุณหภูมิของปฏิกิริยาและนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่

พลังงานที่นำกลับมาใช้ใหม่สามารถใช้เพื่อ:

• ปรับอุณหภูมิก๊าซที่เข้ามา
• ปรับปรุงสมดุลความร้อน
• รองรับการผลิตไอน้ำ

การผสมผสานระหว่างการนำความร้อนจากการเผาไหม้กลับมาใช้ใหม่และการนำความร้อนจากการแปลงมาใช้ช่วยปรับปรุงการใช้พลังงานของกระบวนการผลิตทั้งหมด

การควบคุมอุณหภูมิกระบวนการ

การควบคุมอุณหภูมิถือเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากทั้งการเผาไหม้และการแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาจำเป็นต้องมีช่วงการทำงานที่เฉพาะเจาะจง

หากอุณหภูมิของแก๊สสูงเกินไป ความเค้นของอุปกรณ์อาจเพิ่มขึ้น หากอุณหภูมิต่ำเกินไป ประสิทธิภาพปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาอาจลดลง

ระบบการนำความร้อนกลับคืนมาต้องสร้างสมดุลระหว่างความต้องการในการระบายความร้อนและกระบวนการ

ข้อกำหนดของไอน้ำ

โครงการที่แตกต่างกันมีความต้องการไอน้ำที่แตกต่างกัน

ในระหว่างการออกแบบทางวิศวกรรม ซัพพลายเออร์จำเป็นต้องประเมิน:

• แรงดันไอน้ำที่ต้องการ
• ปริมาณการใช้ไอน้ำ
• แหล่งความร้อนที่มีอยู่
• การเชื่อมต่อกับระบบสาธารณูปโภคที่มีอยู่

ระบบไอน้ำควรสอดคล้องกับเป้าหมายการผลิตและโครงสร้างพลังงานของโรงงาน

การเลือกวัสดุอุปกรณ์

ก๊าซอุณหภูมิสูงและสภาวะที่เป็นกรดทำให้เกิดความท้าทายสำหรับวัสดุอุปกรณ์

การออกแบบควรคำนึงถึง:

• อุณหภูมิในการทำงาน
• องค์ประกอบของก๊าซ
• สภาวะการกัดกร่อน
• ความเครียดทางกล

การเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมช่วยรักษาความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ระหว่างการทำงานอย่างต่อเนื่อง

บูรณาการระบบ

การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาไม่ใช่หน่วยอิสระ จะต้องบูรณาการกับ:

• ระบบการเผาไหม้ของซัลเฟอร์
• ส่วนการแปลง
• เครือข่ายการแลกเปลี่ยนความร้อน
• ระบบไอน้ำ
• ระบบควบคุมอัตโนมัติ

แนวทางทางวิศวกรรมที่สมบูรณ์เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามีการประสานงานระหว่างหน่วยกระบวนการต่างๆ

1. การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ในโรงงานกรดซัลฟิวริกมีจุดประสงค์อะไร?

การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่จะจับพลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้กำมะถันและการแปลง SO₂ จากนั้นจึงแปลงเป็นไอน้ำที่ใช้งานได้

2. อุปกรณ์ใดบ้างที่ใช้สำหรับการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่?

อุปกรณ์หลักประกอบด้วยหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง ถังอบไอน้ำ เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด เครื่องประหยัด และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

3. สามารถผลิตไอน้ำจากความร้อนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้เท่าใด?

การผลิตไอน้ำขึ้นอยู่กับกำลังการผลิตของโรงงาน การออกแบบกระบวนการ สภาวะของแหล่งความร้อน และความต้องการแรงดันไอน้ำ โครงการเฉพาะต้องการการคำนวณทางวิศวกรรม

4. เหตุใดการควบคุมอุณหภูมิจึงมีความสำคัญในระบบนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่

กระบวนการนี้ต้องมีการควบคุมอุณหภูมิสำหรับการเผาไหม้ การเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยา และการปกป้องอุปกรณ์ อุปกรณ์นำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ต้องสร้างสมดุลระหว่างการถ่ายเทพลังงานและสภาวะกระบวนการ

5. สามารถปรับแต่งระบบการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ได้หรือไม่?

ใช่. ระบบสามารถออกแบบตามกำลังการผลิต ความต้องการไอน้ำ สภาพพื้นที่ และระบบสาธารณูปโภคที่มีอยู่