[发明专利]用于制备硫酸的方法和设备

说明书

本发明涉及一种制备硫酸的方法，其中，在第一氧化段借助干燥的空气有针对性地将硫氧化形成二氧化硫。二氧化硫在氧化段，特别是第二氧化段被氧化形成三氧化硫，并且三氧化硫在至少一个吸收段被硫酸吸收。从吸收段排出变热的硫酸并用于制备水蒸气。

技术领域

本发明涉及一种用于制备硫酸的方法，-其中，硫在至少一个第一氧化段有利地通过干燥的空气氧化为二氧化硫-，其中，二氧化硫在至少一个氧化段，特别是在至少一个第二氧化段氧化为三氧化硫，以及其中，三氧化硫在至少一个吸收段被吸收形成硫酸。本发明还涉及一种用于实施该方法的装置。-在本发明的上下文中，特别借助接触法或双接触法制备硫酸。在这种情况下，首先将硫氧化成二氧化硫，然后在转炉中借助催化剂进一步将二氧化硫氧化成三氧化硫。然后由三氧化硫制备硫酸。硫酸能够用于例如生产含磷肥料或用于其他应用。

背景技术

在各种实施方式中，上述类型的方法和设备在实践中是已知的。在已知的方法中，利用在氧化时，特别是在燃烧硫时产生的燃烧热，并且优选用于高压蒸汽的制备，锅炉水的加热以及高压蒸汽的过热。硫酸的形成是放热过程。已知通过形成的热硫酸与流体(例如水或空气)之间的热交换来回收热量。已知的热回收方法的效率还有很多不足之处。另外，在已知的方法中，用于工艺过程的必要的花费，特别是设备成本较高。在这方面，需要改进已知的措施。

发明内容

相反，本发明所要解决的技术问题提供一种上述类型的方法，利用该方法能够在成本较低，特别是设备成本较低的情况下实现热量回收的最大化。本发明还要解决的技术问题是提供一种执行这种方法的相应的设备。

为解决上述技术问题，本发明教导了一种用于制备硫酸的方法，-其中，硫在至少一个第一氧化段中有针对性地通过空气，特别是干燥的空气氧化为二氧化硫，特别地燃烧为二氧化硫-，其中，二氧化硫在至少一个氧化段，特别是在至少一个第二氧化段中被氧化为三氧化硫，其中，三氧化硫在至少一个吸收段中被吸收形成硫酸，特别被硫酸吸收，其中，被加热(变热)的硫酸从吸收段排出并且用于制备输送到吸收段中的水蒸气。-根据本发明的优选实施方案，在第一氧化段中借助空气，特别是干燥的空气氧化/燃烧硫来制备二氧化硫。然而，原则上，用于根据本发明的方法的二氧化硫也能够以另外的方式制备，然后根据本发明在至少一个氧化段，特别是在至少一个第二氧化段中被氧化成三氧化硫。在本发明的上下文中，在吸收段中，相对硫酸逆流地输送三氧化硫。优选地，相对硫酸逆流地输送引入到吸收段的水蒸气。

在本发明中，将水蒸气输送到吸收段中是必要的。该吸收段(如下面更详细地解释)特别构成为硫酸工艺的中间吸收段。在本发明的上下文中，术语中间吸收段特别指进行三氧化硫的第一吸收的吸收段，该术语暗示存在至少一个另外的吸收段，特别是最终吸收段。-在本发明的上下文中，水蒸气作为低压水蒸气被输送到吸收段中，特别是中间吸收段中。在这种情况下，低压水蒸气有利地具有大于0巴至4巴的压强。此处和下文中，压强数值是指绝对压强的数值。根据本发明的一个实施方案，低压水蒸气(如下所述)作为低压水蒸气/气体混合物被输送到吸收段，特别是中间吸收段中。通过吸收三氧化硫，在吸收段中浓缩硫酸。由于输入水蒸气，同时稀释了在吸收段中的硫酸。通过水蒸气冷凝时以及在水蒸气与三氧化硫反应时产生的热量，会提高温度特别是提高在吸收段中的层温。从而产生过量的变热的硫酸，其热量能够根据本发明得到有效利用。根据本发明的过量的变热的硫酸从吸收段排出，并且根据优选的实施方式首先在热回收装置中用于制备蒸汽，优选水蒸气，特别用于制备中压蒸汽，优选中压水蒸气。在这种情况下，中压蒸汽，特别是中压水蒸气有利地具有4至14巴的压强。然后，在这种情况下冷却的过量的硫酸用于根据本发明地制备接下来被输送到吸收段的水蒸气，-有利地低压水蒸气。本发明的方法使得能够非常有效地回收上述余热。下面将更详细地解释可能的各个优选实施方式。