[发明专利]存在脱硫气体再循环的硫酸生产

权利要求书

1.将SO₂氧化成SO₃的方法，其包括步骤

(a) 将包含SO₂和O₂的进料气流送往催化活性材料，

(b) 在至少0.1%水和所述催化活性材料存在下将所述工艺气体中一定量的所述SO₂氧化成SO₃，以提供第一氧化工艺气体，

(c) 在冷凝塔中使SO₃与水反应，

(d) 在冷凝器中冷凝H₂SO₄

(e) 提取第一脱硫工艺气体和第一硫酸流

(f) 从所述脱硫工艺气体中提取脱硫工艺气体的再循环流，其中将所述再循环流添加到所述进料气流或所述第一氧化工艺气体中。

2.根据权利要求1的方法，进一步包括以下的二次除硫工艺步骤

(g) 再加热第一脱硫工艺气体，

(h) 在第二催化活性材料存在下将所述第一脱硫工艺气体中的一定量的剩余SO₂氧化成SO₃，以提供第二氧化工艺气体

(i) 使SO₃与水反应，

(j) 冷凝H₂SO₄

(k) 和提取第二脱硫工艺气体和第二硫酸流。

3.根据权利要求1或2的方法，进一步包括以下工艺步骤

(l) 将脱硫工艺气体的再循环流加热至高于脱硫烟道气中的硫酸的露点的温度，如在所述再循环流中比硫酸的露点高至少10℃，优选至少30℃，更优选至少50℃。

4.根据权利要求1至3的方法，进一步包括一个或多个二次除硫工艺步骤，其选自

(m) 通过在雾过滤器中收集微滴和提取收集的硫酸微滴，除去硫酸雾，

(n) 通过静电沉淀除去硫酸雾，并除去沉淀的硫酸，

(o) 在洗涤器中通过吸收除去硫氧化物，其中所述洗涤器含有碱性溶液和/或氧化溶液。

5.根据权利要求2至4的方法，其中在二次除硫工艺步骤下游提取所述再循环流。

6.根据权利要求2至4的方法，其中在二次除硫工艺步骤上游提取所述再循环流。

7.根据权利要求1至6的方法，其中进料气中的SO₂浓度高于5体积%和低于100体积%，优选低于30体积%。

8.根据权利要求1至7的方法，其中进料气中所含的至少99%的硫为氧化形式，如SO₂或SO₃或相应的酸。

9.根据权利要求1至8的方法，其中低于50%的所述脱硫工艺气体作为脱硫工艺气体的再循环流取出。

10.根据权利要求1至9的方法，其中送往接触催化活性材料的所述工艺气体中的氧的体积浓度与二氧化硫的体积浓度至少相同。

11.根据权利要求1至10的方法，其中所述再循环气体的温度高于200℃。

12.用于进料气脱硫的工艺设施，所述工艺设施包含

第一催化活性材料床，

第一冷凝单元和下游脱硫装置，其构造成在所述第一冷凝单元下游和任选在下游脱硫单元下游提取再循环流，并再循环至在第一冷凝单元上游和任选在所述第一催化活性材料床上游的工艺位置。

13.根据权利要求12的工艺设施，其中所述下游脱硫单元选自：(i) 包含用于将SO₂氧化成SO₃的催化材料和用于冷凝硫酸的冷凝器的工艺单元，(ii) 通过收集微滴和提取收集的硫酸微滴而除去硫酸雾的雾过滤器，(iii) 用于从硫酸雾中收集液体硫酸的静电沉淀器，和(iv) 通过吸收在碱性溶液和/或氧化溶液中而除去硫氧化物的洗涤器。

14.根据权利要求12或13的用于进料气脱硫的工艺设施，其构造成在所述第一冷凝单元下游和在下游脱硫单元上游提取再循环流。

15.用于生产硫酸的工艺设施，其包含在根据权利要求13、14或15的脱硫工艺设施上游的富硫材料燃烧单元，其中将再循环流送往所述燃烧单元上游或下游的位置。