[发明专利]干湿结合技术生产高浓度硫酸或发烟硫酸的设备和工艺

说明书

本发明提出一种干湿结合技术生产高浓度硫酸或发烟硫酸的设备和工艺，该设备的焚烧炉、一号换热器、反应器、二号换热器、吸收塔、循环酸泵和酸冷却器依次连接，反应器内设置有催化剂床层，吸收塔内设置有吸收床层，吸收塔还与湿法制酸装置连接，利用来自湿法制酸装置的97％～98％浓硫酸吸收SO3，生成更高浓度的浓硫酸或发烟硫酸，为保证有足够的硫酸保持吸收塔内部填料表面的湿态，酸冷却器还与吸收塔连接，酸冷却器冷却的酸达到需要的更高浓度再进行外输送。解决了现有湿法制酸技术生产的浓硫酸浓度最高仅达98％左右的问题，能够以液体硫磺和97％～98％浓硫酸为原料经过焚烧、反应转化、吸收等过程产生更高浓度的浓硫酸或发烟硫酸。

技术领域

本发明涉及一种干湿结合技术生产高浓度硫酸或发烟硫酸的设备和工艺，属于生产硫酸装置技术领域。

背景技术

目前采用较多的生产浓硫酸的技术有两种：一种是“干法”，一种是“湿法”。“干法”技术，可生产高达99.2％的浓硫酸，但该技术存在占地面积大、投资和装置能耗高、会产生含酸废水等问题；“湿法”技术具有流程短、占地少、投资和能耗低、无废液排放等优点，但该技术生产的浓硫酸浓度最高仅达98％左右。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中提到的问题，提出一种干湿结合技术生产高浓度硫酸或发烟硫酸的设备和工艺，能够以液体硫磺和97％～98％浓硫酸为原料经过焚烧、反应转化、吸收等过程产生高浓度浓硫酸或发烟硫酸。

本发明提出一种干湿结合技术生产高浓度硫酸或发烟硫酸的设备，包括焚烧炉、一号换热器、反应器、换热器、吸收塔、循环酸泵、酸冷却器和湿法制酸装置，所述焚烧炉、一号换热器、反应器、二号换热器、吸收塔、循环酸泵和酸冷却器依次连接，所述反应器内设置有催化剂床层，所述吸收塔内设置有吸收床层，所述吸收塔还与湿法制酸装置连接，利用来自湿法制酸装置的97％～98％浓硫酸吸收SO₃，生成更高浓度的浓硫酸或发烟硫酸，为保证有足够的硫酸保持吸收塔内部填料表面的湿态，所述酸冷却器还与吸收塔连接，酸冷却器冷却的酸达到需要的更高浓度再进行外输送。

优选地，所述反应器采用等温反应器。

优选地，所述吸附塔用碳钢内衬可溶性聚四氟乙烯制成，内置发泡玻璃。

优选地，所述反应器中的催化剂床层放置的是钒基催化剂，将SO₂转化为SO₃。

优选地，所述焚烧炉采用低氮焚烧炉，减少焚烧过程产生的NOx，液体硫磺焚烧后变成SO₂。

优选地，所述焚烧炉的燃烧室内温度控制在最佳反应温度1100℃-1200℃。

优选地，所述焚烧炉的燃烧室内温度控制在最佳反应温度1150℃。

所述的干湿结合技术生产高浓度硫酸或发烟硫酸的设备的工艺，其特征在于，

(1)液体硫磺经过焚烧炉燃烧，燃烧时通入干燥空气，焚烧炉的燃烧室内温度控制在最佳反应温度1150℃，焚烧炉出口工艺气温度由一号换热器控制在440℃左右，同时回收反应热，热的工艺气被送至反应器中，在催化剂作用下，SO₂转化为SO₃，同时放出热量，转化后的工艺气经二号换热器回收反应热，同时工艺气温度降至110℃左右，冷却后工艺气进入吸收塔中；

(2)吸收塔中设置吸收床层，来自湿法制酸装置的97％～98％浓硫酸与自循环酸混合后，从顶部均匀喷入吸收塔，冷却后工艺气进入吸收塔底部，在吸收塔填料表面，SO₃被浓硫酸吸收，生成更高浓度浓硫酸或者发烟硫酸，吸收塔顶部尾气送至湿法制酸装置进一步处理。

本发明所述的干湿结合技术生产高浓度硫酸或发烟硫酸的设备和工艺的有益效果为：