[发明专利]一种焦炉煤气脱硫废液制酸制备工艺

权利要求书

1.一种焦炉煤气脱硫废液制酸制备工艺，其特征在于，所述工艺包括以焦炉煤气脱硫废液和硫泡沫为原料，依次采用喷雾干燥工艺、沸腾焙烧工艺、酸洗净化工艺和两转两吸工艺的接触法制酸生产工艺；在所述脱硫废液制酸工艺中采用的主装置总共包含六个单元：

原料预处理单元、焚硫单元、净化单元、干吸单元、转化单元和尾气处理单元；

在所述喷雾干燥工艺中，焦炉煤气脱硫废液和硫泡沫在所述原料预处理单元内直接将脱硫再生塔生产的稀硫泡沫送入过滤器和压滤机，将硫泡沫先过滤后再进行压滤；

在所述喷雾干燥工艺中，将所述脱硫过程中产生的硫泡沫，直接用泵送到硫泡沫过滤器，经过滤后将硫泡沫浓缩到含固体约20％～30％左右，形成硫膏放入硫膏贮槽中贮存，将过滤出的清液返回到脱硫废液制酸的主装置内循环使用；

再将硫膏贮槽中的硫膏通过螺杆泵送到旋流式喷雾干燥塔中，经过离心雾化器雾化后，与热空气同时并流进入干燥塔内，在干燥塔内雾化后的硫泡沫与热空气进行换热、固化、干燥，通过干燥塔的旋流分离作用，将大部分干燥后的粉粒状粗硫磺收集到塔底，经过冷风蜗壳的冷却、气动蝶阀的自动控制，进入到集料皮带机上；

在所述沸腾焙烧工艺中，采用焚硫单元中的焙烧炉，将固体粉粒状粗硫磺，通过集料皮带机送人到焙烧炉中，与空气鼓风机吹来的空气一起沸腾燃烧，产生1100℃的高温SO₂炉气，经过余热锅炉回收热量后温度降到350℃左右进入低温余热锅炉进一步回收热量，温度降低到约220℃左右再输送到净化单元净化；

所述焚硫单元中设置的焙烧炉采用硫铁矿沸腾炉的结构，通过设置特定的固定层作为蓄热和导热物质，维持操作的稳定性和可靠性，在所述焙烧炉上设置有二、三次送风结构，用于调节和控制焙烧炉的操作温度；固体粉粒状粗硫磺加料皮带采用变频器调节控制，采用氧表测定余热锅炉出口炉气中的剩余氧含量，反馈自动调节焙烧炉的加料量；

在所述焙烧炉上设置有煤气烧嘴、观察孔；焙烧炉内的适宜操作温度是通过调节风量、控制出口炉气SO₂浓度的方法进行控制；

所述酸洗净化工艺是采用动力波高效洗涤器与填料洗涤塔对高温SO₂炉气进行洗涤，在所述净化单元中将由低温余热锅炉输出的约220℃的炉气首先送入到动力波高效洗涤器中，喷人循环稀酸并经过良好雾化后，炉气SO₂与雾化的稀酸密切接触，通过绝热蒸发，使炉气SO₂增湿、冷却、降温和初步洗涤净化，由动力波高效洗涤器出口排除的湿炉气SO₂经过气液分离后，进入填料洗涤塔，与塔顶喷淋的冷却循环稀酸逆流接触、洗涤净化，除去其中的杂质和蒸汽，然后进入电除雾器中除去酸雾，送去干吸单元；

所述两转两吸工艺采用槽→泵→酸冷却器→塔→槽的循环工艺，其中干吸酸循环吸收系统采用两种酸循环，干燥塔采用94％H₂SO₄循环、吸收塔采用98％H₂SO₄循环、三塔三槽流程，由两台吸收塔酸冷却器和一台干燥塔酸冷却器组成循环酸冷却的干吸单元；将来自净化单元的炉气，补充适量的空气后，控制进入转化单元的炉气中SO₂含量为8.0～8.5％由底部进气口进入干燥塔，经自塔顶喷淋的94％浓硫酸吸收炉气中水份，使出塔空气中水份≤0.1g/Nm³，吸收水分后的干燥酸自塔底流入干燥塔酸循环槽，用来自第一吸收塔酸循环泵串酸混合至94％浓度，由干燥塔酸循环泵送至干燥塔酸冷却器进行冷却，冷却后的浓酸进入干燥塔进行循环喷淋；来自转化器第三段的气体，经第Ⅴ换热器降温、经省煤器回收热量后进入第一吸收塔，再经自塔顶喷淋的98％浓硫酸吸收炉气中的SO₃，吸收后的酸自塔底流入一吸塔酸循环槽，由一吸酸循环泵送至酸冷却器进行冷却，冷却后的浓酸进入第一吸收塔进行循环喷淋；将来自转化器第四段的气体，经第Ⅳ换热器降温后进入第二吸收塔，经自塔顶喷淋的98％浓硫酸吸收炉气中的SO₃后的工艺尾气进入尾气吸收处理；吸收后的酸自塔底流入二吸酸循环槽，由二吸酸循环泵送至酸冷却器进行冷却，冷却后的浓酸进入第二吸收塔进行循环喷淋；在吸收酸循环槽内设置了自动加水器加入工艺水，用于调节和控制吸收酸的浓度；当生产93％酸时，吸收循环槽多余的循环酸串入干燥塔中，从干燥酸冷却器后引出作为产品；

当生产98％酸时，吸收循环槽多余的酸作为产品，从吸收酸冷却器出口排出，经过电磁流量计计量后，送到浓硫酸中间贮罐，定期送到硫酸贮罐中贮存；

所述转化单元采用经干燥塔干燥并经塔顶金属丝网除雾器除雾后的冷气体由SO₂鼓风机升压后依次进入第Ⅲ、Ⅰ换热器加热器加热后，温度升到420℃进入转化器的第一段进行转化；

经反应后炉气温度升高到约585℃进入第Ⅰ换热器与来自SO₂鼓风机的冷气体换热降温，冷却后的炉气进入转化器第二段催化剂床层进行催化反应，然后出转化器进入第Ⅱ换热器降温后进入转化器第三段催化剂床层进一步反应；

从所述转化器第三段出口的气体，进入第Ⅲ换热器管程，温度降至230℃后进入省煤器中加热锅炉给水，温度降到175℃进入第一吸收塔，吸收气体中的SO₃，并经过塔顶的丝网除雾器除去气体中的酸雾后，依次进入第Ⅳ、Ⅱ换热器，气体被加热后进入转化器第四段催化剂床层进行第二次转化；出第四段床层的气体进入第Ⅳ换热器与冷炉气进行换热冷却，温度降低到约165℃进入第二吸收塔，吸收气体中的少量SO₃，然后经过尾气吸收塔净化后放空；

所述尾气处理单元从第二吸塔输送来的工艺尾气首先进入氨吸收塔，用氨水进行循环吸收，尾气中的SO₂、SO₃以及硫酸雾与NH₃反应生成(NH₄)2SO₃和(NH₄)₂SO₄，排出第二吸收塔的尾气中有少量氨气挥发出来，再通过洗氨塔用稀酸吸收其中的NH₃后，由烟囱排空；

吸收了NH₃后的稀硫酸与第二吸收塔排出的吸收液、净化过程产生的稀硫酸均被送到分解槽中，用稀硫酸分解亚硫酸铵，生成硫酸铵母液送至硫铵单元生产硫酸铵，分解出的SO₂气体送到干燥塔进口炉气管道中回收利用。