[发明专利]硫酸的制备方法

权利要求书

1.用于制备硫酸和/或发烟硫酸的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)制备包含5-50mol％SO₂和摩尔浓度为SO₂摩尔浓度的 50-150％的H₂O的原料气；

(b)使该原料气经过第一SO₂转化步骤，该步骤中SO₂在一个或 多个催化剂床中被氧化为SO₃；

(c)将来自所述第一SO₂转化步骤的含SO₃的气体冷却至高于该 气体的硫酸露点0-100℃的温度；

(d)将该气体传送至中间硫酸冷凝阶段，其中在空冷管中含SO₃的气体被冷却而硫酸被冷凝，其中SO₃气体向下流动，而冷却空气在 中间冷凝器中逆向向上流动，并且所述空气由所述中间冷凝器所配备 的空气循环回路所提供，从该中间冷凝器的底部收回冷凝的浓硫酸或 发烟硫酸流以及包含未转化的SO₂和未冷凝的SO₃和H₂SO₄的气体流；

(e)通过向来自该中间冷凝器的包含未转化的SO₂和未冷凝的 SO₃和H₂SO₄的气体流中加入从所述空气循环回路收回的空气，来向 该气体流中提供水和氧气，其中该空气循环回路包括：

(e1)空气的冷却；

(e2)通过将加湿器中的水蒸发向空气中加入水；

(e3)向该空气循环回路提供空气；

(e4)通过使空气经过中间冷凝器来加热步骤(e2)和(e3)的空气；

(e5)收回已经按照步骤(e4)加热的部分空气并将该空气加入来自 中间冷凝器的包含未转化的SO₂和未冷凝的SO₃和H₂SO₄的所述气体 流中；

(f)将从步骤(e)所得气体流再加热，并将该气体传送至第二SO₂转化步骤中，该步骤中剩余SO₂在一个或多个催化剂床上被氧化为 SO₃，将该气体冷却至高于其H₂SO₄露点0-100℃的温度，随后将该气 体传送至最终冷凝阶段，其中通过在包含垂直空冷玻璃管的最终冷凝 器中冷却所述气体来冷凝剩余硫酸，在该最终冷凝器中气体向上流动 而空气逆向向下流动，从所述最终冷凝器中收回硫酸流；

(g)在将该气体按照步骤(f)冷却至高于其H₂SO₄露点0-100℃的 温度之前或之后，向该气体中提供含量为10¹⁰至10¹³的固体颗粒/Nm³/ 体积％SO₃，该含量在SO₃未水化为H₂SO₄的假设下计算得到。

2.权利要求1的方法，其中在步骤(d)的中间冷凝阶段中，含SO₃的气体由以下方法冷却：i)使该气体经过垂直的空冷玻璃管，其中SO₃气体在管内部流动而冷却空气在中间冷凝器的壳侧逆向向上流动或ii) 以与经过所述管内部的空气逆向错流的方式，使该气体经过水平玻璃 管的外部。

3.权利要求2的方法，其中所述垂直的空冷玻璃管配备有内玻璃 盘管。

4.权利要求1至3中任一项的方法，其中所述步骤(a)的原料气的 制备包括：从中间冷凝器的空气循环回路收回含水的热空气流并使该 流与含硫的流接触，其中所述含硫的流选自包含元素硫的原料和由产 生自金属硫化物的焙烧或废硫酸和硫酸盐的热再生的含SO₂气体洗涤 所得的废气。