[发明专利]一种制备七水硫酸镁和液态二氧化硫联合二氧化硫制备浓硫酸的技术

摘要

一种制备七水硫酸镁和液态二氧化硫联合二氧化硫制备浓硫酸的技术，包括浆料配制、加酸反应、气相除雾除尘、气相干燥、加压液化、硫酸制备、液相中和、浆液除杂、结晶、固液分离、干燥、包装等工序，其特征是：配浆池中注水、加亚硫酸镁，配成浆料打入反应釜内，加浓硫酸反应，生成硫酸镁和亚硫酸，亚硫酸分解成二氧化硫和水，反应过程中，气相二氧化硫从反应体系中溢出，部分二氧化硫经浓硫酸干燥、压缩机压缩液化得到液态二氧化硫成品，部分二氧化硫经干燥后，进入两转两吸的硫酸装置制备浓硫酸。本发明的积极效果是，实现镁法脱硫副产物的综合利用。适用于镁法脱硫副产物加酸制备七水硫酸镁和液态二氧化硫联合二氧化硫制备浓硫酸的技术。

主权项

一种制备七水硫酸镁和液态二氧化硫联合二氧化硫制备浓硫酸的技术，包括浆料配制、加酸反应、气相除雾除尘、气相干燥、加压液化、硫酸制备、液相中和、浆液除杂、结晶、固液分离、干燥、包装工序，其特征是： (1)浆料配制：向配浆池中注入一定量的水，搅拌，投入一定量的亚硫酸镁，配浆池中水注入量与亚硫酸镁投入量的质量比为1∶2.5～1∶3.5，比例要严格控制，浆料要配制均匀； (2)加酸反应：将配制好的亚硫酸镁浆料用泵打入反应釜中，向反应釜中加浓硫酸，在反应釜中，亚硫酸镁和浓硫酸发生强酸制弱酸的复分解反应，生成硫酸镁和亚硫酸，亚硫酸自身发生分解反应，生成水和二氧化硫；反应过程非常剧烈，会产生大量的二氧化硫气体，所以反应釜内会出现大量气泡，甚至会产生一定的正压，为保证浓硫酸能尽快加到反应釜中，促进反应的顺利进行，需要在加酸罐中用空气压缩机压入0.1MPa的正压，保证向反应釜中加入浓硫酸的速度，提高生产效率。根据反应釜内的反应情况，控制向反应釜内加入浓硫酸的速度，避免意外的发生，反应温度控制在75℃±5℃，反应釜中加入浓硫酸的量为配浆池中加入亚硫酸镁质量的41％，加酸罐中的浓硫酸全部加入到反应釜中后搅拌20分钟，反应终止； (3)气相除雾除尘：加酸反应过程中产生的湿二氧化硫气体送入气柜，经气柜缓冲后，进入电除雾器，经电除雾器除去气相中的酸雾及杂尘，避免气相中的酸雾及杂尘对后续生产过程中的二氧化硫压缩机及硫酸装置的正常运行造成影响； (4)气相干燥：经电除雾器除雾除尘后的气相二氧化硫一部分送至液态SO₂装置的干燥塔，经两级干燥，用93％硫酸喷淋吸收炉气中的水份，使炉气中的水份降至0.05g/m³以下送液态SO₂压缩装置；另一部分经补加空气后，使SO₂浓度达到8.5％，此时O₂浓度为19.22％，进入干燥塔，用93％硫酸喷淋吸收炉气中的水份，使炉气中的水份降至0.1g/m³以下，经塔顶金属丝网除沬后进入硫酸装置转化工段； (5)加压液化：经电除雾器除雾除尘、两级硫酸喷淋干燥，水份降至0.05g/m³以下的干二氧化硫气体，经过二氧化硫气体压缩机，被压缩机从常压压缩到0.7MPa，经过冷凝器冷凝后液化为液态二氧化硫成品； (6)硫酸制备：经电除雾器除雾除尘、补加空气、硫酸喷淋干燥，水份降至0.1g/m³以下的干二氧化硫气体，经塔顶金属丝网除沬后进入硫酸装置转化工段，从转化器出来的转化气在一吸塔内用98％硫酸吸收其中的SO₃，经塔顶金属丝网除沬后再进入转化工段进行第二次转化，转化器出来的二次转化气进入二吸塔，塔内用98％硫酸吸收其中的SO₃，经塔顶金属丝网除沬后，经尾气吸收塔，由总标高45m的排气筒排放； (7)液相中和：反应结束后，反应釜内溶液酸性较强，pH值约为1，需要将一定量的20％氧化镁浆料加入到反应釜中，将反应体系的pH值调5至7，以避免后续工艺中产生产品质量及设备腐蚀等问题； (8)浆液除杂：将反应釜内浆液pH值调至5～7后，开始过滤操作，经板框压滤机压滤所得到的75℃±5℃的中性热滤液排放到结晶罐中，压滤结束后，用压缩空气反吹压滤泵、压滤管道和板框压滤机，可以获取更多的滤液，同时吹干滤饼，反吹结束后，进行卸料和清理板框工作，用水冲洗反应釜，防止料液堵塞卸料阀门； (9)结晶：饱和硫酸镁溶液经过滤器过滤到结晶器中，在结晶器中搅拌、降温，实现硫酸镁的结晶，结晶终点温度控制在40℃以下； (10)固液分离：饱和硫酸镁溶液在结晶器中充分结晶后，经离心机脱水，得到七水硫酸镁结晶成品，根据客户对含水率的要求需要，可以直接包装出售，也可以继续干燥后出售； (11)干燥：经脱水后的硫酸镁结晶输送到振动流化床中，在温度为120℃条件下进行干燥，最终得到干燥的七水硫酸镁成品； (12)包装：经干燥后的七水硫酸镁通过输料带进入包装机包装，根据销售需要，可以按照10千克、20千克、25千克等规格包装成成品，运输进入仓库。