在硫磺制酸生产过程中，从硫磺燃烧产生二氧化硫，二氧化硫催化氧化生成三氧化硫到三氧化硫吸收生产硫酸的每一步反应都是放热反应，总的反应热约为500kj|mol硫酸。除装置散热，排气等损失外，其余热量理论上皆可回收利用。沸腾炉内的温度一般在950到1000度左右，由于硫酸矿的燃烧是一个强烈的放热反应，为了维持这一温度，必须从炉内导出多余的热量。温度一般控制在300-400度左右，由此，对于这些余热进行充分有效的回收利用，将带来巨大的经济效益和社会效益。
简介：
硫酸生产过程中产生大量热能，热能品位从高到低均可回收加以利用。高品位热能最好的利用方式是发电，可以大大降低生产成本。
硫酸的原料可以是硫黄、硫铁矿以及冶炼厂的冶炼气，以这些原料制取SO2气均产生高温热能，气体温度达850～1100℃。根据生产经验，这部分高温余热可产生1.1～1.3吨蒸汽/吨硫酸。而在转化工段，主要是中温余热。一次转化完毕到吸收塔的转化气温度在400℃左右。利用这部分余热，据生产实践估算，每生产一吨硫酸约可生产0.2吨蒸汽。在两次转化工艺中，这部分中温余热已转移到酸吸收系统的低温余热中。低温余热的回收利用主要在干吸系统。当采用高温吸收工艺，把中间吸收塔酸温提高到165℃时，出塔酸温可达200℃。这部分低温余热可以用来发电。每小时进塔气量为111000m3，温度为194℃条件下，可产生185℃、压力为1043kPa的蒸汽29.7吨，供9000KW汽轮电机发电。
我公司已在硫酸生产中开发了热管SO2气体余热回收蒸汽发生器和热管SO3冷却蒸汽发生器两种设备，并在工业生产应用中取得了很好的使用效果。由于硫酸生产是连续性生产，生产过程中的高温，矿尘磨损，高、低温腐蚀等因素常使设备受到侵害，致使整个生产停顿造成损失。热管设备的个别管件损坏不会影响整体设备效能，因之也不需停工检修，故热管技术在硫酸生产中发挥了具大的作用。主要表现在以下几个方面。
沸腾焙烧炉沸腾层内的余热回收：
硫酸生产中沸腾床内沸腾层的温度一般控制在800～900℃之间。硫铁矿燃烧是一强放热反应，为了维持这一温度必须从床层中导走多余的热量。根据热量平衡计算，每生产1吨硫酸（100%浓度）从沸腾层中导出的热量可达1.482MJ。将此热量折合成标准蒸汽约为0.55吨/吨H2SO4。一个年产10万吨硫酸的工厂从沸腾炉中回收的蒸汽量约为5.50万吨/年。下图为热管在沸腾焙烧炉中回收热量的两种形式。图a所示纵向插入式。热管的蒸发段（受热段）的下部直接插入沸腾层内，另一部分在沸腾层的炉膛扩大部分，热管沿炉膛周边布置。在沸腾层内炉气以对流和辐射的方式将热量传给热管，炉膛扩大部分的传热以辐射为主。热管的冷凝段（放热段）伸出在炉顶外的水夹套中。水夹套与上下联箱相连，蒸汽由上联箱直接进入汽包，汽包的饱和水沿下降管进入下联箱，从而形成自然循环。这种布置的优点是热管沿炉壁周向布置，热管在沸腾层内受单侧矿尘纵向磨损较轻，热管不仅在沸腾层中吸热，而且沿整个炉膛高度以辐射形式吸热，这样又可以降低炉气出口温度减轻炉气废热锅炉的负荷。由于辐射传热率与温度的四次方成正比，故传热效率极高。热管由于纵向伸缩自由不存在温差应力。同时单根热管的损坏不影响设备整体运行，保证了生产的稳定性。
上图(b)为径向插入式。热管在沸腾床中承受炉气及矿尘的横向冲刷。传热方式主要为强迫对流换热。同样，单根管破坏也不影响整体运行，更换热管也比较方便。
沸腾焙烧炉矿渣余热回收：
目前国内硫酸工业处理焙烧炉排出的炉渣大部分都用回转圆筒筒外喷水的方法使其冷却。这不仅损失了矿渣的余热，而且额外损失水、电。根据物料平衡计算，每生产上吨硫酸，相应的矿渣量为0.286吨（矿石含硫量40%）。设排出的矿渣温度为800℃，将其降为80℃由输送机送走，则可回收的有效热量为1.98×105 kJ/t (H2SO4),一个年产10万吨硫酸的工厂其回收的热量可达1.02t蒸汽/h。采用如下图所示的装置，既可回收余热又可避免环境污染。冷却空气从下而上通过多段沸腾层，在沸腾层内埋有冷却热管，按热量品位利用的需要逐级移走。冷却空气通过循环风机在密闭空间内循环，不会污染环境。相应的，来自废热锅炉的沉渣也可收入一并处理。
SO2炉气余热回收：
从沸腾炉出来的高温炉气温度约为750～850℃，如果使其降温至350～450℃，则每生产1吨硫酸可从炉气中回收热量1.3×106kJ。把这部分热量和从沸腾炉中导出的热量加到一起用于发电，则每生产1吨硫酸可发电150KW。然而，硫酸余热锅炉是在高温、高含尘率、高腐蚀性气体的条件下工作，在这种环境下只要有一根炉管发生泄露就必须全系统停车，检查、补修。而热管在这种情况下工作有其独特的优越性：
可以选择适合的风速使磨损率减至最低；
可用增加管外翅片的办法来弥补因风速减小而导致的传热系数的减小；
可利用灵活的布置减少矿尘在管上的沉积；
可以用调整管壁温度的方法避免露点腐蚀；
单根热管破损不影响整体运行，可以保证设备长期稳定运行。
