阅读说明：本技术 一种冶炼烟气制酸转化检测系统 (Smelting flue gas acid making conversion detection system ) 是由 朱保义 沈岑宽 陈华勇 吴国庆 王武钧 卢山龙 任永刚 胡磊 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种冶炼烟气制酸转化检测系统,包括输送风机、第一检测探头、空气加热器、第二检测探头、第一触媒转化系统、第三检测探头与第二触媒转化系统；本发明在工作时,当输送风机输入的烟气中二氧化硫浓度值较大时,通过将部分烟气与干燥热空气均匀混合后再通入第一触媒转化系统进行反应,再通过混合反应后的烟气稀释输送风机输入的另一部分烟气,从而充分利用了第一触媒转化系统中的反应热,同时减少了引入的空气量,降低了冶炼废气的处理量,降低加热空气所需的能源损耗,充分利用二氧化硫转化为三氧化硫过程中的反应热。(The invention discloses a smelting flue gas acid making conversion detection system, which comprises a conveying fan, a first detection probe, an air heater, a second detection probe, a first catalyst conversion system, a third detection probe and a second catalyst conversion system, wherein the conveying fan is connected with the first detection probe; when the method works, when the concentration value of sulfur dioxide in the flue gas input by the conveying fan is larger, part of the flue gas is uniformly mixed with dry hot air and then introduced into the first catalyst conversion system for reaction, and the flue gas after the mixed reaction dilutes the other part of the flue gas input by the conveying fan, so that the reaction heat in the first catalyst conversion system is fully utilized, the introduced air quantity is reduced, the treatment capacity of waste gas smelting is reduced, the energy loss required by air heating is reduced, and the reaction heat in the process of converting sulfur dioxide into sulfur trioxide is fully utilized.)

一种冶炼烟气制酸转化检测系统

技术领域

本发明属于烟气制酸技术领域，具体的，涉及一种冶炼烟气制酸转化检测系统。

背景技术

硫酸是一种重要的化工产品，在化工、医药、冶炼等多个领域都有着广泛的应用，硫酸的制备工艺包括硫磺制酸、硫铁矿制酸与冶炼烟气制酸等多种方法，其中冶炼烟气制酸工艺中，是以含有金属硫化物的冶炼原料在冶炼过程中产生的含有大量二氧化硫的烟气作为原料，回收其中的二氧化硫生产硫酸，能够提升资源的利用效率，并降低冶炼排放烟气中的含硫污染物。

在现有技术中，通过冶炼烟气制酸的过程中，是通过将二氧化硫气体转化为三氧化硫，再通过三氧化硫与水反应生成硫酸，其中二氧化硫转化为三氧化硫是放热反应，且整个反应需要在高温环境下进行，因此在实际生产过程中，需要烟气中的二氧化硫浓度达到一定值才能够实现热平衡，当烟气中的二氧化硫浓度过低时，反应热不足以维持反应温度，导致需要外界补充热量进行反应，当烟气中的二氧化硫浓度过高时，将二氧化硫转化为三氧化硫的转换装置无法实现充分转换，因此还需要引入大量空气进行稀释，这样提升了烟气处理量，降低了处理烟气中的热量回收率，还需要花费大量能源为引入的空气加热以维持反应温度，如何根据烟气中含有的二氧化硫浓度值来改变烟气制酸的生产路径，降低生产损耗提升生产效率，为了解决这一问题，本发明提供了以下技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冶炼烟气制酸转化检测系统。

本发明需要解决的技术问题为：

在通过冶炼烟气制酸的过程中，如果待处理烟气中的二氧化硫浓度过低，会导致催化反应放热无法支撑反应条件，而当二氧化硫的浓度过高时，又会导致烟气中的硫氧比无法支撑二氧化硫的氧化反应，导致转化装置无法完全将烟气中的二氧化硫转化为三氧化硫，因此处理后的排放烟气中含有较高浓度的未处理的二氧化硫，而现有技术中通过通入大量空气进行稀释的做法大大提升了待处理的烟气量，同时需要消耗大量能源对加入的空气进行加热，从而提升了生产成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种冶炼烟气制酸转化检测系统，包括输送风机、第一检测探头、空气加热器、第二检测探头、第一触媒转化系统、第三检测探头与第二触媒转化系统；

所述输送风机用于将经过除尘处理的冶炼烟气输入烟气制酸转化检测系统，输送风机输入的冶炼烟气经过第一检测探头检测后直接输入第二触媒转化系统或者部分转入空气加热器与第二检测探头之间的管道；

所述空气加热器为具有电加热功能的换热器，用于对干燥空气进行加热，加热后的空气与输送风机输入的烟气均匀混合后经第二检测探头检测后传输至第一触媒转化系统或第二触媒转化系统；

所述第一触媒转化系统与第二触媒转化系统为通过触媒接触法将二氧化硫转化为三氧化硫；

经第一触媒转化系统反应得到的烟气直接经第三检测探头检测后与输送风机输入的部分烟气混合后进入第二触媒转化系统或经空气加热器换热后再经第三检测探头与输送风机输入的部分烟气混合然后进入第二触媒转化系统。

作为本发明的进一步方案，所述第一检测探头包括第一二氧化硫传感器与第一流速传感器，第一二氧化硫传感器用于检测输送风机输入的烟气中二氧化硫的浓度值S1，第一流速传感用于检测进入烟气制酸转化检测系统的烟气的流速，并通过流速与管径计算得到进入系统的烟气的流量Q1。

作为本发明的进一步方案，当第一二氧化硫传感器检测的二氧化硫浓度值S1小于等于预设值S时，烟气全部直接输送进入第二触媒转化系统，当第一二氧化硫传感器检测的二氧化硫浓度值S1大于预设值S时，部分烟气通过管道传输进入空气加热器与第二检测探头之间的管道，剩余烟气直接进入第二触媒转化系统。

作为本发明的进一步方案，所述第二检测探头包括第二二氧化硫浓度传感器第二流速传感器，其中第二二氧化硫传感器用于检测稀释后的烟气中的二氧化硫浓度值S2，第二流速传感器用于检测空气加热器与第一触媒转化系统之间的烟气流速,并通过流速与管径计算得到进入第一触媒转化系统的烟气的流量Q2。

作为本发明的进一步方案，所述第一触媒转化系统与第二触媒转化系统内均安装有温度传感器，用于检测进入触媒转化系统的烟气的温度以及完成转化后的烟气的温度，其中进入第一触媒转化系统的烟气的温度为W1，反应后离开第一触媒转化系统的温度为W2，进入第二触媒转化系统的烟气的温度为W3，反应后离开第一触媒转化系统的温度为W4。

作为本发明的进一步方案，从输送风机进入第一触媒转化系统的烟气首先与空气加热器加热后的干燥热空气均匀混合稀释至浓度为S3，其中S3为能够使第一触媒转化系统处于热平衡状态的烟气中的二氧化硫浓度值。

作为本发明的进一步方案，第一触媒转化系统反应后的烟气完全经第三检测探头与输送风机输入的部分烟气均匀混合后进入第二触媒转化系统或一部分进入空气加热器进行换热，另一部分经第三检测探头与输送风机输入的部分烟气均匀混合后进入第二触媒转化系统，通过第一触媒转化系统反应后烟气对输送风机输入的烟气进行稀释与加热

作为本发明的进一步方案，当第一触媒转化系统反应后烟气与输送风机输入烟气的混合烟气中氧硫比小于0.7时，则通过空气加热器输入部分加热后的干燥空气对进入第二触媒转化系统中的烟气的氧硫比进行调节，使氧硫比不小于0.7，当只通入部分第一触媒转化系统反应后烟气与输送风机输入烟气混合即可使混合烟气达到反应所需温度并且氧硫比不小于0.7时，第一触媒转化系统将部分第一触媒转化系统反应后烟气传输进入空气加热器进行换热，换热后的烟气与另一部分第一触媒转化系统反应后烟气混合后再进入第二触媒转化系统进行反应。

本发明的有益效果：

本发明在工作时，当输送风机输入的烟气中二氧化硫浓度值较大时，通过将部分烟气与干燥热空气均匀混合后再通入第一触媒转化系统进行反应，再通过混合反应后的烟气稀释输送风机输入的另一部分烟气，从而充分利用了第一触媒转化系统中的反应热，同时减少了引入的空气量，降低加热空气所需的能源损耗，充分利用反应热。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明所述冶炼烟气制酸转化检测系统的示意图。

具体实施方式

下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种冶炼烟气制酸转化检测系统，如图1所示，包括输送风机、第一检测探头、空气加热器、第二检测探头、第一触媒转化系统、第三检测探头与第二触媒转化系统；

所述输送风机用于将经过除尘处理的冶炼烟气输入烟气制酸转化检测系统，输送风机输入的冶炼烟气经过第一检测探头检测后直接输入第二触媒转化系统或者部分转入空气加热器与第二检测探头之间的管道；

所述第一检测探头包括第一二氧化硫传感器与第一流速传感器，其中第一二氧化硫传感器用于检测输送风机输入的烟气中二氧化硫的浓度值S1，第一流速传感用于检测进入烟气制酸转化检测系统的烟气的流速，并通过流速与管径计算得到进入系统的烟气的流量Q1，当第一二氧化硫传感器检测的二氧化硫浓度值S1小于等于预设值S时，烟气全部直接输送进入第二触媒转化系统，当第一二氧化硫传感器检测的二氧化硫浓度值S1大于预设值S时，部分烟气通过管道传输进入空气加热器与第二检测探头之间的管道，部分烟气直接进入第二触媒转化系统；

所述空气加热器为具有电加热功能的换热器，用于对干燥空气进行加热，加热后的空气与输送风机输入的烟气均匀混合后经第二检测探头检测后传输至第一触媒转化系统或第二触媒转化系统；

所述第二检测探头包括第二二氧化硫浓度传感器第二流速传感器，其中第二二氧化硫传感器用于检测稀释后的烟气中的二氧化硫浓度值S2，第二流速传感器用于检测空气加热器与第一触媒转化系统之间的烟气流速,并通过流速与管径计算得到进入第一触媒转化系统的烟气的流量Q2；

所述第一触媒转化系统与第二触媒转化系统为通过触媒接触法将二氧化硫转化为三氧化硫，所述第一触媒转化系统与第二触媒转化系统内均安装有温度传感器，用于检测进入触媒转化系统的烟气的温度以及完成转化后的烟气的温度，其中进入第一触媒转化系统的烟气的温度为W1，反应后离开第一触媒转化系统的温度为W2，进入第二触媒转化系统的烟气的温度为W3，反应后离开第一触媒转化系统的温度为W4；

经第一触媒转化系统反应转化后的气体温度会上升，反应得到的烟气直接经第三检测探头检测后与输送风机输入的部分烟气混合后进入第二触媒转化系统或经空气加热器换热后再经第三检测探头与输送风机输入的部分烟气混合然后进入第二触媒转化系统；

本发明所述冶炼烟气制酸转化检测系统的具体工作方法为：

S1、第一检测探头检测得到烟气中的二氧化硫浓度为S1，烟气流量为Q1，将S1与预设值S进行比较，若S1≤S，烟气完全进入第二触媒转化系统进行反应，若S1＞S，通过阀门控制部分烟气从输送风机进入第一触媒转化系统；

S2、从输送风机进入第一触媒转化系统的烟气首先与空气加热器加热后的干燥热空气均匀混合稀释至浓度为S3，其中S3为能够使第一触媒转化系统处于热平衡状态(即触媒反应热能够维持反应所需温度)的烟气中的二氧化硫浓度值，在该次反应后，第一触媒转化系统中的二氧化硫被充分转化为三氧化硫，同时反应后烟气中还含有大量未反应完全的氧气；

S3、第一触媒转化系统反应后的烟气一部分进入空气加热器进行换热，另一部分经第三检测探头与输送风机输入的部分烟气均匀混合后进入第二触媒转化系统，通过第一触媒转化系统反应后烟气对输送风机输入的烟气进行稀释与加热，减少了系统引入的冷空气量，并充分利用了第一触媒转换系统反应后烟气中的热量，提升了能源利用效率，降低了能源的浪费；

S4、当第一触媒转化系统反应后烟气与输送风机输入烟气的混合烟气中氧硫比小于0.7时，则通过空气加热器输入部分加热后的干燥空气对进入第二触媒转化系统中的烟气的氧硫比进行调节，使氧硫比不小于0.7，当只通入部分第一触媒转化系统反应后烟气与输送风机输入烟气混合即可使混合烟气达到反应所需温度并且氧硫比不小于0.7时，第一触媒转化系统将部分第一触媒转化系统反应后烟气传输进入空气加热器进行换热，换热后的烟气与另一部分第一触媒转化系统反应后烟气混合后再进入第二触媒转化系统进行反应。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。