[发明专利]试剂级高纯硫酸生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫酸的生产工艺，特别是公开一种试剂级高纯硫酸生产工艺，应用于工业化生产优级纯（GR）和分析纯（AR）试剂级高纯（98%酸浓）硫酸，适用的硫酸装置需要配有低温位余热回收系统以及20%发烟硫酸生产系统。

背景技术

随着电子工业以及精细化工行业的发展，优级纯以及分析纯级别的硫酸需求越来越大，尤其是电子工业以及试剂医药类行业生产的规模扩大对GR、AR级的硫酸需求不断扩大。现有硫酸精制工艺多采用烟气净化方法小规模生产，由于烟气成分的复杂化导致试剂级高纯硫酸的产量和品质都很难稳定。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种试剂级高纯硫酸生产工艺，可应用于工业化生产试剂级高纯（98%酸浓）硫酸，并能保证产品产量及质量的稳定性。

本发明是这样实现的：一种试剂级高纯硫酸生产工艺，包括硫酸生产中配有低温位余热回收系统以及20%发烟硫酸（烟酸）生产系统，其特征在于所述试剂级高纯硫酸生产工艺采用以下装置：SO₃蒸发器、高纯98%硫酸吸收塔、高纯98%硫酸循环槽、高纯硫酸冷却器、高纯水净化器、空气净化器、高纯成品98%酸罐；SO₃蒸发器的输入接20%烟酸产酸系统，SO₃蒸发器的输出接高纯98%硫酸吸收塔，高纯98%硫酸吸收塔的输出接高纯98%硫酸循环槽，高纯98%硫酸循环槽的输出通过主循环酸泵输入高纯硫酸冷却器，高纯硫酸冷却器的输出给高纯98%硫酸吸收塔作为循环酸，高纯98%硫酸吸收塔以及高纯硫酸冷却器的成品酸进入高纯成品98%酸罐，高纯水净化器和空气净化器的输出都进入高纯98%硫酸循环槽，所述各装置间相互连接都是采用管线连接；所述试剂级高纯硫酸生产工艺流程是采用高纯水加注高纯98%硫酸循环槽的方式，直接用低杂质的高纯水稀释硫酸，从源头控制试剂级高纯成品98%硫酸中的杂质含量，尤其是灰分及盐类杂质。所述试剂级高纯硫酸生产工艺流程采用20%~22%烟酸蒸发的方式生产稳定高浓度的SO₃气体，保证硫酸生产产量的稳定和可调性。所述试剂级高纯硫酸生产工艺流程采用低温位余热回收系统，将高温高浓硫酸作为加热源，热源温度稳定并充分利用了低温热回收的废热资源。所述的高纯硫酸冷却器采用特氟隆盘管酸冷却器，避免循环酸与腐蚀介质的接触，减少酸中杂质离子的质量分数。

本发明试剂级高纯硫酸生产工艺中还包括高纯水泵、磁力硫酸泵和20%烟酸泵等设备，分别安装于相应的管线上。主要管线包括：SO₃烟气发生吸收及尾气排出管线、高纯水加注高纯98%硫酸循环槽管线、高纯成品98%硫酸输送管线、高纯循环酸与高纯硫酸冷却器及冷却水循环管线、压缩空气净化鼓泡排气管线、低温热回收循环酸接入送出管线以及相应的阀门和仪表。

本发明生产工艺是在原有试剂级硫酸生产工艺的基础上进一步的整合完善，充分应用已有的防腐酸泵设备及防腐管线设备，使用已有的试剂硫酸系统中填料及支撑。其中高纯98%硫酸吸收塔大量应用已有成熟的陶瓷填料及球拱支撑结构、高纯硫酸冷却器采用氟塑料盘管结构、主循环酸泵采用合金泵或者磁力驱动方式。循环水部分采用已有硫酸工业冷却循环水工艺及设备、输入空气净化器的空气采用硫酸生产主系统已有空气、高纯水采用现有高纯水净化设备及管线。本发明还采用水洗法除尘净化空气，然后用净化后空气通入循环槽鼓泡，降低循环酸中杂质灰分以及SO2的含量。本发明生产工艺操作控制系统采用DCS系统。

本发明的有益效果是：本发明保证了高纯硫酸生产产量的稳定性和可调性、充分利用了低温热回收的废热资源、直接用低杂质的高纯水稀释硫酸，从源头控制试剂级高纯硫酸中的杂质含量、减少了高纯硫酸中杂质离子的质量分数。本发明适用于配有低温位热回收系统以及20%发烟硫酸生产系统的高纯硫酸生产，AR级以及GR级试剂级高纯硫酸总当量产量为硫酸系统装置规模的0.1~0.16倍数。

附图说明

图1  是本发明生产工艺主要结构流程示意图。

具体实施方式

根据附图，本发明试剂级高纯硫酸生产工艺，包括硫酸生产中配有低温位余热回收系统以及20%发烟硫酸生产系统，包括以下装置：SO₃蒸发器、高纯98%硫酸吸收塔、高纯98%硫酸循环槽、高纯硫酸冷却器、高纯水净化器、空气净化器、高纯成品98%酸罐。还采用磁力高纯水泵、磁力硫酸泵、20%烟酸泵设备以及各种管线和相应的阀门、仪表。

本发明工艺流程如下：