[发明专利]用煤气湿式氧化脱硫工艺生成的硫磺及废液制取硫酸的工艺及其设备

摘要

本发明涉及煤气脱硫及制取硫酸技术领域，特别是一种用煤气湿式氧化脱硫工艺生成的硫磺及废液制取硫酸的工艺及其设备。工艺是以煤气湿式氧化脱硫后产生的硫磺及废液为原料，经废液焚烧→废热回收→干式净化→湿式接触转化→冷凝五个工艺过程制取硫酸，其中，过程气干式净化工艺是针对制酸原料特性新研发的制酸单元技术；冷凝工艺则是集成了较先进的湿法冷凝制酸技术。设备包括焚烧-废热回收-干式净化-湿式接触转化-冷凝设备单元，和现有制酸工艺相比，本发明减少了干燥及尾气除害两个单元。干式净化仅有一台干式高温净化除尘器，简化了净化工艺流程。同现有工艺相比，年运行总费用仅为33％，无废液外排。

主权项

1、一种用煤气湿式氧化脱硫工艺生成的硫磺及废液制取硫酸的工艺，包括废液焚烧、废热回收、过程气净化、接触转化、酸气冷凝，其特征在于以煤气湿式氧化脱硫后产生的硫磺及废液为原料，废液的主要成份为含有硫元素的盐类溶液，经焚烧、废热回收、干式净化、湿式接触转化及冷凝成酸五个工艺过程制取硫酸：1)焚烧过程：将由硫磺及含有硫元素的盐类溶液混合而成的原料硫浆，送入焚烧单元的焚烧炉内，经压缩空气雾化后，在大约800～1300℃的温度下对其进行焚烧，使其中的单质硫及含有硫元素的盐类转化为SO2、N2、CO2及H2O组份，完成如下反应：S+O2→SO2 NH4SCN+3O2→N2+CO2+SO2+2H2O${\left({\mathrm{NH}}_4\right)}_2{S}_2{O}_3+\frac{5}{2}{O}_2\to N_2+2S{O}_2+4H_{2}O$ (NH4)2SO3+O2→N2+SO2+4H2O${\left({\mathrm{NH}}_4\right)}_{2}C{O}_3+\frac{3}{2}{O}_2\to N_2+C{O}_2+4H_{2}O$ (NH4)2S6+8O2→N2+6SO2+4H2O4NH3+3O2→2N2+6H2O2)废热回收过程：焚烧后产生的含有SO2的高温过程气体，经废热回收单元的废热锅炉回收余热后，温度降至300～600℃，回收的热量用于产生蒸汽，3)干式净化过程：经废热锅炉回收余热后的过程气体进入干式净化单元的干式高温净化除尘器，除去过程气体中的粉尘，4)湿式接触转化过程：除去粉尘后的过程气体进入湿式接触转化单元的转化器，在300～600℃下，将含有水汽的过程气中的SO2在钒触媒的作用下氧化为SO3：${\mathrm{SO}}_2+\frac{1}{2}{O}_2\to {\mathrm{SO}}_3+24\mathrm{kcal}/\mathrm{mole},$ 5)酸气冷凝过程：从转化单元出来的约270～300℃的含有SO3的过程气进入冷凝单元的酸气冷凝器，用冷空气对其进行间接冷却，使过程气中的SO3经过水合、冷凝、在约230～260℃的温度下浓缩生成约90～98％的H2SO4：SO3+H2O→H2SO4(g)+25kcal/mole。