[发明专利]一种气体吸收的方法制备电子级硫酸的工艺

说明书

本发明提供一种气体吸收的方法制备电子级硫酸的工艺，包括以下步骤：A)将加压的液态硫和预热后的氧气通入二氧化硫发生器中，进行氧化，得到SO₂；B)将所述SO₂和预热的O₂输送至反应器，在催化剂作用下反应得到SO₃；C)将SO₃通入吸收塔，使用循环的发烟硫酸吸收SO₃，得到的高浓度的发烟硫酸离开吸收塔后进入解析塔，解析得到纯SO₃和低浓度发烟硫酸，低浓度发烟硫酸返回吸收塔用于吸收SO₃；D)将解析得到的纯SO₃和纯水反应，得到电子级硫酸。本发明用氧气代替空气作为制备SO₂原料，利用新型催化剂来达到制备SO₃的目的，确保了较高的产品收率和国际领先G3‑G4的水平，满足对环境友好，成本较低等特点。

本申请要求于2021年10月29日提交中国专利局、申请号为202111275467.3、发明名称为“一种气体吸收的方法制备电子级硫酸的工艺”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明属于电子级硫酸制备技术领域，尤其涉及一种气体吸收的方法制备电子级硫酸的工艺。

背景技术

目前电子级硫酸的生产一般采用精馏法，常压精馏的温度高达330T。对设备材质要求较高，减压精馏的温度为175～190℃，压力为1.33～2.67kPa但精馏法能耗大，成本高，有些杂质难以除去，产生的废气、酸雾对人体有害，不利于环境保护，产量低，只适合于小规模生产。传统的气体吸收法，也大多都是采用用发烟硫酸作为原料，成本较高，且很难达到较高的SO₃含量。虽然此方法能有效的避免金属离子的残留影响电子级硫酸的品质，但是同样存在能耗高，成本高，产品转换率低等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体吸收的方法制备电子级硫酸的工艺，本发明中的工艺能耗低，产品转化率高，产品质量可达到国际领先的G4/G5水平，并且环境友好等特点。本发明采用自主研发的垂直管束式来制备SO2。本发明采用国际领先的VK催化剂来反应生成SO₃，采用熔盐换热控制温度400-440℃，转化率可达95％以上。同时采用发烟硫酸多次循环吸收再蒸发后冷却制备SO₃液体，通过超纯水再次吸收制备高品质电子级硫酸。

本发明提供一种气体吸收的方法制备电子级硫酸的工艺，包括以下步骤：

A)将加压的液态硫和预热后的氧气通入二氧化硫发生器中，进行氧化，得到SO₂；

所述二氧化硫发生器具有管束结构，管束内流通有用于控制温度的熔融盐，管束外充满液态硫，所述氧气从所述二氧化硫发生器的底部通入液态硫中；

B)将所述SO₂和预热的O₂输送至反应器，在催化剂作用下反应得到SO₃；

C)将SO₃通入吸收塔，使用循环的发烟硫酸吸收SO₃，得到的高浓度的发烟硫酸离开吸收塔后进入解析塔，解析得到纯SO₃和低浓度发烟硫酸，低浓度发烟硫酸返回吸收塔用于吸收SO₃；

D)将解析得到的纯SO₃和纯水反应，得到电子级硫酸。

优选的，所述液态硫在进入二氧化硫发生器之前进行过滤；所述氧气通过二氧化硫发生器底部的气枪分散并通过液态硫。

优选的，所述二氧化硫发生器的真空度为10bar，所述二氧化硫发生器的下游设置有压力控制阀。

优选的，所述二氧化硫发生器中的反应温度在硫的自燃温度以上、沸腾温度以下。