[發明專利]沸騰爐摻燒硫磺生產裝置中稀酸的回收利用

無效

• 申請號: 02137837.1
• 申請日: 2002-06-25
• 公開（公告）號: CN1385363A
• 公開（公告）日: 2002-12-18
• 發明（設計）人: 蔡齋如;丁健華;高曉玲;郝德山
• 申請（專利權）人: 南化集團研究院
• 主分類號: C01B17/74
• 分類號: C01B17/74;C01B17/90
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 湯志武,李紅波

技術領域：本發明屬于硫酸生產技術領域，適用于以硫鐵礦為制酸原料裝置改為摻燒硫磺的生產裝置上使用。

背景技術：在硫酸生產中，很多廠以硫鐵礦為制酸原料，然而，隨著市場上硫磺價格的下降，有些廠將制酸原料由原來的硫鐵礦改為硫磺。當制酸原料改變后，可以將硫鐵礦制酸裝置改為摻燒硫磺的裝置。這種方法可以縮短裝置的改造時間，節省投資，并可以提高硫酸產量。

在硫鐵礦制酸生產中，爐氣凈化過程中有酸性廢水產生，由于這部分廢水中含有砷、氟等雜質，因此這些稀酸難以被利用，通常情況下需經處理后排放。而在生產裝置改為摻燒硫磺后，由于硫磺原料中幾乎不含砷、氟等有害雜質，這有利于凈化系統副產稀酸的回收，并可解決硫酸生產中酸性廢水排放問題。

在硫鐵礦制酸生產中，爐氣凈化過程中有酸性廢水產生，由于這部分廢水中含有砷、氟等雜質，因此這些稀酸難以被利用，通常情況下需經處理后排放。而在生產裝置改為摻燒硫磺后，由于硫磺原料中幾乎不含砷、氟等有害雜質，這有利于凈化系統副產稀酸的回收，并可解決硫酸生產中酸性廢水排放問題。

技術內容：本發明主要針對原硫鐵礦制酸裝置改為沸騰爐燒硫磺的生產裝置，采用一種方法對原有硫鐵礦制酸凈化流程進行改造。經過改造，凈化工段不再向外排放廢水，并使由爐氣中SO₃生成的稀酸全部回收利用。

對于凈化系統副產稀酸的回收利用，首先需要將凈化的水洗流程改為封閉酸洗流程。在酸洗過程中，爐氣中的三氧化硫經循環酸洗滌變成稀硫酸，而二氧化硫因在封閉系統內不會象水洗流程那樣產生流失。凈化系統產生的稀硫酸經處理后可作為補水加入干吸系統的循環槽內，無需用石灰中和，因此做到了硫酸生產中稀酸綜合利用和避免了二氧化硫的損失。

此工藝的具體流程如下。來自沸騰爐出口的高溫爐氣，由鍋爐或爐氣冷卻器進行降溫，并經旋風除塵器除塵后，進入內噴文氏管。在內噴文氏管內，爐氣與循環稀酸充分接觸，稀酸中的水分迅速蒸發，爐氣溫度同時降低至約60℃(絕熱增濕過程)。降溫后的爐氣經旋風除沫器除沫，然后進入爐氣冷卻塔或間接冷凝器。在爐氣冷卻塔或間接冷凝器內，爐氣經循環稀酸進一步洗滌，之后爐氣去電除霧器。

在洗滌爐氣過程中，爐氣中大部分酸霧被循環稀酸洗滌下來，由于循環稀酸在洗滌過程中酸濃度逐漸提高，因此需要定時排出部分稀酸。同時，因為這部分稀酸中含有從爐氣中洗滌下來的塵，如果要利用這部分稀酸需將這部分塵除去。

由內噴文氏管下部氣液分離器流出的稀酸(含洗下的塵，溫度約在57℃)，去斜管沉降器。含塵稀酸經在斜管沉降器內沉降，塵滑入沉降器底部的集泥斗內。澄清稀酸由斜管沉降器上部出酸口流出到稀酸循環槽，再由循環稀酸泵打入內噴文氏管循環使用。匯入沉降器底部的酸泥定期排出。

凈化系統的副產稀酸由斜管沉降器出口處引出，經副產稀酸脫吸塔脫除稀酸中的二氧化硫，這部分二氧化硫回系統，稀酸則由稀酸泵打入稀酸過濾器，出過濾器的稀酸去干吸系統循環槽。

本發明改造費用低、運行費用低、基本無污染排放等，適合于在以硫鐵礦為原料制酸裝置改為以硫磺為原料制酸裝置上使用。

具體實施方式：

實施例：

某廠硫酸裝置原以硫鐵礦為原料，生產規模為40kt/a硫酸。凈化工段為水洗流程，排污量大，每生產一噸硫酸要排放十幾噸廢水，為含二氧化硫和硫酸的酸性廢水，每年向附近的河流排放廢水達一百多萬噸。此裝置改為以燒硫磺為原料后，凈化工段改為封閉酸洗，制酸能力提高到60kt/a硫酸，副產稀酸全部得到利用。

具體流程為：出沸騰爐的爐氣經爐氣冷卻器冷卻后，爐氣溫度降至約300℃，進入內噴文氏管。在內噴文氏管內，爐氣溫度降低到60℃左右(絕熱增濕過程)。然后爐氣經旋風除沫器除沫，之后進入間接冷凝器。在間接冷凝器內，爐氣經循環稀酸進一步洗滌，之后爐氣去電除霧器。

在循環稀酸洗滌爐氣過程中，爐氣中大部分酸霧被稀酸洗滌下來，由內噴文氏管下部氣液分離器流出的稀酸(含洗下的塵，溫度約在57℃)，去斜管沉降器。含塵稀酸經在沉降器內沉降，塵滑入沉降器底部的集泥斗內。澄清稀酸由斜管沉降器上部出酸口流出到稀酸循環槽，再由循環稀酸泵打入內噴文氏管循環使用。匯入沉降器底部的酸泥定期排出。

凈化系統的副產稀酸由沉降器出口處引出，經副產稀酸脫吸塔脫除稀酸中的二氧化硫，再由稀酸泵打入稀酸過濾器，出過濾器的稀酸去干吸系統循環槽，作為系統補水之用。

裝置經改造后，不僅基本杜絕了硫酸污水對周圍水系的污染，改善了環境，并且取得了良好的經濟效益。在環境效益方面，每年向附近水域少排放污水100多萬立方米。經濟效益方面，硫酸裝置改酸洗凈化后，稀酸可以全部回收利用，基本上無二氧化硫損失，減少的稀硫酸和二氧化硫損失可多產硫酸3900噸。同時，節約大量的水和中和用石灰，減少中和崗位操作人員。