[发明专利]一种硫酸提浓设备及工艺

说明书

本发明一种硫酸提浓设备及方法，包括提浓塔，提浓塔的塔体的顶部设有气相出口、中部设有液相入口，底部设有液相出口，下端设有多个气相入口，提浓塔内包括位于下部的提馏段和位于上部的精馏段，精馏段中上下间隔设有多个玻璃管换热器，多个玻璃管换热器的壳程连接在精馏段中，外部热空气气源将热空气由气相入口输入提浓塔中对稀硫酸进行气提，提馏段中的工艺气在精馏段中的多个玻璃管换热器的壳程中形成全回流。本发明装置占地面积小，环保指标高，提浓效果佳。

技术领域

本发明涉及工业稀硫酸提浓技术领域。更具体地说，本发明涉及一种硫酸提浓设备及工艺。

背景技术

根据硫酸/水物性数据，液相中硫酸浓度达到89％(w)时，气相中硫酸浓度约为2.5％(w)，液相中硫酸浓度为98.3％(w)时，硫酸和水会形成共沸物。目前常用的硫酸提浓方法为平衡闪蒸提浓法，其原理是在提浓塔内设有提馏段，液相有提浓塔顶的进料口提供，通过给塔釜加热，并依靠液环泵或蒸汽抽空器产生负压，并通过负压来改变气相中水的分压，进而对提浓塔内的稀硫酸进行提浓，但是负压受冷却水温度影响很大，提浓的效果不佳，且气相由塔釜加热产生，塔釜加热管直接与高温浓硫酸接触易受到腐蚀，且还需要设置另外的设备设施处理气相中带走的硫酸，进而造成硫损失，很难得到浓度97％(w)及以上的硫酸。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产高浓度硫酸，装置占地面积小，环保指标高的硫酸提浓设备和工艺

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种硫酸提浓设备，包括提浓塔，所述提浓塔的顶部设有气相出口，下端设有气相入口，中部设有液相入口，底部设有液相出口，所述提浓塔内包括位于所述液相入口下方的提馏段和位于所述液相入口上方的精馏段，所述精馏段上设有至少一个玻璃管换热器，每个所述玻璃管换热器均包括壳程和管程，多个所述玻璃管换热器的壳程上下叠放设置在所述提馏段上，多个所述玻璃管换热器的管程中均设有流动冷媒，外部热空气气源与所述气相入口连通，并向所述提浓塔内部供气。

进一步，所述外部热空气气源包括进风风机和空气加热器，所述进风风机与所述空气加热器连通，以向所述空气加热器鼓风，所述空气加热器与所述气相入口连通，以向所述提浓塔内部输送热空气。

进一步，多个所述玻璃管换热器的管程由上至下依次串联，所述进风风机的出风口与所述提浓塔最上端所述玻璃管换热器的进风口连通，所述提浓塔最下端所述玻璃管换热器的出风口与所述空气加热器的进风口连通。

进一步，所述提浓塔内部设有PFA内衬层。

进一步，所述提浓塔内的顶部设有静电除雾器。

进一步，还包括成品回收系统，所述成品回收系统包括液相排出管道、硫酸缓存罐、浓硫酸冷却器和硫酸泵，所述液相排出管道一端与所述液相出口连通，另一端与所述硫酸缓存罐的进料口连通，以将所述提浓塔内成品硫酸导入所述硫酸缓存罐中，所述浓硫酸冷却器的进料口与所述硫酸缓存罐的出料口连通，所述浓硫酸冷却器的出料口通过一条管道与所述硫酸泵连通，且通过另一条管道与所述液相排出管道连通。

本发明还涉及一种硫酸提浓工艺，具体为：热空气气源将热空气由提浓塔下端的气相入口输入提浓塔内，在提浓塔提馏段中与液相入口输入的稀硫酸逆向接触进行气液传质传热，由提馏段上升至精馏段的工艺气在多个玻璃管换热器中形成全回流，上升的气相在提浓塔顶部经静电除雾器去除气相中夹带的酸雾，然后排出，提浓后的成品硫酸由液相出口导出，经冷却后送出存储。

进一步，所述热空气气源提供的空气温度为260-320℃。

进一步，所述成品硫酸经浓硫酸降温设备降温至35-40℃后，导出至存储罐中存储。

进一步，所述成品硫酸的浓度不低于96％。

本发明的有益效果是：